各大厂商自动精简配置 提高磁盘存储性能

自动精简配置是近年来才步入我们视野的一项新的容量分配的技术。自动精简配置能够提高磁盘存储空间的利用率，推迟用户磁盘扩容的时间。提高存储性能，减少环境对存储的压力，降低总体实现成本，改变存储系统的设计与管理的底层架构。

越精减越绿色

没有自动精简配置，存储空间的利用率通常都会较低，简单来说，我们会给每台服务器分配一定的存储空间，但这些存储空间却不一定得到了充分的利用。有了自动精简配置，分配给服务器的存储空间与需要的存储空间正好相当，这样就不会出现无法充分利用的存储容量。

因此，在系统空间还存在剩余的情况下，提高存储空间利用率意味着提高系统的可用容量。直至系统容量完全耗尽，用户才需要升级存储空间。用户可直接从这项技术上得到经济与环保方面的多项利益。随着“绿色存储”日益受到重视，自动精简配置也因其能够减少磁盘数量带来一定的绿色价值而备受关注。

权威调研机构Gartner认为到2012年，这项技术将被作为存储系统的必备选项之一。今天，已经有相当多的厂商开始涉足这一领域，在这个领域的争斗也日益突出。这些厂商实现自动精简配置的方式各有不同，为了帮助用户更清楚的认识自动精简配置的优势以及部署过程中需要注意的问题，我们分析了市场上较有代表性的几家厂商，为大家分析这些厂商自动精简配置的实现方式和技术优劣。

3PAR：独具特色的自动精简配置

提起自动精简配置，3PAR绝对是我们不能忽视的一家厂商。3PAR 的InServ Storage Server是一个群集的、共享内存的模块化磁盘阵列系统，从硬件底层架构上即可完全支持自动精简配置技术，并与自动精简配置相得益彰。

3PAR的自动精简配置也是当前自动精简配置中最普遍的部署。磁盘驱动器空间被切割成256MB的小块存储单元，之后由这些小块组成跨系统的逻辑磁盘，逻辑磁盘被表示为logical unit numbers 逻辑单元号（LUNs）。3PAR的InForm操作系统正是在这些逻辑磁盘之上，建立虚拟卷。当一次写任务发生时，磁盘的容量会被虚拟资源池占用，16KB容量被分配给该写任务，这种部署是非常有效的，特别是当不同的存储层级被配置，或者建立应用安排的时候。

不过，3PAR的自动精简配置还是需要更多的元数据（metadata），来描述虚拟卷。这个过程则需要加入额外的处理循环到系统。3PAR的自动精简配置还支持高级别的自动化。当存储管理员配置了虚拟卷的名称和大小，InServ Storage Server将全自动管理：把容量切割成小块，自动创建逻辑磁盘，并且自动建立逻辑单元号。只要一个初始设置，剩下所有的过程都是自动的，完全不用系统管理员操心。

3PAR在自动精简配置架构中并不依赖中间存储池（intermediate storage pools）。另外，3PAR的自动精简配置的卷容量也是自动增加的，以满足应用写任务的需求。实际上InServ Storage Server中卷容量的增加，完全不需要任何的手动步骤。3PAR声称在没有提前计划，和不需要管理员控制的情况下，整个自动精简配置的切割容量、创建逻辑磁盘、建立逻辑单元号、和卷容量增加的进程只需要15秒钟就可以全部搞定。在没有分配任务的前提下，虚拟卷所在的独立磁盘冗余阵列RAID可以被3PAR系统自动改变。

总体评论：

3PAR的自动精简配置总体来说有很多优点，例如其单位存储单元只有16KB，这是一种非常精细的颗粒度很高的自动精简配置，相比一些更加粗糙的实现方式，3PAR的自动精简配置容量节约达到最大化，能够有更明显的性能效果。

同时，3PAR的自动精简配置是完全自动化的自动精简配置，在传统的未使用自动精简配置的存储环境中，我们通常会给一些应用程序配置大量冗余容量（通常是实际需要的3倍或更多）的原因，即是为了避免手动重复配置行为所带来的复杂性和中断。如果自动精简配置仍然离不开手动设定的，就仍然会保留大量的原有的复杂性。

HDS：需要更精简，更自动？

HDS在去年推出的高端存储系统USP V时宣布该产品提供了自动精简配置功能，并宣称首次在整合了容量虚拟化和卷虚拟化的企业级平台中实现了自动精简配置。HDS更加倾向于用动态预配置（Dynamic Provisioning）来形容这项技术。

实际上，HDS的自动精简配置的实现方式和其他的供应商有所不同。HDS的自动精简配置实现方式不会依据某些物理特性或者性能水平来创建磁盘池，HDS动态预配置池（Hitachi Dynamic Provisioning，HDP）或者XP自动精简配置（XP THP）集合了阵列组中的LDEV（也被称为是HDS动态预配置卷池HDP或者RAID设置）。这样，在初步性能测量的结果中，逻辑卷管理与动态预配置卷（HDP）（虚拟卷与自动精简配置卷）的性能表现几乎没有任何差别。

当需要更多的容量的时候，HDP允许来自于不同阵列组的额外的LDEV加入到一个动态预配置池（HDP）中。HDP会跨过这些附加阵列组重新编码排序来减小热点，并在将来作为后台任务被释放出来。换一种说法就是，当阵列组被加入到一个HDP池中的时候，他们将被隔行扫描加入池中，并且相互没有关联。

一种用于从阵列组中的LDEV创建HDP池的方式是根据工作负荷，用户可能需要创建并且管理多个HDP池，例如，一个RAID1池子由146GB的磁盘组成，另外一个（7D+1P）RAID5池由300GB磁盘组成，并且还有（3-D+1P）的RAID5池等等。首先，用户可设置32个存储池来标记一些有特殊性能需求的不同的存储池。

总体评论：

毫无疑问HDP是高端存储阵列向前迈出的一大步，但HDS的动态预配置仍然不是完全自动的。仍然需要我们手动去创建阵列组以及LDEV，并且将其分配给HDP池。在完全自动化的实现方式中，存储系统能够通过合适的RAID保护级别或者性能服务水平自动的创建阵列组或者HDP池卷，并且能实时的把这些卷加入HDP池中，而且整个过程完全不受人为因素的干扰。

同时，HDS的动态预配置卷（HDP）以42MB为存储单元。相比Compellent提供2MB的存储单元以及3PAR提供16KB的单位存储池，这个大小非常粗糙。但是，所有的设计思路都有自身的优劣势。HDS的高端存储系统USP V对外宣称提供了247 PB的存储容量，其中42MB的存储单元甚至少于整个系统最大容量的百万分之一，以虚拟卷为中心的眼光来看，每GB存储容量能分割成24个存储单元，以任何衡量方式来看应该说已经足够精细。

另外一个方面，大的存储单元分配容量同样意味着需要更少的元数据来描述一个虚拟卷，这时，有助于自动精简配置表现出良好的性能。但是这种粗略的自动精简配置可能会在实际操作中带来一定的威胁，因为自动精简配置分配存储单元的时候不会考虑这部分存储单元的空间是已经格式化的还是初始状态的，因此当应用需要格式化一些已分配出去的存储空间时，过大的存储单元会导致潜在的运行风险。如果这些未格式化的初始状态的存储空间遍布整个卷，他们将消耗更多的存储单元内的空间。

EMC和NetApp：
EMC已经在Celerra磁盘阵列上，提供iSCSI和NAS自动精简配置。与HDS针锋相对，其高端存储系统DMX上也提供了自动精简配置功能。

NetApp则更早可以在全系列产品上提供自动精简配置功能，其FAS系列和V系列存储产品通过采用FlexVol技术提供给了用户成熟的thin provisioning功能。

此外，NetApp宣称除了进入市场较早对thin provisioning技术更加熟悉之外，NetApp的自动精简配置也更加灵活。以快照来说，在应用了存储虚拟化以后，NetApp可以不断在存储空间内进行数据资源的分配，相比其他厂商产品，他们事先需要预留出空间，无论你的快照真正需要多少空间，他都会帮你预留出来，这样占用很多的空间。

但是，这些厂商与3PAR的最大区别在于，3PAR的自动精简配置完全构建于底层架构之上，而不是作为一项附加的软件功能提供给存储系统。因而更加透明、也更加自动化。而其他的厂商，比如NetApp、HDS 和 HP，自动精简配置的方法大都是从RAID组当中创建存储资源池，用户跟以前一样分配LUNs和卷，但实际上系统只是在欺骗硬件。当实际磁盘使用增长，存储管理员必须调整他们卷的分配，这种自动精简配置可能会导致手动操作多一些。

Intransa：

Intransa恐怕是最晚添加自动精简配置的iSCSISAN厂商，因为LeftHand Networks 和EqualLogic此前都已添加了自动精简配置。Intransa提供的自动精简配置功能称作DynaStac，对于运行StorStac OS和1-， 2-， 和10-Gbit/s 系统免费提供升级。StorStac并不能运行在所有的Intransa系统之上，比如IP3000、IP5500和 IP7500 系统就不能免费升级，还需要额外花一点钱还是可以升级到StorStac.

DataCore：

DataCore则表明自动精简配置其实与硬件是无关的。在其展品推介会上，DataCore提供了一个基于软件的免费的实验版的自动精简配置，DataCore的软件自动精简配置运行在服务器上，并且连接到所有的磁盘阵列。

尾声

简单观察了一圈，我们发现，各个厂商的自动精简配置都有所不同。本文，我们只是将各个厂商的特点简单提及，至于细节，还是需要部署之前充分考虑，每种自动精简配置都有自己的利弊，如果我们将来打算部署自动精简配置，我们就应该多留意各个厂商的技术差异，以便将来作出最合适的选择。