雲端計算環境中儲存要必備哪六大要素
在最近對雲端計算的所有關注中，儲存更多地被視為基礎平臺。時至今日，許多雲計算提供的僅僅侷限於CPU核心的集合，定量的記憶體分配，低轉速儲存，或者還有一些面向網際網路的IP技術。近來，出現了有趣的與雲端計算和儲存相關的高階技術，特別是使用Web Services訪問方式，使得訪問儲存不再受限於裝置檔案或者NFS載入點。
典型的資料儲存和管理的“企業級特徵”在IT架構創新上不斷推成出新。儲存架構師意識到這些特徵對於關鍵業務和生產應用非常重要，但目前的雲端計算還缺乏這些特徵。本篇白皮書的目標是描述企業雲端計算中儲存必備的6個要素。
一、要素1：效能
效能需要付出成本。在一個架構良好的應用裡，效能和成本處於平衡狀態。達到這點的關鍵是使用合適的技術去匹配企業業務應用的效能，首先要求將企業的業務語言轉換成IT模式。因為這種轉換困難，通常企業止步於靜態的IT架構，無法應對業務變化著的效能需求。企業雲端計算提供了一個更能應對變化著的效能需求的平臺。
在早期的雲端計算平臺裡，儲存I/O一般都會有較高的延遲。這是因為廠商注意到使雲端計算的資料更容易訪問，但沒注意到提高與效能、頻寬和IOPS相關的服務級別。有兩個原因導致延遲較高：訪問的模式和型別，以及儲存分佈的配置。
訪問模式包括位於OSI模型物理層之上的多層協議的組合(如SOAP， NFS， TCP， IP和FCP)。資料訪問包括共享的物理服務層(如乙太網)和幾個協議層(如SOAP或NFS)，一般比專門的物理層(如FC)產生更多的延遲。市場上大多數雲端計算平臺包括Internet的資料訪問，產生了更多的資料訪問延遲。
對於儲存介質，大多數雲端計算的市場在RAID或JBOD配置中使用SATA磁碟。因為SATA(有段時間被視為近線磁碟)的效能一般比企業磁碟(一般指FC盤)稍差一些，導致儲存裝置的效能低於應用的需求。
當你採用低效能儲存介質的相對低頻寬和高延遲的訪問模式時，使用整個儲存子系統的企業無法支援更多的關鍵業務應用的需求。其結果是，這種方案通常僅適用於測試和開發。
相比來說，企業雲端計算平臺需要提供更多不同效能儲存層的選擇。當效能需求的變化時，例如，應用從測試遷移到生產環境，儲存平臺應該能使用這種變化。理想的企業雲端計算的儲存應該有多種效能區，能夠被調整，以提供合適的I/O效能級別給業務效能的需求。
最後，為了滿足企業高階儲存的效能需求，雲端計算方案必須採用高於或者目前正在使用的企業級技術。一般使用FC SAN。此外，如何使用技術與技術本身同等重要。在一個系統管理環境裡，企業級需求下的虛擬機器配置必須能夠持續提供高效能
二、要素2：安全性
安全性和虛擬化通常被視為相互矛盾的。畢竟虛擬化使得應用從物理硬體和網路邊界中解放出來。安全性，換而言之，就是建立邊界。企業需要考慮虛擬化設計的初始架構。
在大多數雲端計算市場裡，無論公有的還是私有的，資料安全性都是基於信任的，這信任通常都在管理程式裡。當多數虛機共享物理LUN，CPU和記憶體時，由管理程式確保資料是否毀壞或者被錯誤的虛機訪問。這與叢集伺服器多年來面臨的基本挑戰相同。任何也許需要接管程序的物理伺服器必須能訪問資料/應用/作業系統的許可權。例如，為了主機外備份，LUN也許需要對映給公共的備份伺服器。
在企業雲端計算中，有兩種方式去保護業務資料。第一種涉及系統程式管理安全。主要的目標是：系統儘可能少地被使用，避免任何虛擬機器被其他虛擬機器造成負面的影響。企業也需要保護LUN被其他伺服器訪問，如同主機外備份伺服器。
其他需要注意的地方是資料通道。企業必須注意只能給需要維護必要功能的物理伺服器提供訪問路徑。這可以通過NPIV(SAN N埠 ID虛擬化)使用得Zoning、LUN Masking、訪問列表、許可權配置來完成。
三、要素3：自動ILM儲存
資訊生命週期管理(ILM)曾經成為非常有效的市場行為的重心，被那些出售分層儲存的廠商所推崇。雖然ILM本質上非常簡單 - 儲存的成本與資料的業務價值相匹配，實際的挑戰來自於真正的執行效果，眾多所謂的ILM方案，粒度都不夠細，難以達到這樣的目標。
今天，傳統的ILM並沒有部署到市場上的大多數雲端計算平臺中。原因有兩個，第一，在許多雲計算中，大部分磁碟介質採用處於典型ILM方案中的最低層儲存，這樣就沒法把資料往更底層遷移，ILM也就無法部署。第二，許多企業不需要為雲端計算常用的計算型別而更長時間地管理資料，因為傳統雲端計算通常用於功能測試/開發、概念驗證(POC)、Web伺服器測試等。考慮到多種因素，實施ILM策略所需細粒度的複雜性和成本與經濟節省的雲端計算不相符。
根據一些行業報告，70%的資料是靜態的。通過將合適的資料儲存在合適的介質上，企業能削減成本。他們能意識到通過部署雲平臺能節省成本，在雲端計算中實施ILM帶來的經濟效益意義重大。但前提是無需中斷應用，而且不能增加不必要的操作複雜性。
為了做到這些，企業必須使用基於策略的塊級ILM方法，無論訪問方式和應用型別。通過在資料塊一級跟蹤資料的屬性，就無需在作業系統這一級執行資料歸檔或資料遷移。這種方法還能獨立於作業系統型別，且獨立於用於儲存資料的訪問方式。它不僅在保持效能(所有的資料寫入都在高速層完成)的同時優化儲存的成本，而且通過將不使用的資料塊沉澱到低速層減少電能的消耗。這很合理，因為近線儲存僅消耗企業儲存的大約20%的能耗。為此，要做到真正適合企業級應用的自動分級儲存，卷級或檔案級資料遷移無法勝任，顆粒度必須細化到資料塊級。只有資料塊級的資料遷移才可能獨立於作業系統型別，且獨立於儲存資料的訪問方式，做到對應用支援的隨需相應。
四、要素4：儲存訪問模式
訪問儲存空間有三種主流方式：基於資料塊(FC SAN或iSCSI)、基於檔案(CIFS/NFS)、或通過Web服務。基於塊和檔案的訪問方式在企業應用中最常見，能更好地控制性能、可用性和安全性。在這點上，市場上大多數雲端計算平臺利用Web服務的介面，如SOAP和REST(代表性狀態傳輸)訪問資料。雖然，這是最靈活的方式，但有效能的影響。理想的情況是，企業雲提供全部的三種訪問儲存的方式來支援不同應用架構。
五、要素5：可用性
IT架構的維護視窗被大量的縮減，因為企業需要支援在不同時區的使用者並保證全天候的可用性。雖然服務級別協議(SLA)一般與可用性密不可分，從業務角度看，它難以衡量，因為有著多種架構的複合SLA的重疊。
在前面提到，在市場上大多數雲端計算平臺中，I/O效能最先得到考慮。如果雲平臺依賴於不被內部IT集團管理的部分架構，那麼冗餘的架構部分和途徑是減少停機風險的最佳方式。雖然，雲端儲存服務提供商在考慮成本的同時繼續增加可用性，但是目前市場上的服務級別協議不能滿足企業關鍵應用的需求。
在高階的企業級雲端計算中，儲存系統夠出來企業內的企業級儲存方案，包括多路徑、控制器、不同的光纖網、RAID技術、端到端的架構控制/監控，和成熟的變更管理過程。在低端的企業級雲端計算中，儲存可用性與今天市場上雲端計算平臺的服務水平相當。為了提供企業需要的服務水平，企業級雲端儲存供應商必須利用健全的架構設計和被充分驗證過的創新技術。
六、要素6：主資料保護
主資料指的是線上執行的資料。主資料能夠採用單一技術，或者結合多種技術進行保護。一些常用的方法包括：RAID保護、多份拷貝、遠端複製、快照、和持續資料保護。
在市場上大多數雲端計算平臺裡，主資料保護的問題常常留給使用者。今天，很少發現上述的方法在大眾雲端計算平臺中使用，因為技術的複雜性和成本。有一些大眾雲端儲存方案通過維護資料的多份拷貝來保護主資料，整個系統執行沒有RAID保護的儲存裡，以此降低成本。
企業級雲的主資料保護應該基於內部企業級方案。當方案的業務影響分析(BIA)需要時，例如快照和容災等可靠的技術應該就緒。
內部企業方案和企業雲端儲存的主要差別在於，主資料保護在方案中是如何繫結的。為了延續根據需要部署雲環境的經驗，各種選項必須打包，這樣服務能自動部署。其結果是，將一系列繫結的選項打包，能夠應對大量需求。也許不存在可以利用快照、遠端複製等與客戶需求相匹配的技術。無論如何，多數使用者將意識到，常常需要犧牲靈活性去獲取在企業雲中其它的管理好處。