网络改变了世界，以网络存储为核心的存储技术也正在改变人们共享信息的方法。随着信息存储应用领域的扩展，用户对存储提出了多样化的迫切需求。为满足这种需求，存储技术正以前所未有的速度，乘风破浪，迅速发展，现有的技术在进化，新的技术也正在不断涌现。

　　1.用户需求多样化

　　信息是一个企事业单位的核心，信息的可靠存储是一个单位得以正常运作和发展壮大的根本所在。随着越来越多的关键信息转化为数字形式并存储在可管理的介质中，用户对存储和管理信息的能力产生了新的需求。为更有效地使用和管理信息，用户对信息系统的搭建、数据中心的建设、数据的管理模式、数据的有效使用、信息存储介质的选择以及信息的安全存储等方面，提出多样化的要求，以达到数据的最佳利用。

　　除了用光纤通道(FC)构建网络存储系统，有没有其他可行的途径，能否在性能、成本、管理灵活性等方面有更多的选择呢？数据中心的规模在不断扩大，占据空间在增加，能耗急剧增长，如何应对信息爆炸带来的挑战？数据量的增长，带来了巨大的数据管理的复杂性，如何管理已经很大、而且还在不断膨胀的数据系统？系统备份中如何压缩和删减重复数据，既优化性能又节省大量空间？采用什么存储设备，既能获得极高的数据存取性能、又能满足大容量的需求？网络存储的大环境下，安全性能如何保障？用户的需求，就是技术发展的强大驱动力，而技术的进步，又为用户需求的满足提供了更多的选择。

　　网络存储是搭建大规模信息系统的一种有效途径。原本基于光纤通道(FC)连接的存储区域网(SAN)占据着绝对多数的市场份额，但是，随着有iSCSI协议的出现，基于iSCSI的SAN构建模式呈现出增长的趋势。

　　基于FC的SAN由于起步早，所占的市场份额较大，特别是在高端应用的网络存储系统中应用广泛。2Gbps和4Gbps的光纤信道在存储市场上已经普及，厂商们已经开始展示8Gbps的光纤信道产品了。而10Gbps和20Gbps的光纤信道标准也正在制定之中。这项技术将继续完善并逐步满足企业用户们提出的越来越高的要求。

　　而iSCSI作为一种相对较新的技术，所构建的IP SAN正呈现出高速发展的势头。从传输速度方面看，IP SAN发展迅速。反对iSCSI技术的主要理由是认为iSCSI的内部连接速度较慢，因此性能不如光纤信道技术。 然而，随着10Gbps以太网发展，iSCSI的连接速度可以超过目前市场上最快的光纤通道技术的连接速度。但是，iSCSI在技术也还存在着时间延迟和开销较大等问题，在价格上，10Gbps以太网设备的还比较昂贵。

　　总之，存储基础结构是采用FC SAN 还是iSCSI SAN，连接速度并不是唯一的取舍判据，最佳的解决方案取决于企业的存储现状、性能需求、可扩展性要求和投资预算等。 性能的提升通常是通过在基础结构上增加更多的物理磁盘驱动器数目或者采用更快转速的磁盘驱动器来完成。还有一种解决方案就是，在速度需求很高的关键应用上，部分采用基于闪存的固态盘。

　　网络存储的易扩展性在带来便利的同时，也为数据中心无限制扩展打开了方便之门。IDC报告称，全球数据量在未来十年会以每年50.6%的复合增长率迅速膨胀。为满足应用需求，扩展存储系统的规模成为必然的选择。数据中心的扩张会受制于空间、散热、能耗等因素，这些制约因素最终将阻碍存储系统规模的扩大，影响企业的运作和长远发展。因此，在新建和改扩建数据中心时，需要从以下方面充分考虑绿色化问题：

　　(1)构建存储专用的区域网，提高存储设备的使用效率，减少设备总量。据估计，存储设备使用率少于40%，大约有60%以上的存储容量还未被使用，但却占据地盘并消耗能源。目前，有些解决方案能有效克服这个问题。如通过共享存储，连通信息孤岛，让所有存储设备共享访问，可显著提高存储使用效率。

　　(2)选用大容量磁盘驱动器，减少磁盘驱动器的总数量。典型的SATA磁盘驱动器比相同容量的光纤通道磁盘驱动器节省大约一半的能源。它可提供较高的磁盘驱动器可用存储密度，进一步减少能源消耗。采用优异的容错算法，也可以减少冗余量。

　　(3)优化数据管理策略，提高数据的利用率。为最有效使用数据资源，根据使用统计特性，将热点数据迁移到更高效的存储层次，把不太频繁使用的数据转移到下一层次存储设备中，以降低主存储的负荷，充分发挥存储系统的效能。一个完善的信息服务器能自动把存取率较低的数据自动转移到存储效益较高的低层次级存储系统。

　　数据中心的能耗和空间是企业面临的一个严峻挑战，上述措施有利于缓解数据中心未来几年的能源及空间增长，并保证存储系统对业务发展的持续支持。

　　存储虚拟化 (Storage Virtualization)可以理解成将大量不同的物理存储设备和网络，基于管理的目的，从逻辑上整合成一个虚拟系统的过程，目的是帮助用户整合存储资源、简化管理、降低整体拥有成本。换言之，虚拟技术能够提供一种高效、可广泛应用在各种不同平台上的存储集中化管理方式。在虚拟存储环境下，单个存储设备的容量、速度等物理特性都被屏蔽掉了，无论后端采用何种物理存储设备，服务器及其应用系统看到的都是物理设备的一个逻辑映像。因此，系统管理员不必再关心后台采用何种设备，只要专注于管理连续的逻辑存储空间即可。采用虚拟化技术以后，存储管理变得更简单。

　　根据Gartner Research公司的研究结果表明，如果没有虚拟存储技术，一个人最多只能管理300GB的数据，但如果采用存储虚拟化技术，单人管理的数据量就能增加到2TB。因此，若不采用虚拟存储技术的话，一个企业用于管理、维护数据存储设备而支出的费用，将大大超过购买设备的成本。

　　尽管虚拟存储技术目前并未解决自身遇到的种种问题，但IDC公司仍预期它将成为企业数据处理的一种标准。此外，也许会有很多企业选择纯粹的或以虚拟存储技术实现的虚拟访问方式。虚拟技术是一种达到目的的手段，而它本身不是目的，服务是虚拟技术的中心和目标。企业需要的“服务”包括：(1)数据镜像：通过双向同步或单向同步模式在不同的存储设备间建立数据复本。(2)数据复制：通过IP地址实现的远距离数据迁移(通常为异步传输)。对于不同规模的企业来说，数据复制都是一种极为重要的数据灾难恢复工具。好的解决方案不应当依赖特殊的网络设备支持，也不应当依赖主机。(3)磁带备份：一个网络存储设备平台亦应能在磁带和磁盘间搭建桥路，以高速、平稳、安全地完成备份工作。(4)　　实时数据恢复：利用磁带来还原数据是数据恢复工作的主要手段，但常常难以成功。数据管理工作中一个重要的发展新方向是将近期内的备份数据转移到磁盘介质，而非磁带介质。(5)应用整合：通过将存储设备和关键的企业应用行为相整合，能够获取更大的价值。

　　虚拟存储技术是一种能在不增加管理负担的前提下，提高存储设备实用性的重要技术。由于虚拟盘能够将多个物理设备捆绑，所以一个虚拟的存储环境能最大限度的挖掘存储设备的使用率，从而减少空闲的存储空间。管理员可以在存储空间被使用或基本耗竭的地方重新调剂分配更多的存储介质，而在不需要的地方相对削减。这样就避免了为防止空间耗竭而过量分配存储介质或分配空间太少，以及由此引发的零散购买并安装设备的无计划行为。

　　实用的虚拟存储解决方案应保证所有存储空间能通过一种简单的方式被充分整合，充分使用，并能通过单个虚拟逻辑盘，实现轻松管理。

　　虚拟存储虽然不是全新技术，但是仍然处在活跃的进展之中，未来会有更多的新技术出现。

　　虽然存储空间的成本在下降，但企业需要存储的数据量仍然在持续增加，导致了开支迅速增长。如果能有一种技术把数据总量减少为原来的十分之一或更少，对企业显然具有难以阻挡的吸引力。重复数据删除正是一项可完成此类任务的一种新技术。由于可以大幅压缩和删减用户需要备份存储的数据量，可以为用户带来直接的经济效益。重复数据删除技术的核心理念就是：在存储数据时检查和比较已存在的数据，如果它们是相同的，那么就过滤掉这部分数据的备份，然后通过指针引用已存在的数据。

　　新一代的重复数据删除解决方案，基于内容感知技术实现，可使存储数据量指数级增长。采用这项新技术，能使用户以很低的成本在线存储更多的数据，并且在不影响备份窗口的前提下实现高效的重复数据删除。对于那些数据量巨大，从而希望降低存储成本的用户而言，重复数据删除更有意义。

　　重复数据删除有效控制了数据在后备和恢复过程中数据的爆炸式增长。在大型数据中心，数据增长通常混乱而无法控制。由于备份量显著减少，重复数据删除也使过去只能在磁带进行的备份，可以在并性能更好的磁盘中进行。

　　对于速度和容量都要求极高的用户来说，都希望存储设备既有大容量又有高速度，但现有的设备还难以同时兼顾两者。

　　基于电池后备的SRAM固态盘(Solid-State Disk: SSD)在速度上有显著的优势，但是它们的容量一般有限。基于NAND闪存的大容量SSD的出现，有望满足超高速存取和大容量的要求。目前，已有欧洲、美国、日本、韩国等多家公司推出了各自的SSD产品。美国的一家公司推出了一种新型的兼顾高速度和大容量的闪存硬盘，它通过PCI-E x4插槽与系统相连，其读写传输速率高达800MB/秒，现已推出了容量为640GB的版本，售价高达19000美元。预计会在2008年第一季度上市，计划同时推出80GB， 160GB和 320GB容量的版本，以满足不同用户的需求。另有一家美国公司推出的一款型号为RamSan-500的固态盘，最高支持的容量达到2TB。该设备最高可配备64GB DDR2的内存CACHE，系统的读取延迟为0.15ms，写入延迟0.5ms，支持FC和InfiniBand输入/输出。它达到每秒100,000 次随机I/O数(从闪存读出)，持续带宽达到2 GB/s(写入闪存)。全阵列硬件冗余，以提高可用性。该系统将于2007年第四季度上市，主要面向电影制片公司等行业用户，用于读取密集型数据库和视频编辑，电影公司可以用它来存储源视频文件，支持多个制作人同时进行视频编辑。

　　图1 RamSan-500外观

　　成本问题已经成为固态盘市场的焦点话题之一，业界普遍认为SSD取代硬盘的关键在于其每GB的成本。得益于NAND闪存密度提升的速度逐渐超越了摩尔定律，SSD的价格很可能在不久的将来就不再是问题。NAND闪存的每GB价格到2010年时将会降到1.96美元，届时0.85到1.8英寸硬盘的每GB价格将为0.89美元，2.5英寸便携式硬盘则为0.35美元。随着每GB成本差距的缩小，从芯片生产到相关配件规划等领域内都将会出现配备SSD的市场。

　　据市场研究公司Strategic Marketing Associates称，闪存产能将在2008年首次超过DRAM内存。闪存产能从2000年以来已经增长了四倍，达到相当于290万片200毫米硅晶圆的规模。预计2008年和2009年，将有超过十座晶圆厂上线。设备安装完成后，将带来每月相当于150万片200毫米硅晶圆的产能。无疑，这将导致闪存的应用进一步普及，也将导致价格的下降。

　　根据IDC的预测，固态盘(Solid-State Drive，SSD)从2006到2011年，复合年均增长率将达到71%，成为主流的固态存储技术。基于铁电存储存储器(FRAM)、磁性存储器(MRAM)、相变存储器(PRAM)的固态盘，也可能会与目前基于闪存的固态盘在性能价格比上一拼高低。

　　信息安全是网络存储时代面临的严峻挑战。对于信息的网络共享，在带来便利的同时，也存在被黑客和带有不满情绪的内部员工非法访问的危险。机密信息存在被窃取的危险。数据资料本身是被动的、可以到处流动的，如果未对数据进行加密，或未对数据的访问权限加以限制，数据就难以得到控制和管理。

　　一般来说，对存储设备中的数据进行加密后，保存这些敏感信息的设备遗失或被盗，都不会引起信息的泄露。但是，由于破解技术的发展，单一的数据加密方法并不是万无一失的，结合身份认证、授权、审计、加密的方法使数据安全程度显著加强。

　　信息存储的发展趋势值得我们密切关注，未来的存储技术一定更加丰富多彩。在存储技术迅速更新变化的今天，关注未来，必将在竞争中立于不败之地。