一文读懂温冷数据存储的技术选型

日前，在昆腾举办的技术研讨会上，售前技术负责人张可翔做了《昆腾对象存储ActiveScale》的主题分享，对温冷存储的技术选型以及昆腾的解决之道做了深入的解析。

温冷数据的存储

目前，在对象存储领有很多的使用场景。通常来说，支持AWS的S3协议，就可以把它归类于对象存储。对象存储还有一些特征，比如没有目录数的结构，所以理论上可以存储无限量的对象或者是文件，而且性能不会有太大的降低。

虽然，S3协议支持很多的存储，但是一般情况，对象存储不会被直接应用在高性能的场景。比如在文件、对象被频繁读写或者改变对象中的某几个字节等。所以，对象存储的主流使用场景还是在温存储或者冷存储。

而在温存储或者冷存储领域，通常都是追求低成本和高密度。在满足这两个条件的情况下，性能越高越好。但不管怎么说，冷存储或者温存储，都应是绿色节能的。

温冷存储技术选项及考量

目前，存储技术主要有闪存、磁盘、磁带、光盘、公有云和合成DNA。

闪存兼具低功耗和高性能的优势，通常应用高速存储场景。在冷存储领域，闪存极少被使用，毕竟成本很高。

相较于闪存来说，机械硬盘成本要低一些，但是它的存储密度已经濒临瓶颈，在未来很难有大的容量提升。另外，硬盘的功耗也比闪存高，即便是采用一些先进的技术，比如在系统闲时将硬盘转速降下来，但它依然会有持续的电能消耗。目前市面上容量比较大的硬盘，比如18TB的7200RPM的CMR硬盘价格约为2500元。当然还有6TB的5400RPM的SMR硬盘，主要用于冷数据存储或归档，价格约为800元。

磁带在冷存储领域是很重要的选项，其最大特点是成本较低；另外，它还具备绿色节能的特质。尽管已经做了很多的智能化等优化设计，磁带还是没有闪存或硬盘用起来那么方便。LTO8和LTO9是目前主流，预计明年LTO10就将面世，单盘的非压缩容量将达到36TB。目前，容量为12TB的LTO8磁带价格约为800元；容量为18TB的LTO9磁带的价格约为1600元。

光盘在冷存储或是归档领域应用还是较多。虽然光盘支持多次刻录，但是它的成本比较高，因此性价并不高。光盘存储通常以光盘盒或光盘匣的形式出现，但即便这样，其存储容量也不高。目前单片光盘最大容量为500GB，通常光盘匣能容纳10-12片光盘，这样总的容量也就是5TB-6TB的水平。下一代光盘的单片容量将达到1TB，但容量为12片光盘的光盘匣的总容量也仅为12TB。这里提及的光盘并非市面上常见到的消费级产品，而是归档级别的，因此很难在零售市场买到，其价格区间为1300元-2800元。

公有云的使用比较便捷，只要有足够的带宽，并按时付费，就可以使用存储服务。从容量来看，基本上是“无上限”的，但是使用成本和安全性需要关注。

DNA是一种未来的存储技术，它的密度非常之高。闪存或者硬盘均是采用多叠或堆叠的方式提升单位空间，但DNA完全颠覆了这一模式。DNA的存储密度基本上是目前主流存储介质的十万倍以上。如果DNA存储技术未来商用或者商业化，无论是温冷数据存储还是高性能存储都会产生翻天覆地的变化。

昆腾的解决之道

昆腾主要关注磁带技术，以更好地解决温冷数据的存储问题。事实上，磁带库是可以直接挂在文件系统或者操作系统上，然后进行使用的。比如在Linux系统上，就可以通过光纤将磁带库链接起来，然后就可以对其进行操作。还有一种大家经常听到的LTFS技术，通过它可以对磁带进行格式化，然后这盘磁带就可以变成类似于U盘或者硬盘一样，进行分区等操作。另外，当磁带数量很多的时候就面临着管理的问题。

为了将磁带和磁带库用好，发挥其最大效能，昆腾推出了两大类产品。

第一类就是StorNext文件存储系统，它相当于在磁带库的前端嫁接了一套文件存储或NAS存储，将其作为数据的缓存。当要读取磁带库的数据的时候，就可以把这些数据缓存到前端的硬盘上来提供数据访问能力。

第二类则是ActiveScale对象存储系统，它主要是面向海量的数据存储，其文件数量或者对象数量是远远超过NAS系统的。昆腾将ActiveScale和磁带库作为一个整体，对外提供S3的访问协议来支撑对象类的应用。

目前，昆腾聚焦在磁带和DNA这两个领域。在LTO磁带技术联盟里面，昆腾是成员之一；在DNA DATA Storage组织，昆腾也是主要成员之一。昆腾希望在这些领域持续地提升技术，并将它们真正应用到实际的生产当中。