2018年，数据中心存储发生了8项重大变化

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2018年，数据中心存储发生了8项重大变化 固态硬盘技术的发展和进步将成为2018年影响企业存储的主要趋势之一。

固态硬盘技术的发展和进步将成为2018年影响企业存储的主要趋势之一。

在过去的2017年，全球存储行业可以说经历了一个过山车式的发展模式。对超融合基础设施、纯软件解决方案和固态硬盘的兴趣激增，抵消了传统存储区域网络设备的衰落。我们可以看到，随着固态硬盘带来的存储性能的提高，企业已经从硬盘转向固态硬盘。

在新的2018年，整个行业将继续发展这些趋势，并将为数据中心存储发展蓝图增添许多新的亮点。固态硬盘将继续在核心技术、性能、容量和价格方面快速发展。NVMe将闪存IOPS和千兆位/秒引入了主流应用领域。我们站在通过以太网采用NVMe的主流的边缘，这给存储系统的未来配置带来了广泛的启示。

供应商的32TB固态硬盘正在大规模发货，而最大的硬盘远远落后于16TB。随着3D芯片技术的巨大进步，我们将在2018年看到50TB和100TB的驱动器，尤其是如果4位存储单元达到目标的话。闪存芯片的大部分供应短缺已经不复存在，价格应该会再次开始下降，尽管需求增长可能会比预期的更快，降价的速度也会相应放缓。

除了驱动器本身，RAID阵列也将陷入困境。由于控制器设计固有的性能瓶颈，处理多个固态硬盘将是一个真正的挑战。同时，小型存储设备本质上是一种商用的现成服务器，具有低成本的体系结构，能够满足对象存储和超融合节点的需求。这种迁移是由像Excelero这样的初创公司推动的，他们使用基于以太网的NVMe以RDMA速度将驱动器直接连接到集群架构。

最近的表现反映了行业向COTS服务器框架的转变。除了NetApp之外，传统存储提供商的收入正经历一位数的增长，而向云服务提供商提供大量商用终端的原始设计制造商的收入增长了44%。这种增长背后是未捆绑存储软件的可用性不断提高。低成本存储平台和软件的结合正在迅速推动存储市场的商业化。随着软件定义存储(SDS)开始影响市场，这一趋势将在2018年进一步加速。

SDS是一个宽泛的概念，但其本质是将控制和服务软件与硬件平台分开。这一概念在网络和云服务器上非常成功，因此不仅合理，而且有必要将其扩展到存储领域。我们将在2018年看到更多的SDS解决方案，这一领域的竞争水平将远远超过我们在过去十年中的任何一年。

NVMe将继续取代SAS和SATA作为企业级驱动器的接口。除了节省CPU开销，NVMe还支持新规格的驱动器。在2018年，我们可以期待2.5英寸大小的32TB以上固态硬盘和使用m 2存储变体的服务器。这将产生巨大的影响。

英特尔推出了一款容量超过33 TB的M.2刀片式驱动器，可安装在1U服务器上，有32个插槽。这为我们提供了1PB超高速1U存储解决方案。其他供应商也在积极开发类似密度的产品，这是一个重要趋势。由于固态硬盘技术的发展速度，存储盒的容量将越来越小，性能将超过大多数硬盘阵列。现在，企业数据中心的存储设备经理可以去找首席信息官说:我真的可以缩小数据中心的规模！

高性能固态硬盘可以在后台进行重复数据消除和压缩。执行此任务的服务使用存储驱动器的多余带宽。对于大多数业务用例，有效容量是原始容量的5倍以上。总的来说，压缩技术减少了所需的小型设备数量，使固态硬盘存储比硬盘便宜得多。

接下来，让我们仔细看看2018年新数据中心中所有这些存储趋势的细节。

固态硬盘性能

高端固态硬盘已经可以达到每秒10GB的吞吐量和数百万个随机IOPS。企业级固态硬盘和商用固态硬盘的性能差异主要在于内部访问路径的并行性和NVMe接口的效率。NVMe使用几乎与SATA相同的PCIe连接，而NVMe的成本大致相同。这推动了向NVMe的迁移，该国将SAS压缩为固态硬盘接口，并有可能在2018年至2019年间在所有固态硬盘上实现广泛使用。具有NVMe/PCIe接口的M2.0规格和尺寸的固态硬盘已经上市，价格与SATA驱动器大致相同。NVMe的采用将加速所有固态硬盘的发展，尽管非常高端的硬盘仍有其并行优势。

固态硬盘容量增加

在2017年9月举行的2017闪存峰会上，供应商宣布计划生产100TB 2.5硬盘。在2018年，我们可能会看到这些产品的出现，但它们的容量更有可能达到50或64TB，这是当前最大固态硬盘容量的两倍。这些大容量代表着存储设备占用率、功耗，尤其是盒子数量的显著降低。存储的总拥有成本将通过主板转移到固态硬盘。压缩技术将有效容量提高了5倍，而32tb以上固态硬盘甚至超过了硬盘存储驱动器。

四层单元(即4位/单元、四电平单元、QLC)将进一步增加容量，尽管随着存储在单元中的电压电平越来越接近，写损耗越来越明显。直到2018年，纠错和信号处理的改进将无法实现。QLC可能只会用作冷数据驱动器，这直接挑战了SATA大容量3.5驱动器。

每个驱动器有多少容量？这是一个棘手的问题，因为超大硬盘改变了使用规则。我们可以讨论每TB的带宽，但这与冷藏无关。另一方面，大容量意味着许多NAND芯片，这意味着更多的并行性和性能，因此这些驱动器也可以用作主驱动器。

通过以太网实现的共享架构(如驱动器本地NVMe)将影响选择哪个固态硬盘接口。我们可能会看到这些具有40GbE或更快端口的硬盘，以实现高带宽共享。

磁盘阵列模式下降加速

全闪存阵列和固态硬盘存储设备的发展势在必行，而RAID正在屈服于这一趋势。这些设备对于阵列架构来说太快了。随着SSDS和2.5英寸产品容量的增加，给定存储量所需的盒子数量远远少于固态硬盘。由于全闪存阵列相对于RAID阵列的性能优势，SAN模式已经在业界运行了几十年，到目前为止，这种下降一直非常缓慢。这可能是因为企业不愿意随意修改一些有用的东西，而且他们对从昂贵阵列的未折旧部分获得回报更感兴趣。我的感觉是，2018年这一领域将会发生巨大变化，从RAID到超融合基础架构和紧凑型存储设备的转变将会更加协调。就像使用数据压缩技术一样，RAID擦除编码的优势将会加强这一点。

COTS的兴起

商用组件将会出现。事实上，服务器和存储的市场份额都在快速增长。对买方来说，经济和性能优势使其很难超越专有硬件平台。COTS模式的影响将在2018年显著增强。以下数据将支持这一趋势:2017年第三季度，基于COTS的ODM收入增长了44%，而大多数供应商表现平平。伴随着COTS的快速增长，存储软件选项也将快速扩展，这些增长将来自现有的供应商和初创企业。COTS更适合于诸如SDS和HCI这样的概念。COTS设备易于集成，因为接口和架构符合乐高模型，具有完全的互换性。这意味着企业购买者不需要大型集成团队，尤其是在实现和集成第三方服务可用性的情况下。

软件定义的存储

软件定义的存储已经被炒作了一段时间。其最初的价值主张是创建灵活、可扩展且低成本的虚拟化存储服务。去年，随着供应商宣布许多产品，尤其是对象存储堆栈，这项技术开始成熟。这一趋势预计将在2018年加速，使硬件成为一种可互换的商品，并将存储价值转移到软件和解决方案的集成上。同时，向混合云的发展将推动SDS的发展。存储管理将变得更加自动化，就像云服务器一样。这将迫使数据中心人员和管理员变得更加明智，以便他们能够获得所需的相关新技能。

以太网NVMe

以太网NVMe(NoE)刚刚进入市场，但它对快速增长的人机界面市场的影响是如此明显，以至于它在2018年的受欢迎程度和采用程度可能会非常高。在系统集群中共享所有存储的想法已经存在了一段时间，但是体系结构的性能比本地驱动器的性能慢得多，这在一定程度上阻碍了企业用户的兴趣。以太网NVMe解决了这个问题。关于光纤通道上的NVMe有一些讨论，当然它也可以在InfiniBand上运行，但是现在可用的以太网解决方案的成本要便宜得多，而且数量也非常大。服务器集群的通用架构是以太网市场的赢家，因此我们可以期待其他解决方案成为该市场的主导市场。

预计NVMe以太网固态硬盘产品将于2018年下半年推出，从而提供更大的架构灵活性，使服务器节点能够与群集和专用驱动器箱共享驱动器，并且两者都直接连接到光纤阵列。随着像最新的Snapdragons一样的ARM64处理器的出现，我们应该计划这些驱动程序更加智能，并且具有包括目标代码、处理等功能。

超高密度封装和数据压缩技术

固态硬盘供应商正在探索比2.5英寸硬盘小得多的产品。M2.0已经非常普遍，并且正在通过扩展存储刀片扩展到新的长度。这些产品功耗非常低，可以实现高封装密度。因此，我们可以期待英特尔为我们提供一款32刀片1U设备，具有1PB固态硬盘存储容量。再加上压缩技术的采用，网络吞吐量可以与压缩的数据量相媲美，并且存储设备可以有效地支持1U设备中的5PB。这意味着存储场将永远消失，因为所有这些RAID机柜都已过时。除了英特尔，其他供应商也计划向同一方向发展。到2019年，存储和系统将会大不相同。

NVDIMM

在CPU内存总线上快速访问持久内存的概念是一个模式转换的概念，现在已经实现了。2018年，信息技术将带来一些短期影响和长期趋势，但可以肯定的是，大量企业的信息技术部门忽视了这一趋势。从短期来看，到2018年，使用闪存的非易失性内存将比使用闪存的固态硬盘快2倍左右。Optane将达到4倍或更快。这是假设NVDIMM模拟一个看起来像驱动器的块输入/输出设备，因此调用系统文件堆栈并移动4KB的块。然而，所有非易失性存储器都可以字节寻址。基于“与非”的解决方案具有静态随机存取存储器或动态随机存取存储器缓冲器，以便在断电时进行备份。另外，Optane可以直接写。所有这些为使用单个寄存器存储器和使用持久性空作为动态随机存取存储器的一部分将输入/输出从文件模式转移到中央处理器指令开辟了前景。

这项工作需要对系统进行许多修改。操作系统需要知道一些内存是持久的，比如编译器、链接编辑器和系统工具。最困难的部分是，所有使用字节模式的应用程序都需要在文件的输入/输出区域重写大量内容。一些用例(如数据库)将成为早期采用者，因为这些变化可能被用户掩盖。字节模式将需要一段时间才能成为主流，尽管1000倍于输入/输出性能的好处将带来巨大的压力。

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