譯者 | 布加迪

審校 | 孫淑娟

如果您負(fù)責(zé)管理企業(yè)數(shù)據(jù)，就知道存儲(chǔ)有利有弊。一方面，能夠訪問大量數(shù)據(jù)對(duì)商業(yè)決策大有幫助。另一方面，存儲(chǔ)所有這些數(shù)據(jù)可能很費(fèi)錢，而且管理起來非常混亂。

這時(shí)候分級(jí)存儲(chǔ)管理（HSM）就有了用武之地。HSM是一種以安全、經(jīng)濟(jì)高效的方式存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的系統(tǒng)。本文簡(jiǎn)要介紹了HSM、定義、工作原理以及它為貴組織帶來的一些好處。

1、HSM是什么？

分級(jí)存儲(chǔ)管理（HSM）是一種以安全、經(jīng)濟(jì)高效的方式存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的系統(tǒng)。HSM背后的基本想法是將數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在類型最合適的存儲(chǔ)介質(zhì)上，這取決于訪問數(shù)據(jù)的頻次。

比如說，訪問頻繁的數(shù)據(jù)可以存儲(chǔ)在較昂貴、性能較高的存儲(chǔ)介質(zhì)上，比如固態(tài)硬盤（SSD），而訪問不大頻繁的數(shù)據(jù)可以存儲(chǔ)在較便宜、性能較低的存儲(chǔ)介質(zhì)上，比如普通硬盤（HDD）。

雖然HSM是一個(gè)由來已久的概念，但由于技術(shù)存儲(chǔ)和通信方法方面的進(jìn)步，自問世以來已發(fā)生了巨大的變化。然而，盡管數(shù)據(jù)大小和訪問時(shí)間等方面今非昔比，但很多最初的概念今天仍然很受歡迎，只是在處理大數(shù)據(jù)時(shí)規(guī)模要大得多。

2、HSM系統(tǒng)是如何工作的？

HSM系統(tǒng)的工作原理是，根據(jù)數(shù)據(jù)需要訪問的頻次，在不同的存儲(chǔ)層之間自動(dòng)移動(dòng)數(shù)據(jù)。頻繁訪問的數(shù)據(jù)將存儲(chǔ)在快速、昂貴的存儲(chǔ)介質(zhì)（比如SSD）上，不常訪問的數(shù)據(jù)將被轉(zhuǎn)移到較慢、較便宜的存儲(chǔ)介質(zhì)上。這確保了用戶總是能夠快速訪問所需的數(shù)據(jù)，同時(shí)又盡量降低存儲(chǔ)成本和用電量。

HSM可與大多數(shù)計(jì)算機(jī)CPU上的緩存相媲美。與CPU緩存一樣，經(jīng)常使用的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在小而快的SRAM內(nèi)存中，不常使用的數(shù)據(jù)在需要加載新數(shù)據(jù)時(shí)轉(zhuǎn)移到較慢但較大的DRAM中。

3、HSM組件和算法

HSM系統(tǒng)通常由三個(gè)關(guān)鍵組件組成：數(shù)據(jù)遷移策略、數(shù)據(jù)管理算法和數(shù)據(jù)分層或緩存機(jī)制。數(shù)據(jù)遷移策略根據(jù)使用頻次或重要性等因素，定義了應(yīng)該如何在不同的存儲(chǔ)設(shè)備之間移動(dòng)數(shù)據(jù)。HSM系統(tǒng)使用的算法可以根據(jù)數(shù)據(jù)訪問的頻次或數(shù)據(jù)大小等標(biāo)準(zhǔn)，幫助確定哪些數(shù)據(jù)應(yīng)該存儲(chǔ)在哪個(gè)設(shè)備上。

其中一些算法包括最近最少使用置換算法，將最近沒有被訪問的數(shù)據(jù)移動(dòng)到性能較低的存儲(chǔ)層。大小溫度置換算法是另一種常用的算法，它使用溫度閾值和大小閾值來確定何時(shí)遷移數(shù)據(jù)。啟發(fā)式閾值算法是一種較新的算法，利用機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)更準(zhǔn)確地預(yù)測(cè)何時(shí)應(yīng)該遷移數(shù)據(jù)。

4、分層和緩存HSM

關(guān)于分層還是緩存的爭(zhēng)論是HSM系統(tǒng)設(shè)計(jì)師在試圖確定利用較低性能存儲(chǔ)層的最佳方法時(shí)所面臨的問題。分層可以提供更好的長(zhǎng)期性能，而緩存可以提供更好的短期性能。

無論您選擇對(duì)存儲(chǔ)進(jìn)行分層還是緩存，這些機(jī)制都可以確保頻繁訪問的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在較快、較容易訪問的設(shè)備上，而不常訪問的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在較慢、較便宜的設(shè)備上。

5、HSM的好處

節(jié)省成本：HSM系統(tǒng)讓用戶可以在任何可能的情況下將數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在較便宜的存儲(chǔ)介質(zhì)上，以便企業(yè)節(jié)省總體存儲(chǔ)成本。

提升性能：HSM系統(tǒng)讓用戶可以將頻繁訪問的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在高性能存儲(chǔ)介質(zhì)（比如SSD）上，從而提升系統(tǒng)的整體性能。

加強(qiáng)安全：分級(jí)存儲(chǔ)管理系統(tǒng)讓用戶可以將敏感數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在較安全的存儲(chǔ)介質(zhì)上，如具有加密功能的SSD或HDD。這些選項(xiàng)有助于加強(qiáng)系統(tǒng)的總體安全性。

改進(jìn)可管理性：HSM系統(tǒng)讓用戶可以根據(jù)訪問數(shù)據(jù)的頻次，將數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在不同類型的存儲(chǔ)介質(zhì)上。它們可以在需要時(shí)更容易查找和檢索特定文件，從而幫助改進(jìn)系統(tǒng)的整體可管理性。

6、主流的HSM解決方案

如今，市面上有許多不同的HSM解決方案。一些面向大數(shù)據(jù)的主要HSM解決方案包括如下：

• IBM Spectrum Scale
• EMC Celerra / VNX
• NetApp FAS /AFF
• HPE 3 par StoreServe
• 華為OceanStor Dorado
• Qumulo Core
• Red Hat Ceph Storage

請(qǐng)注意，上面這份清單并不完整，也不按特定的順序。目前市場(chǎng)上有許多不同的HSM解決方案，因此確保您的存儲(chǔ)工程師及其他數(shù)據(jù)專業(yè)人員花一些時(shí)間來比較幾款解決方案，以找到最適合貴公司需求的解決方案。

原文鏈接：https://www.techrepublic.com/article/what-is-hierarchical-storage-management/