存儲容量優化技術接近行業拐點
在面世后短短的四年時間里，存儲容量優化（SCO: Storage Capacity Optimization）作為一整套技術解決方案已經對存儲管理戰略及成本產生了重大影響。這套技術的最新發展正在推動行業迅速接近拐點，為這一領域的廠商帶來了重要啟示。借用上世紀60年代Buffalo Springfield的名言，我們可以說：“有些事情即將發生”。
真正基于網絡架構的SCO技術的面世以及新近推出的基于硬件的重復數據刪除技術，這兩種技術發展將在未來18至24個月內推動存儲行業發生顯著變化。當前的SCO市場領袖將受到后起之秀的挑戰，這些后來者同時致力于主存儲和二級存儲容量優化，以彌補僅致力于二級存儲技術的SCO廠商的不足。我們相信，受容量優化在整個數據生命周期內的強大數據存儲優勢的吸引，最終大多數存儲技術都將在誕生不久即向容量優化發展。這些發展將極大地推動SCO技術在各種規模的企業中的應用，其部署價格遠低于現有技術，從而使最終用戶從中受益。
SCO市場：概述
2004年，新興廠商Data Domain推出了“重復數據刪除”的理念，這種技術可以把一定數量的信息存儲到與原數據稱比例，或者比原始空間更小的存儲空間里面 ?！爸貜蛿祿h除”能夠識別并刪除冗余數據，將冗余數據替換為空間效率更高的指針和索引，以此為基礎，這種技術能夠縮減所需存儲空間，優化遠程復制，因此不僅能夠節約基礎設施，還能夠節約能耗、冷卻、占地和網絡帶寬等成本。重復數據刪除以次級存儲應用為主要對象，如備份和歸檔，因為這些應用經常會出現大量數據冗余。
隨著行業技術的發展，從某種意義上來說，人們已經對重復數據刪除的概念產生了誤解。有些廠商搜索文件級冗余，有些廠商則搜索次文件級冗余。有的廠商推出了新的算法，利用磁帶格式或應用內容感知實現更高的容量優化率，這種方法優于針對所有數據類型采用一種算法的解決方案。大多數采用此類技術的廠商都將其與硬件壓縮加速相結合，以獲得更高的容量優化率。
因此，Taneja Group于2008年4月引入了術語“存儲容量優化”（storage capacity optimization），用于描述一組相關技術集，這些技術能夠使用最小的原始存儲空間存儲一定數量的信息。Taneja Group將SCO市場劃分為兩個子市場：主存儲優化（PSO）和次級存儲優化（SSO）。PSO包括一組用于主存儲應用的技術，SSO則指的是歷史上的“重復數據刪除”市場，這類技術主要以次級存儲為服務對象。與主存儲相比，次級存儲的性能要求（訪問延遲）一般較低，而且往往包括更多的冗余數據；以次級存儲為目標開發出的技術有時并不能有效應用于主存儲。
隨著市場的發展，Data Domain在SSO領域確立了優勢領先地位。2007年，該公司的市場份額已超過50%。不過，最新的兩項技術發展――應用于主存儲和次級存儲的真正網絡架構的SCO技術以及基于硬件的重復數據刪除技術――已經帶來了市場轉變的信號，對已經樹立了單純PSO和/或SSO解決方案領先地位的市場領袖形成了威脅。
綜合性SCO應用的“Accordion”（手風琴）效應
要討論如何大范圍部署SCO技術，我們首先必須了解“accordion”（手風琴）效應。數據只能被運用于能夠讀出此類數據的應用，一般情況下，這就意味著數據必須以“未經優化”的格式存儲。也就是說，無論當前以何種方式存儲（重復數據刪除、壓縮等），數據都必須恢復為原始格式，以使創建了這些數據的應用能夠讀出這些數據。只需解讀這些數據以使其被正確分類（如在備份應用中）或編制索引用于搜索（如在歸檔應用中）的應用并不要求數據恢復原始格式，但必須能夠查看到足夠的與數據有關的元數據，以實現正確的分類或歸檔。
如果被存儲于容量優化后的主存儲器內，數據將被其創建應用反復訪問，并在生命周期的最初幾個月內不斷被修改，因此這些數據一般在生命周期早期即接受容量優化，并在此后不斷地經常擴展。此外，這些數據在備份之前也將被再次擴展，而備份通常每天都要進行，有些備份的周期甚至更短。隨著時間推移并成為歸檔數據，數據將被再次擴展以實現正確索引，并被存儲于長期檔案之中。這種重復擴展與壓縮的過程即所謂的“手風琴”效應。
圖1顯示了數據在整個生命周期內的運行流程。我們能夠明顯看出，次級數據的數量達到主存儲數據的十倍，且擁有大量冗余數據（多次備份以及保存微小變化數據集所致），因此次級數據是SCO技術的主要對象，SCO技術的投資很快能夠獲得回報，且具有極大的成本節約潛力。不過，SCO技術能夠提供的價值在很大程度上與需要保留的數據的總體數量相關――包括主存儲和次級存儲數據。如果數據每年以至少50%至60%或更高的速度增長，許多企業將很快面臨數百吉比特（terabytes）主存儲數據的管理任務。如果達到這種數據規模，且主存儲成本可達到磁盤次級存儲的十倍，則PSO將在容量優化率尚未大幅增加之前就成為企業必不可少的經濟選項。
圖1. 標準數據周期運行流程。紅點表示可以運用現有的SCO技術的數據流。
如果要將數據從備份磁盤移植至遠程災難恢復磁盤，并不需要恢復數據存儲格式，
但如果要將數據移植至磁帶，則數據必須以擴展格式存儲。
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分裂型（Disruptive）技術的發展評估
基于網絡的PSO技術
到目前為止，SCO廠商已經部署了基于源和目標的解決方案，分別用于來自不同優勢點的數據流。已經面世的基于源的解決方案包括集成于企業備份軟件客戶端的技術，這種技術利用主機資源完成容量優化工作。微軟和Sun Microsystems等操作系統廠商已經開始商談將部分SCO技術集成于操作系統，但兩家廠商都尚未有此類產品面世。已經上市的基于目標的解決方案包括線內PSO（GreenBytes、Storwize）、SSO（Data Domain、IBM/Diligent）和后處理POS（NetApp、Ocarina Networks）以及基于“設備”模式的SSO（FalconStor、Sepaton）。
SCO概念既能為主存儲也能為次級存儲提供價值，此外，如果使用不同的算法，在數據生命周期內針對相同的數據同時使用PSO和SSO技術也能夠形成技術合力優勢?；谠吹慕鉀Q方案能夠對存儲于主應用服務器上的數據進行“首次處理”。不過，并非所有解決方案都都應用于主存儲。一套特定的PSO算法也許可以高效率地完成特定數據類型的容量優化，并滿足主存儲訪問延遲要求，而另一套SSO算法則能夠在降低訪問延遲要求的前提下實現更高的優化率。無論SCO技術部署于源或目標，數據都會在使用中產生“手風琴”效應。源和目標數據都必須在使用前再次擴展的事實使PSO和SSO解決方案得以和平共處。
不過，如果在網絡中部署能夠同時實現PSO和SSO功能的SCO技術――并非作為存儲目標，而是作為一整套透明網絡服務，結果將會如何呢？結果是，無論數據被其創建應用使用還是接受本地備份或遠程備份或歸檔，網絡將在事實上成為一個普通的“轉換”點。如果通過網絡存儲，數據將在創建后或初次存儲之前立即接受存儲優化?；诰W絡的SCO廠商必然會支持采用單一的網絡SCO解決方案同時實現PSO和SSO功能，以免采用相互獨立的源和目標解決方案。這些廠商可能會將SCO技術所能夠實現的存儲優化率作為根據，除此之外，與部署針對主存儲和次級存儲的不同解決方案相比，在整個企業內部署單一技術以全面解決SCO問題顯然要更為簡單且成本更低。從這個意義上說，基于網絡部署的SCO可能會對基于源和目標的SCO技術產生威脅（包括PSO和SSO解決方案）。
領先的廣域數據服務（WDS）廠商Riverbed已經推出了基于真網絡的模型。Riverbed在07年第四季度宣布，公司計劃于2009年推出一種新產品，這種新產品將在WDS產品的基礎上增加SCO功能，用于空閑數據處理（該公司已經將SCO技術用于不同地點之間的寬帶優化）。如果這種技術能夠為其現有的Steelhead客戶帶來更新而不會導致服務中斷，Riverbed將擁有五千多名極有可能購買其SCO解決方案的客戶。在Riverbed模式中，數據將在創建不久即接受容量優化，并一直保持優化格式，直至主或次級應用切實使用這些數據。理解這種模式后，最終用戶可能會提出一個重要的問題：如果已經擁有了PSO/SSO技術作為網絡基礎設施的組成部分，那么在此后的數據生命期中，我是否還有必要花錢購買獨立的SCO解決方案？
現有的PSO和SSO廠商必須對此做出回應。很明顯，最終用戶想要以透明的方式部署SCO，而不會對主或次級存儲性能帶來不必要的影響。與真網絡模型相比，部署NAS和/或FC（VTL）接口的解決方案可稱為利基解決方案。雖然相關廠商可能會在近期內利用其豐富的業內經驗提供更高的容量優化率，但針對利基應用的高優化率可能并不足以說服客戶放棄更為全面的解決方案（雖然存儲優化率較低）。內容感知算法能夠針對特定的數據類型提供更高的容量優化率，因此，如果利基市場的數據量足夠大，這種算法將能夠為廠商提供長期可持續利基市場機遇。但是，如果不能超越SCO技術的局限而將目光投向更廣大的市場，長期致力于利基市場的廠商將面臨被淘汰的風險。
基于硬件的SCO
2008年10月，一向致力于安全加速和壓縮板研發的Hifn公司推出了新的板卡級產品，能夠為基于硬件的數據塊級重復數據刪除提供支持。這款產品以OEM（原始設備制造商）為目標客戶，能夠使所有基于Windows的白盒（white box）轉變為SCO設備，其成本遠低于現有的高成本解決方案。大多數行業觀察家都了解硬件壓縮技術對于軟件壓縮技術的影響，我們完全有理由相信，類似的影響也適用于SCO市場（目前仍以基于軟件的SCO為主導）。
Hifn的新技術可能會對三個領域產生影響。首先，現有的重復數據刪除技術以軟件為基礎，因此可以推斷，在硬件上運行此算法將幫助線內SCO實現更高的運行速率。SCO解決方案以線速運行的能力是線內解決方案的關鍵――無論用于PSO或SSO?；谟布慕鉀Q方案可支持一系列用于主存儲的技術，甚至包括部分現有的算法（包括PSO和SSO），這些算法在軟件上運行時不能滿足在線使用的訪問延遲要求（雖然Hifn的新產品也未直接解決這一問題）?？傊С指呔€速的能力將極大地推動SCO技術在主和次級存儲環境下的應用。
其次，Hifn的新技術將推動行業向前發展，最終使平臺（服務器和存儲）提供商將SCO技術集成于成本更低的解決方案之中。不過，這一切并不會在旦夕之間成為現實：目前的Hifn ASIC只能完成重復數據刪除工作，因此OEM需要通過增加索引和數據完整性解決方案自行完成完整的解決方案。未來Hifn有可能推出其他SCO解決方案配件（如索引系統），提高VAR（增值型經銷商）的成本效益，并將SCO輕松集成至現有的服務器和存儲平臺之中。屆時，如果增加SCO技術的成本很低（與部分解決方案價格相比）且正如在服務器或存儲平臺中增加ASIC一樣簡單時，它將成為各家廠商競相購買的對象。相關SCO廠商在過去四年中積累的經驗將使它們在存儲優化率方面至少獲得短期優勢，但此領域的進一步發展無疑將會推動商品技術曲線向更高性能發展。
最后，相關領域的產品價格也將受到影響。我們假定Hifn產品的容量優化率僅有單純SCO廠商的80%，最終用戶將能夠根據解決方案價格與容量優化率之比輕松找出物有所值的產品。以Hifn卡為基礎的SCO產品的“解決方案”提供了大幅降低產品價格的可能性。最終用戶可能會以“價格/可用GB”為指標衡量解決方案的價值，并據此做出購買決策。[可用容量的計算是指：1GB物理容量在采用SCO算法后所代表的可用GB數。]因此，我們至少可以預期，Hifn的新產品將在未來18至24個月內推動PSO和SSO解決方案價格大幅下降。
總而言之，Hifn推出的基于硬件的重復數據刪除解決方案向SCO廠商發出了不容忽視的警示信號。
對最終用戶的影響
我們認為，在未來18至24個月內，這兩種分裂型技術的發展――基于網絡結構的SCO與硬件重復數據刪除――將為最終用戶帶來三個方面的變化：
• 基于硬件的重復數據刪除將比真網絡SCO更早產生影響，不過這兩種技術將共同推動SCO技術的廣泛應用，促使客戶以戰略眼光看待SCO技術的部署，以期在客戶環境下取得最佳效果。
• 如果真網絡SCO能夠通過生產環境證實其可用性，它將推動能夠同時提供主和次級存儲解決方案的SCO技術的發展，這種技術將放棄利基解決方案。
• 隨著這兩種技術對市場的影響力開始顯現，SCO技術的價格將下降至少30%。
這些發展將導致市場形勢不明朗，不能做出及時回應的相關SCO廠商將被新的市場領袖所取代。
真正網絡部署的SCO的原理似乎能夠提供更好的模型，因為從定義上看，它比利基解決方案更為全面，但最終的結論仍有待實踐檢驗。我們提醒最終用戶了解網絡SCO的戰略價值，并在網絡SCO上市后根據性能、可調節性、數據可靠性和可用性對其實施進行評估。
最后，我們要提醒最終用戶，我們對這些技術發展的預測并不排斥客戶對PSO或SSO解決方案進行戰略性購買――如果你能夠利用近期硬件成本節約優勢證明此類購買的重大經濟利益。如果數據量足夠大，PSO和SSO技術都能夠為現在的企業提供巨大價值，不過我們仍然認為，未來三至五年內，覆蓋主和次級存儲的綜合性解決方案將在總體上取代利基解決方案。
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