应对海量数据挑战！2020年5种颠覆性存储技术前瞻

几十年来，衡量存储技术进步的主要依据是容量和速度。近年来，随着技术出现和发展，使得存储更智能、更灵活、更易于管理，容量和速度已然不再仅是衡量存储技术的主要依据。

2020年，随着IT领导者寻求更有效的方法来应对AI、IoT设备和众多其他来源所产生的海量数据，存储市场将面临更大的挑战，同时也将进一步推动存储的技术变革。预计，2020年将出现以下五种颠覆性的存储技术。

一、软件定义的存储

考虑到自动化的存储管理，灵活性的扩展容量和大幅提高员工效率等因素，越来越多的企业正在考虑向软件定义存储（SDS）过渡，尤其是传统企业，软件定义存储可以帮助他们解决爆炸式增长的数据对存储管理和容量扩展等带来的各种难题。

SDS将存储资源与其底层硬件分开。与传统的网络附加存储（NAS）或存储区域网络（SAN）系统不同，SDS设计为可在任何行业标准的x86系统上运行。SDS采用者能够让工作负载与存储之间进行更智能的交互，实现敏捷的存储管理和容量的实时扩展。

技术研究和咨询公司ISG首席顾问Cindy LaChapelle表示， SDS技术虚拟化了可用的存储资源，同时还提供了简化的存储管理界面，该界面将不同的存储池表示为统一的存储资源。他认为，通过减少管理工作量将能够大幅降低运营费用，而固态驱动器（SSD）技术正在改变企业使用和管理其存储需求的方式，使其成为向SDS过渡的主要产品。新的技术为企业提供了更好的存储管理和可配置性，以实现适当级别的性能和容量，同时还优化了利用率和控制成本。

SDS技术转变了让IT管理者把硬件作为最重要的企业存储资源的看法，通过软件实现了存储资源管理的优化。因此，2020年IT管理者将会重点部署SDS。

当然，选择SDS要求对管理存储容量和性能的软件有清晰而透彻的了解，这就需要潜在用户诚实评估其企业管理SDS环境的能力。根据内部专业技术水平的不同，具备预包装软件和硬件的SDS设备通常最佳搭配。

二、NVMe / NVMe-oF

众所周知，闪存或者硬盘的接口对于存储性能有着非常大的影响，早期的闪存设备是通过SATA或SAS（数十年前为硬盘驱动器（HDD）开发的旧版接口）连接的，而NVMe是运行在外围组件互连Express（PCIe）层之上，是一种功能更强大的通信协议，专门针对高速闪存存储系统。

NVMe支持低延迟命令和并行队列，旨在充分发挥和利用高端SSD的性能。

与现有协议相比，NVMe不仅为现有应用程序提供了更高的性能和更低的延迟，而且还为数据中心、云和边缘环境中的实时数据处理提供了新功能，帮助企业在大数据环境中脱颖而出。可以说，NVMe对于数据驱动型业务有着巨大的价值，尤其是那些需要实时数据分析或以新兴技术为基础的业务。

NVMe协议不仅限于连接闪存驱动器，也可以用作网络协议。特别是NVMe-oF（基于架构的NVMe）的到来，能够让企业创建具有与直接连接存储（DAS）媲美的超低延迟、超高性能存储网络，并能够让企业在需要时，在服务器之间共享闪存设备。

与以前的产品（例如SATA和SAS）相比，NVMe和NVMe-oF在性能和低延迟方面均代表着极大的飞跃。

存储制造商Viking Enterprise Solutions的首席架构师Richard Elling表示，NVMe和NVMe-oF可以实现以前无法实现或成本过高的新解决方案、应用和案例。

迄今为止，缺乏健壮性和成熟度限制了NVMe / NVMe-oF的采用。Elling指出，通过增强功能，例如新发布的基于TCP的NVMe，我们看到新的应用程序和案例急剧加速。尽管在早期，NVMe / NVMe-oF的增长并不快，但现在我们看到NVMe和NVMe-oF取得了长足发展，并在2020年有望加速部署。

三、计算存储

计算存储是一种允许在存储层执行某些处理的方法，而不是由主机CPU在主存储器中执行，因此吸引了越来越多的IT管理者的兴趣。

新兴的AI和IoT应用程序需要越来越多的高性能存储以及额外的计算资源，但将数据转移到主机处理器既昂贵，且效率低下，因此2020年将是计算存储最终进入IT主流的一年。

在将数据传输到云之前，利用小型边缘设备分析数据，到为数据库提供数据排序的存储阵列，再到为大型数据应用提供大型数据集的机架级系统，都可以使用计算存储。

NVMe和容器是计算存储的主要支持者，因此IT管理者应该计划过渡到基于NVMe和基于容器的基础架构。此外，管理人员确定从提高计算存储效率中受益最多的是应用程序，并与合适的供应商合作。

四、存储级内存

虽然存储类内存（SCM）的广泛采用已经有好几年了，但预计2020年可能是它最终实现的一年。尽管英特尔Optane，东芝XL-Flash和三星Z-SSD内存模块已经上市了一段时间，但到目前为止，它们的影响还没有完全破灭。

企业存储软件开发商Weka.io的 CTO Andy Watson表示，英特尔已经使他们的Optane DCPMM永久性内存投入到应用当中，并改变了游戏规则。

英特尔Optane融合了快速但易失的DRAM和较慢但持久的NAND存储，旨在提高用户处理大型数据集的能力，同时提供DRAM的速度以及NAND的容量和持久性。

SCM不仅比基于NAND的闪存要快，而且速度要快1000倍。SCM提供了微秒延迟，而不是毫秒。不过，企业将需要花费一些时间来解决应用程序和基础架构的问题，以满足SCM的部署要求。据预测，SCM最初的大发展将是扩展内存，现在第三方软件已经允许内存中的应用程序使用Optane来实现高达768TB的占用空间。

不过，计划采用SCM的数据中心将仅限于部署在使用最新一代Intel CPU（Cascade Lake）的服务器上，这有可能使该技术的直接影响降低。但是，投资回报率可能变得不可抗拒，以至于可能引发数据中心升级浪潮，以迎接与这一重大变化，创造不断发展的机会。

五、基于业务需求存储管理

在SDS和其他最新存储创新的基础上，基于业务需求的存储管理有望在2020年及以后改善存储架构的规划，设计和实施，尤其是对于那些处理关键任务环境的组织。

存储软件开发商Datera 表示，基于业务需求的存储管理方法，可以为网络和现有应用提供强大的优势，例如快速扩展，运营敏捷性和采用新兴技术，这适用于现有和新应用。他表示，与传统的存储管理相比，该方法还可以将部署时间和管理工作压缩几个数量级，同时更不容易出错。

借助基于业务需求的存储管理，开发人员可以简单地调整存储策略，而不必花几天时间手动调整每个阵列，因此可以更快地配置容器，微服务或常规应用程序。

当然，基于业务需求的存储管理的缺点是部署与承诺价值之间存在一些差异，它在分散的、大规模的、关键任务的环境中提供了最大的价值，提供给开发人员的速度和运营敏捷性将对业务产生最大的影响。