分層存儲(chǔ)是一種存儲(chǔ)方法，它涉及將數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在具有不同特性（例如性能、成本和容量）的一系列不同存儲(chǔ)介質(zhì)上。

不同的存儲(chǔ)介質(zhì)按層次結(jié)構(gòu)進(jìn)行組織，其中性能最高的存儲(chǔ)介質(zhì)被認(rèn)為是Tier 0或Tier 1，其次是Tier 2，Tier 3，依此類推。

Tier 0或Tier 1通常由閃存或基于3D XPoint的固態(tài)硬盤組成，而連續(xù)的分層存儲(chǔ)級(jí)別可能涉及高性能光纖通道或SAS驅(qū)動(dòng)器（或包含它們的RAID陣列），性能較低的SATA驅(qū)動(dòng)器、光盤、磁帶存儲(chǔ)系統(tǒng)以及基于云計(jì)算的近線或脫機(jī)存儲(chǔ)系統(tǒng)。

在SSD硬盤和云存儲(chǔ)變得司空見慣之前，使用磁盤和磁帶提供Tier 1層、Tier 2層和Tier 3層存儲(chǔ)的三層存儲(chǔ)模型可能是最受歡迎的層存儲(chǔ)模型。

但現(xiàn)在使用包含五個(gè)或更多分層存儲(chǔ)級(jí)別的分層存儲(chǔ)模型并不罕見。每一個(gè)都有微妙的差別，以產(chǎn)生三個(gè)關(guān)鍵存儲(chǔ)屬性的不同組合：成本、性能、容量。

分層存儲(chǔ)的目標(biāo)

如果不考慮費(fèi)用，企業(yè)將使用SSD硬盤滿足其所有存儲(chǔ)需求，因?yàn)樗鼈兲峁┝朔浅８叩男阅芎涂煽啃浴?/p>

但是在現(xiàn)實(shí)世界中，存儲(chǔ)成本非常重要，因?yàn)镮T部門尋求在其預(yù)算內(nèi)和組織中作為一個(gè)整體來尋求最小化成本和最大化效率。不幸的是，與機(jī)械硬盤相比，SSD硬盤存儲(chǔ)成本昂貴，并且比磁帶存儲(chǔ)昂貴得多。

這意味著需要謹(jǐn)慎使用SSD硬盤，并且僅用于存儲(chǔ)需要非常高性能的系統(tǒng)使用的數(shù)據(jù)。不太重要的數(shù)據(jù)可以存儲(chǔ)在成本較低、性能較低的系統(tǒng)（如機(jī)械硬盤）上，而很少訪問的數(shù)據(jù)或僅出于合規(guī)性目的保留的數(shù)據(jù)可以降級(jí)存儲(chǔ)到成本非常低的離線存儲(chǔ)系統(tǒng)。

因此，分層存儲(chǔ)不是由IT部門出于運(yùn)營原因的需求驅(qū)動(dòng)的，而是純粹出于財(cái)務(wù)原因。然后，分層存儲(chǔ)系統(tǒng)的目標(biāo)是通過使用成本最低的存儲(chǔ)選項(xiàng)（提供所需的最低性能）將存儲(chǔ)成本降至最低。

分層存儲(chǔ)是如何工作的？

只有兩個(gè)存儲(chǔ)層的分層存儲(chǔ)系統(tǒng)為存儲(chǔ)管理人員提供了一個(gè)非常有限的選擇，而不是一個(gè)給定的數(shù)據(jù)應(yīng)該存儲(chǔ)在哪里。如果該數(shù)據(jù)需要一定級(jí)別的存儲(chǔ)性能，則將在滿足要求的性能級(jí)別的情況下將其存儲(chǔ)在Tier 2層中，否則將存儲(chǔ)在更昂貴的Tier 1層中。

具有三個(gè)存儲(chǔ)層的分層存儲(chǔ)系統(tǒng)可能更高效，因?yàn)槿绻鸗ier 3層提供了所需的性能級(jí)別，則可以將同一數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在Tier 3層中。如果沒有，則可以將其存儲(chǔ)在Tier 2層中（如果可以提供）達(dá)到所需的性能水平，并且只有在Tier 2層和Tier 3層都無法提供所需的性能水平時(shí)，才需要將其存儲(chǔ)在最昂貴的Tier 1層存儲(chǔ)中。

事實(shí)上，可用的存儲(chǔ)層越多，數(shù)據(jù)塊就可以越有效地存儲(chǔ)在滿足其性能需求的適當(dāng)存儲(chǔ)層中，而不是以不必要的高成本提供不必要的高性能的存儲(chǔ)層中。使用創(chuàng)建RAID陣列或短行程硬盤等技術(shù)，可以從一組不同的存儲(chǔ)介質(zhì)類型中創(chuàng)建新的層。例如，這兩種技術(shù)都以較低的存儲(chǔ)效率為代價(jià)（從而最終導(dǎo)致較高的財(cái)務(wù)成本）創(chuàng)建了更高的性能存儲(chǔ)。

分層存儲(chǔ)系統(tǒng)面臨的最大挑戰(zhàn)是將數(shù)據(jù)分類為多個(gè)類別，確定最適合給定數(shù)據(jù)類別的存儲(chǔ)層，并隨著數(shù)據(jù)的老化定期對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行重新分類。

這里的關(guān)鍵點(diǎn)是，任何給定數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)需求都可能隨著時(shí)間的推移而變化，因此，只要數(shù)據(jù)不再需要它當(dāng)前發(fā)現(xiàn)的存儲(chǔ)層的性能，就必須對(duì)其進(jìn)行監(jiān)視并將其移動(dòng)到較低（且成本更低）的存儲(chǔ)層，而不是將數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在分層存儲(chǔ)系統(tǒng)中而忘記它。

分層存儲(chǔ)的典型數(shù)據(jù)類包括：

?關(guān)鍵任務(wù)數(shù)據(jù)。此類數(shù)據(jù)始終需要存儲(chǔ)在最高級(jí)別的分層存儲(chǔ)中，因?yàn)樗枰С指咚賾?yīng)用程序，可能支持客戶交易。訪問數(shù)據(jù)的延遲將導(dǎo)致組織失去業(yè)務(wù)或?qū)κ找媛十a(chǎn)生負(fù)面影響。性能至關(guān)重要。

?熱門數(shù)據(jù)。此類數(shù)據(jù)需要較高級(jí)別的分層存儲(chǔ)，因?yàn)樗谥T如客戶關(guān)系管理（CRM）、企業(yè)資源計(jì)劃（ERP）甚至電子郵件之類的應(yīng)用程序中不斷使用，并且在企業(yè)的日常運(yùn)營中是必需的。在這一層的分層存儲(chǔ)中，性能很重要，但成本也是一個(gè)考慮因素。

?暖數(shù)據(jù)。這個(gè)類包括一些較舊的數(shù)據(jù)，如超過幾天的電子郵件，或已完成交易的數(shù)據(jù)。這類數(shù)據(jù)的訪問頻率相對(duì)較低，但在需要時(shí)仍需要易于訪問。在分層存儲(chǔ)的這一層，最重要的考慮因素是成本，但必須遵循最低性能閾值。

?冷數(shù)據(jù)。此類數(shù)據(jù)可能永遠(yuǎn)不會(huì)再次訪問，但需要進(jìn)行歸檔和保留以符合法規(guī)或其他法律要求，或者僅僅是因?yàn)樗趯淼哪硞€(gè)未確定時(shí)間可能具有某些價(jià)值，也許用于大數(shù)據(jù)分析。冷數(shù)據(jù)非常適合分層存儲(chǔ)的最低層，在該層中可以接受幾分鐘或幾小時(shí)的訪問時(shí)間，而低成本是首要考慮因素。

除了規(guī)模最小的業(yè)務(wù)外，很明顯，人工進(jìn)行存儲(chǔ)分層的方法可能會(huì)非常耗時(shí)且麻煩，無法成功。因此，大多數(shù)分層存儲(chǔ)系統(tǒng)都依賴于使用分層管理系統(tǒng)的自動(dòng)存儲(chǔ)分層，該分層管理系統(tǒng)會(huì)在整個(gè)生命周期內(nèi)監(jiān)視數(shù)據(jù)，并在數(shù)據(jù)冷卻時(shí)自動(dòng)將其移動(dòng)到存儲(chǔ)層中。

該軟件可以隨同一個(gè)存儲(chǔ)系統(tǒng)一起提供并在其上運(yùn)行，也可以是一個(gè)獨(dú)立的解決方案，它可以在整個(gè)組織的存儲(chǔ)基礎(chǔ)設(shè)施中正常工作，在某些情況下還可以通過云存儲(chǔ)網(wǎng)關(guān)進(jìn)入云中。

分層存儲(chǔ)類型

Tier 1層是什么意思？

在一些使用存儲(chǔ)分層的組織中，已經(jīng)出現(xiàn)了比其現(xiàn)有Tier 1層中使用的更快的新存儲(chǔ)技術(shù)。因此，該技術(shù)被用作“Tier 0層”存儲(chǔ)。但出于本文的目的，將假定Tier 1層表示最高性能的存儲(chǔ)層。

Tier 1層

此存儲(chǔ)層旨在存儲(chǔ)高度易變且對(duì)時(shí)間敏感的數(shù)據(jù)，并且需要在盡可能短的時(shí)間內(nèi)可用。通常用在金融交易環(huán)境或其他業(yè)務(wù)領(lǐng)域中，這些業(yè)務(wù)在短短幾分之一秒之內(nèi)就可以產(chǎn)生重大損失，而只有最快的存儲(chǔ)就足夠了。因此，Tier 1層存儲(chǔ)通常需要非常快的固態(tài)存儲(chǔ)硬盤介質(zhì)，無論其整體存儲(chǔ)效率如何，都應(yīng)配置為具有盡可能高的性能。

Tier 2層

該存儲(chǔ)層用于存儲(chǔ)事務(wù)數(shù)據(jù)，以支持高性能應(yīng)用程序，面向客戶的系統(tǒng)（例如零售應(yīng)用程序）以及其他無法接受非常短的延遲的系統(tǒng)。由于所需的性能水平不如Tier 1層那么高，因此通常使用較低成本和更高存儲(chǔ)效率的固態(tài)硬盤存儲(chǔ)系統(tǒng)來提供Tier 2存儲(chǔ)解決方案。

Tier 3層

第三個(gè)存儲(chǔ)層用于存儲(chǔ)“熱”數(shù)據(jù)，例如客戶關(guān)系管理（CRM）和企業(yè)資源計(jì)劃（ERP）數(shù)據(jù)，甚至是最近的電子郵件，這些數(shù)據(jù)需要經(jīng)常訪問而不會(huì)造成不必要的延遲。這意味著它需要存儲(chǔ)在介質(zhì)（如中等到高性能硬盤驅(qū)動(dòng)器）上，與固態(tài)硬盤存儲(chǔ)介質(zhì)相比，它們的成本相對(duì)較低。在許多組織中，與Tier 2層或Tier 1層相比，Tier 3層數(shù)據(jù)要多得多，因此，每千兆字節(jié)存儲(chǔ)成本較低的大容量機(jī)械硬盤提供了理想的解決方案。

Tier 4層

該存儲(chǔ)層用于“熱”數(shù)據(jù)，例如來自最近完成的事務(wù)的數(shù)據(jù)，已使用了幾天的電子郵件以及不經(jīng)常訪問的其他數(shù)據(jù)。它還可以用于存儲(chǔ)可用于業(yè)務(wù)信息和數(shù)據(jù)可視化系統(tǒng)的數(shù)據(jù)，或用于創(chuàng)建月度、季度或年度報(bào)告所需的財(cái)務(wù)數(shù)據(jù)。但無論何時(shí)需要，都需要相對(duì)快速地訪問。Tier 4層存儲(chǔ)需求可能非常大，并且由于成本是主要考慮因素，因此Tier 4層存儲(chǔ)的典型解決方案是大容量機(jī)構(gòu)硬盤存儲(chǔ)。Tier 4層存儲(chǔ)更可能使用低成本、性能相對(duì)較低的SATA硬盤驅(qū)動(dòng)器，而不是配置高性能SAS硬盤或RAID陣列。

Tier 5層

最低的存儲(chǔ)層通常用于存檔“冷”數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)可能永遠(yuǎn)不會(huì)再次訪問，但仍保留一些價(jià)值（也許將來用于數(shù)據(jù)挖掘），因此值得保留。它也用于存儲(chǔ)必須保留用于合規(guī)性目的的數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)僅需要在幾天或幾周內(nèi)即可訪問，而不是幾分鐘或幾秒鐘。

通常以該存儲(chǔ)層為單位使用光介質(zhì)或磁帶存儲(chǔ)系統(tǒng)，該系統(tǒng)以非常低的每千兆字節(jié)成本提供存儲(chǔ)，但是性能卻非常低。在過去的幾年中，基于云計(jì)算的存儲(chǔ)（例如Amazon的Glacier存儲(chǔ)服務(wù)）已變得越來越受歡迎，這些公司希望將大量數(shù)據(jù)分流用于低成本存儲(chǔ)，并且有可能或在幾個(gè)小時(shí)內(nèi)相對(duì)容易地對(duì)其進(jìn)行檢索（如果需要的話）。

分層存儲(chǔ)的主要優(yōu)勢(shì)

分層存儲(chǔ)帶來許多好處，其中最重要的是：

?降低的存儲(chǔ)成本：通過將每個(gè)數(shù)據(jù)類存儲(chǔ)在成本最低的存儲(chǔ)中，至少提供所需的最低性能，企業(yè)可以避免為不需要的高性能付費(fèi)。存儲(chǔ)成本的降低是采用分層存儲(chǔ)系統(tǒng)的主要驅(qū)動(dòng)因素。

?更高的存儲(chǔ)效率：依賴RAID或短行程的高性能硬盤存儲(chǔ)系統(tǒng)的存儲(chǔ)效率很低，因?yàn)榭梢栽谶@些系統(tǒng)上存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)量比所提供的總存儲(chǔ)容量要少（在某些情況下要少得多）。由于分層存儲(chǔ)系統(tǒng)可以減輕對(duì)RAID和短存儲(chǔ)的需求（通過將不需要這種高性能的數(shù)據(jù)移至較低的存儲(chǔ)層），因此可以提高存儲(chǔ)效率。

?具有重用舊存儲(chǔ)設(shè)備的能力：存儲(chǔ)分層可以為存儲(chǔ)系統(tǒng)提供新的生命力，否則將需要更換存儲(chǔ)系統(tǒng)，因?yàn)樗鼈儾辉贋樯蠈訑?shù)據(jù)使用提供足夠的性能。相反，它們可用于提供較低層的存儲(chǔ)。

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