2020年的疫情大流行逼迫我們在家辦公，使我們了解到數據連接中數字連接以及計算，內存和網絡的重要性。可想而知疫情流行結束后，在大流行期間創造的偏遠工作趨勢將繼續。根據INAP的最新調查報告，“ 54％的人表示…大流行促使他們的組織將應用程序和工作負載移出了內部部署。IT專業人員還面臨著他們預期在2021年面臨的最大挑戰，調整基礎架構和網絡策略以實現長期遠程工作。”

一些行業尤其受到大流行的影響，因此不得不在存儲技術的幫助下爭先恐后地尋求生存之道。例如，在2020年的大部分時間里，實時視頻投影將被關閉或受到嚴重限制。據Spectra Logic副總裁或產品管理和解決方案工程副總裁David Feller表示，“大流行導致了媒體和娛樂業（遭受重創的行業之一），幾乎完全依賴于重用先前存在的內容，因此對歸檔的訪問絕對至關重要。”

此舉將支持新的工作模型，提供對存檔的便捷訪問，以及機器到機器數據生成和數據移動的增長（隨著IoT，AI和其他大數據應用程序的增長），將推動數字存儲和存儲技術的發展趨勢。內存系統。我的2021年數字存儲預測的第三部分也是最后一部分，將探討2021年及以后的存儲/內存系統趨勢。

我們將探討通用存儲體系結構（NAS，SAN和對象存儲），NVMe和NVMe-oF（基于結構）以及CXL和GenZ的發展，并討論這些技術如何實現分解和可組合的數據中心。我們還將討論使用特殊和通用加速器的計算存儲和內存處理以及分布式處理的一般增長。最后，我們將研究存儲安全性的發展和需求，以應對勒索軟件和其他網絡安全攻擊。

NAS（將數據作為文件訪問）通常與非結構化數據（例如視頻和醫學圖像）相關聯，而SAN通常與已定義（結構化）的工作負載（例如數據庫）相關聯。高性能可擴展NAS在AI和大數據分析應用程序的存儲中也起著重要作用。但是，對象存儲（大型數據中心中最常見的存儲）也用于非結構化數據。橫向擴展NAS有時可以與對象存儲可擴展性競爭。此外，許多用于文件級訪問的軟件平臺為NAS或通過網關或其他訪問對象存儲的方法對數據進行文件訪問提供了一些優勢。預計2021年對象存儲和橫向擴展NAS都將增長。

數據中心應用程序中的對象存儲通常用在容器化的工作流中，可以根據需要旋轉或旋轉。創建和管理容器化應用程序的持久性存儲已受到許多不同工具的歡迎。其中一些工具也是可跨多個混合數據中心或云存儲的存儲解決方案的一部分。Zedara表示：“將數據從本地遷移到云或在云之間遷移的需求是使用容器可以克服的挑戰，擁有一個通用平臺將使容器化在2021年達到新的水平。”到2021年，容器化應用程序和多云環境的存儲和內存開發將增長。

在云存儲增長的同時，它并不能完全取代本地存儲。Cloudian的CMO Jon Toor表示：“現在，所有公共云提供商都提供內部部署解決方案，該解決方案將公共云和內部部署定位為應結合使用的環境，而不是被視為一個或多個決策。此外，企業存儲提供商已經升級了他們的云游戲，建立了與公共云一起工作而不是與之競爭的新解決方案。隨著雙方朝著中心方向發展，不可避免的結果是組織將把公共云和內部部署視為企業存儲硬幣的兩個方面。” 除了傳統的內部部署和云計算，隨著物聯網和更高速度的無線網絡的興起，網絡邊緣和端點的更多存儲和處理在2021年及以后將變得很普遍。“

優化存儲成本和性能的存儲分層僅將訪問最多的數據放在最快的（通常是SSD）存儲設備上。隨著數據量的增長，可訪問或存檔檔案中的數據量將增加。IBM全球超級增長存儲OM的Shawn O. Brurne表示：“由于2020年的挑戰，只有33％的IT預算縮減了，大多數預算將支出與移動訪問和安全性增強相結合。在保留一些基礎結構更改的同時，存儲需求也在不斷增長。Active Archives是最有效的降低基礎架構成本的方法，并且無需考慮罰款。大流行期間云存儲中產生的增長將導致Hyperscale和Hyperscale-lite存儲提供商在活動歸檔上的支出增加。”

NVMe現在是新SSD存儲系統的主要存儲接口。NVMe在PCIe物理總線上工作，因此其性能將隨著未來PCIe總線的發展而不斷提高。NVMe over Fabric（例如光纖通道和以太網）不僅可以廣泛使用各種遠程直接內存訪問（RDMA），還可以幫助實現存儲池和服務器分解（包括分布式計算方法，通常稱為計算存儲，如下所述） ）。隨著PCIe Gen4和早期Gen5總線的問世，基于NVMe的存儲解決方案將在2021年繼續占據主導地位，并具有更快的連接性。下圖顯示了可分解的可組合基礎架構與傳統的融合基礎架構有何不同。

融合基礎架構與可組合基礎架構的比較

CXL接口還運行在PCIe總線上，與計算機上的傳統內存通道不同，它支持具有不同特性的內存（異構內存），例如Intel的Optane和DRAM，但也可能還有其他內存。CXL被吹捧為提供分解和合并內存的方法，并且還將導致接近內存的分布式處理，通常稱為內存中計算。

CXL計劃還與GenZ計劃一起加入，人們普遍同意在盒子內使用CXL，GenZ用于盒子到盒子和機架到機架的連接。CXL和GenZ可能會在2021年的早期開發和演示階段中繼續發展，并在2022年或以后推出早期產品。下圖是在2020持久內存峰會上的VMWare演示，下圖顯示了CXL或GenZ用于為幾個服務器服務的持久內存池。

顯示使用CXL和GenZ池化異構內存

計算存儲驅動器（CSD）使處理更接近數據存儲在存儲介質本身或介質控制器中的存儲位置。另外，例如通過Mellanox的最新一代智能NIC在存儲網絡中添加其他智能，可提供新的分布式處理選項。將處理移至更靠近存儲的位置可以減少處理數據的時間，還可以減少處理器與存儲之間移動數據的能耗。所有這些計算存儲方法都在結構上使用NVMe和NVMe over fabrics。SNIA的下圖顯示了使處理更接近存儲的數據的各種方法。

計算存儲示例

計算存儲最初是為了從計算機系統CPU卸載以存儲為中心的功能而開發的。這些初始用途包括數據壓縮，數據加密和RAID控制。但是，具有更復雜處理器的計算存儲可以執行更高級的數據分析功能，使其更接近數據，因此比使用CPU進行此數據分析要快。

計算存儲可以使用ASIC或FPGA域特定的處理器（或加速器）。SNIA定義了固定計算存儲服務和可編程計算存儲服務。固定服務執行專用服務，例如數據壓縮，數據加密或簡單的RAID管理。可編程版本可以運行主機操作系統（通常為Linux），并且在其可以提供的本地處理方面更加靈活。我們希望在2021年看到具有可編程計算存儲服務的存儲系統的更多使用，以及在超大規模和企業應用程序中繼續使用固定服務。

除了基本存儲硬件的變化外，存儲軟件還將越來越多地使用AI工具進行存儲管理。StorageCraft的CMO Shridar Subramanian表示：“尖端存儲工具越來越依賴于AI和機器學習來自動執行數據備份過程。鑒于企業數據的爆炸式增長，這些智能工具對于維持高效的備份過程至關重要，該過程可以快速輕松地響應不斷變化的需求，同時節省大量的手動備份時間。”

由于許多員工在家工作，擁有大量有價值數據的組織更容易受到各種黑客和惡意軟件攻擊。其中包括勒索軟件攻擊，其中對用戶的數據進行加密，并且僅在支付勒索后才釋放數據（如果有的話）。存儲公司對此進行了回應，指出某些存儲設備和網絡存儲設備之間存在氣隙（例如使用磁帶備份），可以避免攻擊期間丟失大量數據。

在可訪問的硬件上沒有敏感數據是保護該數據的重要方法。Druva的CISO和CIO Drew Daniels表示：“強大的數據保護架構將是確保端點不會因不必要的敏感或機密數據（例如PII）而變得混亂的關鍵。相反，重點應該放在備份此類數據上，然后在需要時在將來的某個時間臨時還原它。”

其他解決方案是WORM和不可變數據備份，可以防止數據加密和其他更改。Cathleen Southwick Pure Storage的CIO表示，“到2021年，監管機構將頒布更嚴格的數據隱私法來保護消費者，而CIO將把安全性放在首位，并投資于機密計算，虛擬私有云和其他安全基礎架構。”

同樣，通常，由于數據保存在數字存儲中，因此提高數據移動的安全性是重要的開發領域，也是確保硬件中未內置某種后門的方法。控制組件供應鏈并使用分布式標簽之類的技術確保組件的來源將是存儲系統安全性的重要組成部分。此外，在建立存儲組件和存儲系統中的信任根源方面還有許多工作要做。我們認為，在2020年出現安全漏洞和惡意軟件攻擊后，到2021年，我們將重點開發更全面的存儲系統安全性。

到2021年，數據中心的存儲將繼續增長到本地，支持遠程工作的邊緣和端點以及IoT和AI工作負載的增長。隨著CXL，GenZ和其他存儲結構的不斷發展，NVMe和NVMe-oF將通常用于存儲系統。計算存儲將展示有用的應用程序，而存儲安全將成為保護寶貴的機構數據的重點。

參考鏈接：https://www.forbes.com/sites/tomcoughlin/2021/01/09/digital-storage-projections-for-2021-part-3/?sh=797f9b2b2abc

責任編輯：xj

原文標題：2021年的數字存儲預測(第三部分)

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