徹底發揮投資效益 精打細算的企業儲存採購策略

台灣企業的規模大小與歐美企業有很大差距，有超過80%以上公司為中小企業，不但員工人數多半在50人以內，伺服器數量也不到10台，每年編列的IT預算也非常有限，無法完全移植國外企業的成功經驗，資訊人員必須依照企業發展需求，依序選擇所需的解決方案，才能徹底發揮IT設備的投資效益。

在個人電腦快速普及、網際網路的蓬勃發展後，大幅改變了資料傳遞與保存的方式，許多公司將文件電子化，以便加速資料傳輸速度，不過卻也快速累積許多數位資料，包括電子郵件、視訊、網路內容以及辦公室文件，以往存放大量文件的資料櫃已經消失，取而代之的是機房中大容量的儲存設備。

根據國際知名市調公司公布的1份資料顯示， 2008年全球儲存資料量已高達487 exabytes，預計到2012年將達到2,500 exabytes，顯見數位資料成長的速度非常快。即便在2008年美國金融風暴的衝擊下，全球多數企業面臨營業收入大幅衰退的狀況，但數位資料增加幅度卻絲毫沒有趨緩的跡象，仍然維持數倍以上的成長速度，也讓有效存放、保管數位資料，成為多數企業面臨的最大挑戰。

不光如此，IT預算大幅縮減也是企業用戶面臨的另1項挑戰。在2008年全球經濟風暴的襲擊下，企業為了度過消費者購買力下降所引起的營收衰退期，紛紛採取各種降低成本的策略，從縮減、凍結人力開始，到減少不必要的設備投資等，其中又以資訊部門的預算被列為最主要刪減目標，連帶各項IT設備採購、維護的支出也大幅減少。

以最近高盛(Goldman Sachs)做的1份研究報告指出，全球IT採購費用支出的成長率，將會由2008年6%正成長，減少至2009年-1%的負成長，甚至未來幾年內，IT採購費用都將維持微幅下跌的趨勢。

換句話說，欲在有限條件下維持企業正常營運，資訊部門未來可運用的資源變少，在預算的分配上得更趨謹慎，以往隨著新應用伺服器而添購的儲存設備，在考量到整體採購成本與相容性的前提下，幾乎都是接納系統整合商建議而採購，導致企業內部的儲存設備品牌、數量愈來愈多，在IT預算逐年減少下，衍生出來的管理與維護問題也更為複雜。

儲存設備數量與品牌過多　資訊人員維護不易

儲存設備品牌、數量愈來愈多後，資訊人員遇到的最大挑戰，便是儲存空間被浪費，以及資料備份流程過於複雜等問題。IT投資效益的優劣一直被忽略，資訊部門甚少去評估每項IT投資帶來的效益，以及資訊設備是否被充分利用，但是在歷經全球金融風暴後，各項費用支出所能帶來的效益，均被放大檢視。

隨著資料成長速度愈來愈快，企業對儲存設備的要求，向來都是更快、更大、更安全、更便宜，在考量整體採購成本的前提下，多半選擇採購成本最低的DAS (Direct Attached Storage)模式，以降低IT採購支出，例如在硬碟機碟盤密度愈來愈高的影響下，單一台硬碟機的容量，早就邁入2.5TB的時代，大容量、低成本儲存設備已經隨手可得，許多企業都選擇在應用伺服器安裝大容量硬碟機，以符合企業未來資料大幅成長的需求。

即便考量到安全性與資料存取速度，有部分資訊人員會選擇透過SCSI介面的方式，串連安全性較高的RAID 5等級磁碟陣列，利用4台以上的硬碟機，組合成大容量儲存空間，不但可以減少硬碟空間被浪費問題，還能擁有相當優異的容錯機制，即使1台硬碟機發生故障，資料仍然可以藉由硬碟機中的同位元檢查碼，順利將資料還原到新硬碟機上。

不可否認，DAS模式最大優點是單位儲存成本便宜，但是各儲存設備都是獨立運作，儲存空間被浪費的問題也更為嚴重，根據1份研究機構提供的統計資料，顯示多數伺服器的平均使用率僅10%，儲存設備的使用率也不到40%，這不但代表超過60~90%的投資被浪費，還得花費更多的管理成本以維護系統正常運作。

導入虛擬化儲存平台　有效減少資源浪費

隨著相關技術愈來愈成熟，虛擬化、雲端運算一直被多數人認為是在IT預算有限、資訊部門人力不足的環境中，絕對不可或缺的解決方案。從許多企業引進虛擬化平台的成功案例來看，長期下來確實能夠減少硬體採購費用，甚至降低管理成本的支出，所以才會有超過80%的企業，把虛擬化列為未來3年內最重要的IT目標。

虛擬化平台非常廣泛，至少包括伺服器、儲存設備、網路設備3大領域，甚至應用程式虛擬化的技術也已經非常成熟，不過，初期導入成本非常昂貴，短期內也很難看到虛擬化平台帶來的效益，以致於有能力邁向虛擬化平台的企業寥寥可數。

此外，台灣企業的規模大小與歐美企業有很大差距，有超過80%以上公司為中小企業，不但員工人數多半在50人以內，伺服器數量也不到10台，每年編列的IT預算也非常有限，無法完全移植國外企業的成功經驗，如何依照企業發展需求選擇最合適的解決方案，也考驗著資訊人員的智慧。

在企業導入虛擬化平台，甚至打造內部雲端運算環境的過程中，儲存設備虛擬化扮演著非常重要的角色，必須提供更快速、更安全的儲存環境，才能滿足企業營運的需求。

儲存設備虛擬化最大的好處，在於能夠提升使用率，在不影響應用伺服器運作的前提下，提供動態調整儲存空間的功能，以維持既有應用服務正常運作；換句話說，不但可以減少應用伺服器與儲存設備的停機次數，更意味著資訊部門不需要像以往1次添購大量硬碟機，而可依照儲存設備空間的實際使用狀況，分次添購所需的硬碟機數量，不但能夠降低初期購買儲存設備的成本，也能讓有限的IT採購預算得到充分運用。

根據日立數據系統(HDS)協助企業導入虛擬化儲存設備的經驗發現，動態(精簡)配置儲存設備空間，是最有效壓低企業營運成本的方法，能夠排除已配置、但未使用儲存空間所造成的浪費，從現有大儲存區中回收40%甚至更多的容量；另一方面，還能減少移動和複製龐大儲存區的成本，將儲存系統的配置時間從數小時縮減到數分鐘，減少傳輸頻寬的浪費，同時提升資料讀取、寫入的效能。

資料快照技術普及　提高資料安全防護等級

儘管儲存設備的穩定性比以往大幅進步許多，但是在長久使用下，難免會產生機械性的故障，儘管能夠利用磁帶備份以確保資料的安全，但由於資料集中化的結果，不但備份所需的時間拉長，就連資料回復也至少需要2~4小時，對許多網路服務業者，如線上遊戲業者、網路購物網站，甚至半導體晶圓製造公司等，將對公司營運造成莫大衝擊。有鑑於此，利用區塊層級(Block Level)環境誕生的快照(SnapShot)技術，就被視為解決大量資料快速備份與復原的最佳方案。

不同於傳統備份模式，快照備份其實是記錄儲存設備中，現有資料的標記位置，當需要回復上1份資料時，只要改變資料標記位置，或重新掛載1份資料即可。目前常見的快照技術可以分成「Copy On Write」、「Clone」2種模式，「Copy On Write」只是記錄現有資料儲存的標記位置，快照軟體會建立排程與整個目標磁碟區區塊的指標列表。

也就是說，利用標記位置去記錄不同時間點下的磁碟區資料區塊位置，當主機要存取先前某個時間點的資料時，快照軟體會先查詢標記位置列表，進而還原系統管理員指定所需的資料。不同於「Copy On Write」只是記錄現有資料儲存的標記位置，「Clone」模式是針對系統管理員指定的LUN，產生1份完整且獨立的資料複本。基本上，「Clone」模式的複本必須佔用與原來LUN相同的儲存空間，而且也比較耗費時間，不過，比起傳統備份仍然快上一大截。

儘管各廠商採用的快照技術有些許差異，每份資料可保存的快照次數也從32~256份不等，但基本上都是提供在短時間內將特定資料備份起來的機制，以解決磁帶機資料備份速度不足的問題。當然，快照備份技術並非沒有缺點，首先是在資料快照的過程中，可能會造成應用伺服器讀取或寫入資料的速度下降，其次，快照複本中的資料並不能直接使用，必須利用快照軟體提供的工具掛載，才能執行存取或還原。

重複資料刪除技術日漸成熟　加快資料備份速度

虛擬化儲存設備能夠有效減少儲存空間被浪費的問題，但在資料大量集中於單一平台後，也衍生了儲存設備上存放著大量的重複資料。尤其導入伺服器虛擬化平台後，虛擬化儲存設備環境上存放重複資料的狀況更為明顯，例如相同版本作業系統的資料檔，許多文書處理軟體等，導致儲存設備中的資料大增，不但造成儲存空間浪費，也平白增加備份資料時的成本。

在協助企業降低資料儲存成本、提高備份速度的前提下，許多軟硬體廠商都推出了重複資料刪除(De-Dupe)技術，這項技術是記錄檔案中相同資料位元，以節省資料寫入所需的儲存空間，非常類似大家熟知的傳統壓縮技術，除了應用範圍擴大到整台儲存設備外，也不會影響到用戶端的正常存取。

由於企業資料多半不會有太大異動，甚至讀取資料的頻率遠遠大於寫入，所以藉由重複資料刪除技術，不但能夠得到很高的容量節省效果，也可為資料儲存和防護帶來革命性的變革，確保備份時僅寫入「獨一無二」的資料，也能夠加快資料備份的速度，而後端儲存改變，意味著所需的磁碟容量大幅減少，進而節省磁帶機的使用量。

以2TB的資料量為例，即便採用目前備份資料速度最快的LTO磁帶機，在全備份的模式，依然需要2小時以上的備份時間，但是藉由重複資料刪除技術的協助，依照資料量重複的多寡不同，或許能減少90%以上的備份時間。

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固態硬碟(SSD)

受限於物理材質的特性，硬碟機的存取速度已經面臨發展瓶頸，而價格愈來愈便宜、容樣量愈來愈大的固態硬碟(Solid State Drive；SSD)，已經被許多企業應用在儲存設備、伺服器中。

固態硬碟依照技術不同，可以分成傳輸速度較快、穩定性較高的SLC (Single-Level-Cell)，以及針對消費性市場設計、具備價格優勢的MLC (Multi-Level-Cell)。無論哪種技術的固態硬碟機，都是採電子式設計，除了具備耗電低、重量輕的特性外，由於沒有類似硬碟機內部的機械式往復動作，所以不但不產生噪音，其運作過程中產生的熱量也遠比傳統硬碟機要少，甚至不需擔心摔落時造成資料損毀的問題。

固態硬碟由於具備運作溫度、發熱量相對較低，頂多只需要加裝專散熱片，便足以排除大量讀取或寫入時的溫度，加上在無大量耗電的機械運作能源消耗條件下，可以降低儲存設備對電力能源的需求，不但儲存設備本身的耗電量可以節省3分之1~2分之1以上，還能直接減少冷卻設備的使用率，降低龐大的電力成本支出。

儘管在企業用戶最關心的效能方面，固態硬碟有相當令人吃驚的表現，採用MLC技術的產品，在隨機讀取方面的效能可達到90~100MB/Sec，隨機寫入的效能也有35~40MB/Sec的表現，不但遠遠超過7,200轉的硬碟機，甚至約略等於15,000轉硬碟機的水準。而針對高階環境應用設計的SLC技術，其資料寫入速度可以達到200MB/Sec，能充分發揮SATA、SAS介面的傳輸效能。

儘管固態硬碟具備有許多優點，但是未來能否快速普及，價格與耐用度仍然是非常值得觀察的重點，目前市面上最常見的產品，仍是較具容量、成本優勢的MLC型，可惜基於物理限制，MLC的產品會隨著製程微縮，導致產品穩定度與耐用度表現下滑。儘管業者持續追求修正控制IC核心支援能力，包含故障區塊管理，採最佳化的平均抹寫、錯誤偵測，希望藉此拉高產品的使用壽命，但未來還得通過消費市場考驗才行。

至於穩定度較高的SLC型產品，儘管資料讀取次數並不比硬碟機差，但是每單位價格約為硬碟機15~20倍左右，目前多應用在強調存取速度的環境中，但未來產品價格勢必會大幅下修，屆時將成為企業用戶最喜歡的儲存設備。
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