存储的可扩展性和弹性有何不同？

Source: Marc Staimer, How do storage scalability and elasticity differ? 20 Sep 2022

客户对存储可扩展性、弹性和按需弹性存在很大的困惑。歧义包括可扩展性是包括容量和性能，还是仅包括容量。可能还不清楚按需存储弹性是自动的还是手动的，是向上和向下扩展，还是只是缩减。

市场营销使用相同的词来描述不同的功能有助于产生不确定性并混淆差异。因此，存储管理员应了解每个概念和功能是如何独立但相关的。它们并不相互排斥。但是，许多存储系统和云服务并不能提供所有这些。

存储管理员必须知道他们希望使用的任何系统的最低要求。他们还必须知道他们想要什么能力，但可以勉强地运行。例如，无中断存储弹性可能是底线必不可少的，而自动化存储弹性可能是可取的，并且是不同服务之间的关键区别。

什么是存储可扩展性？

存储可扩展性衡量容量和性能。

容量可扩展性是指存储系统或服务能够以可接受的性能下处理、管理和支持多少数据。

有一些厂商的存储系统和服务可以提供大容量，但性能不足。想想归档存储，例如磁带库，光学存储和一些对象存储。

还有其它一些存储产品可以处理，支持和管理大容量并保持可接受的性能，并无论规模如何。这些系统和服务可能使用闪存、存储级内存SCM和高性能连接方式。

还有一些可以选择单独扩展容量和/或性能 - 这是许多横向扩展系统和服务的一个重要方面。

性能可扩展性以 IOPS 为单位进行度量；它被表述为兆字节每秒，千兆字节每秒甚至兆兆字节每秒。在不扩展容量的情况下扩展性能（有时是自动扩展）可能是一项关键功能。在线事务处理使用高峰期就是一个典型的例子，尤其是在意外的需求高峰期间。在线分析处理、机器学习和深度机器学习都在短时间内需要大吞吐量。

存储可以纵向扩展、横向扩展或同时执行这两项操作。对于一组给定的存储控制器（通常为一个或两个），纵向扩展往往只是容量。容量可扩展性是支持的最大存储容量。向外扩展是指添加具有或不具有额外容量的存储控制器的功能。横向扩展容量和性能受供应商测试和支持的存储控制器或节点数量的限制。一些存储可扩展性既向上又向外。

什么是存储弹性？

弹性是一个完全不同的存储概念。它起源于网格技术，服务器虚拟化和云服务。存储弹性是指通过根据每个应用程序的需求分配和释放资源来响应可变工作负载变化的能力。正是在这里出现了混淆。

这种分配和释放资源可以根据默认值、预先建立的策略或人工智能实时进行，而无需人为干预。这称为按需弹性。它可以自动扩展和缩减。性能是纵向扩展和缩减的关键指标。

一旦系统消耗了容量，它通常不再可用于缩减。临时容器存储是一个值得注意的例外。缺乏人为干预是被混为一谈的部分。

有几种存储系统和云存储服务可以使其某些存储能够弹性地按需扩展。其它产品需要手动干预，这可能就像在屏幕上单击几下即可更改硬件形状一样简单，但它仍然是手动的，而不是实时的。缩小比例是一样的。它仍然是存储弹性，但不是按需存储弹性。

在大多数情况下，存储资源需求是一个块状的非线性过程，具有不完美的可预测性；总有起有潮落。并非所有应用程序始终需要最佳性能。某些应用程序可能需要在季度末或清晨时段使用峰值资源。其它公司可能不需要峰值资源，除非在一年中的特定季度，例如零售。弹性使系统能够经济高效地响应需求的颗粒度。

存储可扩展性和弹性的优势

当存储系统没有弹性或按需弹性时，存储管理员必须为最坏的情况做好计划，并为所有应用程序同时估计的需求峰值构建该系统。这样做可以在高峰需求期间实现平稳运行，但管理员必须过度配置并购买过多的处理、内存、缓存和容量。这个过程效率低下且成本高昂。估计也可能相去甚远。因此，许多存储管理员大大高估了这一峰值需求。这也是云存储服务变得如此吸引人的原因。

存储可扩展性、弹性和按需弹性是内置于存储软件中的软件功能。从公有云服务开始，出现了一种新兴趋势，即将存储服务（包括扩展、弹性和按需弹性）从底层物理存储中抽象出来。这样做可以将数据从本地或云中的给定供应商锁定中解放出来。