数据存储技术与实践
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第1章 存储工业演进历史

1.1 高端存储系统的演进

时间拨回到1956年,IBM发明并推出了基于磁介质的RAMAC350系统,代替打孔卡系统作为计算系统的输入及持久存储设备。RAMAC350系统(见图1-1)是从此之后的60年内制造的每个硬盘驱动器的原型,从此数据访问,由非实时的、连续的存取方式进化到了实时的随机访问方式,数据的访问及处理时间由天进化到秒,这个由50个直径24英寸的磁盘垂直叠加的系统有两个冰箱大小,容量只有5MB,却使企业以全新的视角思考数据,即时地进行数据混合和匹配。随机存取方式使关系型数据库成为可能,并继而产生了现代意义上的关系型数据库。

图1-1 RAMAC350磁盘存储系统

图1-2是把存储及处理单元整合在一起的、完整的RAMAC305系统,前面两个是RAMAC350磁盘存储,后面一台是计算处理单元;从形态来看,RAMAC350磁盘存储是一个与计算处理单元分离的DAS(Direct Attached Storage)系统,因为与计算处理单元分离,我们一般还是把它归类为外置DAS存储。

图1-2 RAMAC305系统

随着IBM公司开始生产硬盘驱动器来满足其自身的需求,一个独立的硬盘驱动器产业开始出现,并向两个不同的市场提供服务。一些企业在20世纪60年代开发了接插兼容机市场(PCM),以折扣向IBM公司的顾客直接销售IBM公司硬盘驱动器的仿制品;另外一方面,自20世纪70年代开始,一些规模更小的非综合型计算机生产厂(如王安公司及Prime公司)的出现仍催生了硬盘驱动器原始设备市场(OEM)。

此后二十多年,磁盘存储系统的演进一直围绕着体积减少、容量增加、性能及可靠性提高的方向发展,磁盘的直径由24英寸到14英寸、8英寸、5英寸,容量由最初的5MB到10MB、40MB、300MB(见图1-3)。

图1-3 磁盘存储系统的演进

1988年,加州伯克利分校的David Patterson发表了论文A Case of Redundant Array of Inexpensive Disks,首次从理论上阐述了以小容量廉价硬盘替换大容量高可靠硬盘的可能性;EMC抓住了这一机会,于1990年推出了基于RAID的外置SAN存储阵列系统Symmetrix,现代意义上的存储工业从此诞生。1990年到2000年,三个巨头成为高端阵列市场的主流玩家,他们是EMC、IBM、HDS。这十年中,外置存储除了跟随廉价硬盘不断提升容量、性能及可靠性外,还对内不断增加数据保护服务以贴合金融、政府等行业的应用,对外不断释放影响力,推动了SAN网络、主机FC接口、备份网络及系统的发展,这使得整个SAN系统不断成熟和标准化,成为数据中心不可或缺的基础设施。