网络附加存储（NAS）功能和容量不断改善的背后有两股驱动力量，计算环境的快速变化以及一系列将NAS技术应用于传统设备上的趋势，这和传统的企业级文件存储大相径庭。

首先，下一代NAS将不再局限于企业级的数据中心应用，而更多地应用于云服务中，满足所需的无限扩展性。即使在企业级应用中，对大数据日益增加的兴趣和非结构化数据的快速增长也促使可扩展NAS功能成为下一代NAS的首要标志。来自Framingham的IDC在2011年的一份调查发现，全球数据每两年就会翻倍，并且其预计现在的企业将在下一个十年后面临50倍以上的数据量和75倍以上的文件增长。

IT的快速消耗以及个人和公司电脑界限的淡化促使NAS系统必须更为安全并能够简易地被许多不同设备访问。除此以外，对于更高效的IT的需求以及向虚拟化IT基础架构不断的迁移加速了对于下一代NAS系统中新功能的应用整合。可扩展性、可访问性以及可管理性称为关键指标，以判定下一代NAS系统是否能够胜任于席卷全球的云技术和大量消费类设备所带来的挑战。

NAS的可扩展性

横向扩展的体系架构。一直到最近，存储系统都以双存储控制器负载均衡并提供互为故障切换的技术占据着企业级市场。并通过增加磁盘和扩展柜来实现容量扩充，增加额外的处理器、内存、驱动器和升级存储控制器来实现性能提升，进而升级。这样不久之后就到了扩展极限，唯一的方式便是增加存储系统，或者进行一次颠覆式的升级，完全替换掉现有的NAS。这样导致的结果就是大量NAS设备和存储预算的扩张。而20世纪的有效的双控制器存储系统，无法适应21世纪非结构数据的增长。

和现有的NAS供应商坚持在传统的体系架构上不同，在2000年初期，诸如Isilon和lbrix等新兴公司致力于多节点NAS系统，可以按节点的增加进行等比例扩展。这些系统最初在医疗和石油天然气等需要海量非结构化数据的垂直行业开始应用；自此以后，这类系统越来越多地进入了各种企业级应用。看上去存储供应商近十年来的压力被横向扩展体系架构的NAS所化解；由于缺乏横向扩展方面的经验，这些厂商开始试图收购这些横向扩展方面的先驱。这些被收购的技术要么被整合到现有的系统中去，例如NetApp公司收购Spinnaker后那样，要么简单地进行重新包装，例如EMC公司收购Isilon（现EMC Isilon），HP公司收购lbrix （HP lbrix X9000）以及Dell公司收购Exanet （PowerVault NX3500）后那样。目前大部分一线存储供应商都将横向扩展作为NAS的首选体系架构。

横向扩展的NAS能够带来诸多好处：

• I/O和吞吐量方面性能的横向扩展
• 容量的横向扩展
• 更低的成本
• 改善后的高可用性
• 便捷的管理，只需管理一台大型NAS而非许多NAS设备。

在这一点上，水平扩展并且以单台存储系统的方式在一个命名区间内管理多节点NAS系统能力成为必备，并被列为所有NAS系统功能的首选。同样，重要的是要知道并非所有横向扩展NAS系统都是一样的；虽然每家供应商都号称业内领先，但他们在扩展方式上，在各自所支持的全局命名空间上，在文件系统数量以及每个文件系统支持的文件数量上，存储池的组成和元数据的管理方式上都是完全不同的。

分层，固态驱动器，磁盘和云。存储分层和有效地支持固态驱动器有助于实现高性价比的扩展。下一代NAS系统必须支持SSD、磁盘和云存储层。几乎所有的NAS系统都能够在一定程度上支持SSD，不过在本质上对于SSD的利用方式和确保活跃数据驻留在高速闪存而静态数据保持在缓慢的磁盘或云上的分层模式是完全不同的。在其最基本和常见的部署中，SSD会被添加到NAS系统上作为机械驱动器的一种补充，并以手动的方式将文件和应用程序分配到合适的存储层。尽管大家都认识到数据在各存储层上的迁移应该更加自动化，但对于自动化数据分层在当前NAS产品中的支持程度不尽相同。

EMC Isilon的市场副总经理Sam Grocott表示“Isilon支持SAS、SSD和SATA作为存储池的一部分，不过目前我们还无法实现数据在各存储层之间的自动迁移。”

将闪存作为缓存是另一种NAS应用固态存储的方式。虽然部署起来更为复杂，并且需要改变底层的存储体系架构，但闪存缓存比起简单地使用磁盘替代SSD更有好处（只要SSD的成本高于机械磁盘驱动器）：

• 缓存总是保存SSD中最为活跃的数据，而不需要任何分层策略。
• 存储系统上的所有文件均能够获益。
• 缓存在各层之间的子文件层移动数据。

NetApp和Oracle公司（在Sun ZFS Storage 7000系列设备中）是最早期主张使用闪存作为缓存的厂商。将闪存缓存和低成本大容量的SATA驱动器整合可以在性能方面超过高端的磁盘阵列，而价格却更低。“下一代NAS必须支持缓存的分层，并且支持各种策略。”EMC公司的Grocott说。

虽然固态存储提升了性能并且可能降低整体存储成本，存储云却提供了无限的容量扩展性。目前，传统NAS系统和云的整合通常使用云网关实现，而下一代NAS系统将能够支持本地云整合，从而实现几乎无限的扩展性。虽然云计算在当前的IT开销中仅占2%，但IDC预计到2015年大约20%的信息将由云供应商掌控——这表示每个字节从创建到删除，整个存储或处理流程都在云端完成。云将成为另一个存储层，而在云端和其它存储层之间的数据迁移无疑应当实现自动化。

“下一代NAS本身必须能够和云端通讯；现在，EMC公司可以利用文件虚拟化在Atmos上实现这一功能。”明尼苏达州Stillwater的创始人和资深分析师Greg Schulz说。

本文选自存储经理人2012年11月刊：存储专家的报酬。请下载阅读PDF版本。