什麼是分層儲存？
分層儲存是一種資料管理架構，可根據效能、成本和存取頻率，在多種儲存類型中組織和分配資料。此方法將經常存取的資料分配至高速、高效能的儲存設備，例如 NVMe 或 SSD，同時將不太重要或不常存取的資料移至具成本效益、高容量的儲存設備，例如 HDD 或磁帶存檔，藉此優化資源利用率。
儲存層通常可分為
- 熱儲存 (高效能層級)：此層級專為頻繁存取的關鍵任務資料而設計，使用高速固態硬碟機或 NVMe 硬碟機，以達到最小延遲和最大吞吐量。它是即時應用程式、資料庫和高效能運算工作負載的理想選擇。
- 溫度儲存 (中階儲存)：平衡效能與成本，利用 SATA 固態硬碟或高效能硬碟來處理半經常存取的資料。常用於近線儲存、備份解決方案和次要資料庫。
- 冷儲存（歸檔層級）：此層級依賴傳統硬碟機、磁帶儲存或雲端歸檔解決方案，用於長期儲存不常存取的資料。它適用於合規資料、歷史記錄和備份。
現代分層儲存系統通常整合由人工智慧（AI）或機器學習（ML）驅動的自動化資料遷移策略，能依據使用模式動態在各層級間移動資料。此機制在確保最佳效能的同時，亦能將儲存成本降至最低。
分層儲存如何運作？
分層儲存的功能在於有系統地分析資料，並根據效能需求、存取頻率和成本考量，將資料分佈在不同的儲存媒體上。此流程從資料分類開始，儲存系統評估檔案或資料集的存取頻率，並依此進行分類。經常使用或高優先順序的資料會被識別為 「熱」，而不常存取的資訊則被視為 「熱 」或 「冷」。這種分類方式可實現有效的資料放置，確保關鍵任務工作負載存放在高速儲存設備上，而歸檔資料則存放在具成本效益的大容量解決方案中。
數據分類完成後，可由IT管理員手動放置，或AI分析技術自動管理。許多現代儲存解決方案整合機器學習演算法，用以追蹤存取模式並即時動態調整數據存放位置。 分層儲存的政策規範了資料在各層級間的遷移時機與方式。例如，企業可設定儲存系統將30天內未存取的檔案從固態硬碟遷移至機械硬碟，一年後再轉移至磁帶儲存或雲端歸檔服務。此類政策透過僅將最關鍵資料保留在昂貴的高效能媒體上，有效平衡了效能與成本需求。
為了確保效率，分層儲存解決方案採用快取、複製和重複資料刪除等最佳化技術。經常存取的資料可能會暫時快取在速度較快的儲存層中，以提高反應速度，而較不重要資料的備援複本則會合併，以減少儲存開銷。此外，分層儲存通常會與混合及雲端環境整合，讓企業可以無縫擴充儲存架構。許多企業使用雲端平台卸載冷資料，降低內部基礎架構成本，同時維持長期的可存取性。
分層儲存與其他儲存解決方案的比較
分層儲存與其他儲存架構的不同之處，在於可根據存取頻率和成本效益，將資料動態分散至多種儲存類型。相比之下，全快閃儲存只依賴高效能 SSD，因此非常適合需要快速存取資料的即時應用程式，但儲存大型資料集的成本卻很高。雖然全快閃解決方案可將速度發揮到極致，但卻缺乏分層儲存透過將不常存取的資料卸載到成本較低的媒體所提供的成本最佳化功能。
混合儲存在單一系統中結合了快閃記憶體和硬碟機，但通常缺乏分層儲存的自動化、政策驅動資料移動功能。它提供一些效能最佳化，但無法動態適應不斷變化的資料存取模式。同樣地，軟體定義儲存 (SDS) 虛擬化儲存管理，允許跨多個裝置的集中控制，但除非結合分層儲存策略，否則無法在層級間分類或遷移資料。
雲端儲存解決方案也包含分層功能，例如 Amazon S3 可根據使用量自動遷移至歸檔儲存。雖然以雲端為基礎的分層可降低內部部署成本，但可能會產生延遲和資料傳輸費用，因此企業必須評估其特定需求。
與靜態混合儲存或全快閃陣列不同，分層儲存可持續適應不斷變化的資料需求，在確保效能的同時控制成本。當與 SDS 或雲端儲存整合時，可為長期資料管理提供可擴充、具成本效益的解決方案。
分層儲存的使用案例
分層儲存廣泛應用於企業 IT 環境，在這些環境中，效能與成本之間的平衡至關重要。在大型資料中心，企業使用分層儲存來最佳化資料庫，確保經常查詢的資料儲存在高速 SSD 上，而較舊的記錄則儲存在成本較低的 HDD 或雲端存檔上。同樣地，內容傳送網路 (CDN) 也利用分層儲存，將熱門媒體檔案快取至快速存取的儲存空間，同時將需求較低的內容保留在較低層的儲存空間，以減少延遲並改善使用者體驗。
另一個關鍵用例是備份與歸檔管理，組織可藉此實施分層儲存，以簡化資料保留政策。重要的系統備份和最近的快照會保留在效能最佳化的儲存設備上，以便快速復原，而較舊的備份則會遷移至冷儲存設備，例如磁帶或雲端歸檔，以降低基礎架構成本。醫療照護和金融等有嚴格合規要求的產業，也能從分層儲存中獲益，確保長期資料保留，同時將儲存支出降至最低。
常見問題
- 分層儲存有哪些商業效益？
分層儲存可確保將高效能儲存保留給經常存取的資料，同時以較低成本的儲存處理不常使用的工作負載，協助企業降低成本。這種最佳化方式可降低基礎架構支出、延長硬體使用壽命，並在不影響效能的情況下提升作業效率。 - 部署分層儲存系統有哪些挑戰？
部署分層儲存可能很複雜，需要仔細規劃資料分類政策，並與現有基礎架構整合。組織在自動化資料移動、確保不同儲存類型之間的相容性，以及從低成本層級擷取資料時管理存取延遲方面，也可能面臨挑戰。 - 分層儲存如何改善災難復原？
透過根據優先順序對資料進行分類，分層儲存可讓組織在高效能儲存設備上保留隨時可用的關鍵任務資料，同時在成本較低、彈性較高的儲存層中儲存備份和存檔。這可確保重要資料的復原時間更快，同時保持長期儲存成本可控。