Flash比傳統(tǒng)磁盤的性能優(yōu)勢在IOPS和延遲上體現(xiàn)的淋漓盡致

如今，沒有比閃存在企業(yè)級存儲市場對傳統(tǒng)磁盤咄咄逼人的進攻態(tài)勢更令人激動的事情了。幾年前，當部分主流存儲供應(yīng)商開始考慮：“是否要在中端或是高端存儲陣列中，加入幾塊SSD固態(tài)硬盤以提升性能?”這個問題時，絕大多數(shù)人的態(tài)度十分堅決：閃存介質(zhì)太過昂貴、壽命太短、寫入性能也并不盡如人意，這不是一個適合企業(yè)級存儲市場的產(chǎn)品。但另一種聲音卻認為，這些閃存的問題都是傳統(tǒng)磁盤所經(jīng)歷過的，而閃存——在摩爾定律的偉大作用下——一定能在2、3年內(nèi)解決這些問題。

主流存儲供應(yīng)商于是開始嘗試在中端企業(yè)存儲中加入SSD固態(tài)硬盤，事實證明，這是一次成功的嘗試。寥寥幾塊SSD固態(tài)硬盤在企業(yè)級存儲市場所帶來的成功——無論是探路者還是旁觀者都必須承認——是當時完全無法意料的。

但主流存儲供應(yīng)商仍然無法做出徹底的改變。

他們無法接受全閃存陣列，或者說，無法承認“全閃存陣列是未來全部的趨勢”，這對它們而言太過殘酷無情：這意味著，過去幾十年為磁盤所做的控制器優(yōu)化、所有的在了解磁盤上所做的努力以及所有的在磁盤上所構(gòu)建的價值體系，都將隨之瓦解，無論是全SSD固態(tài)硬盤的全閃存陣列，還是以PCIe SSD為基礎(chǔ)的全閃存陣列，他們都認為：這只是面向一部分特殊應(yīng)用的產(chǎn)品，并告訴自己與所有的企業(yè)用戶：“全閃存的方案還是太貴，全閃存的方案容量可能不能滿足你的需求，全閃存的方案或許在壽命上、在寫入速度上，仍然不是你最好的選擇。”

Violin Memory從不這樣認為，作為一家以全閃存陣列為主流產(chǎn)品，并以“閃存必將在企業(yè)存儲上取代磁盤，成為‘新的磁盤’”為公司理念的存儲供應(yīng)商來說，他們現(xiàn)在擁有最好的機會：用戶的渴求，競爭對手的遲緩，自身對閃存未來所堅持的理念，以及在技術(shù)上的先行一步。

“毫無疑問，我們是領(lǐng)先的閃存存儲廠商;毫無疑問，我們也是領(lǐng)先的企業(yè)存儲廠商。”Violin Memory公司亞太及日本區(qū)副總裁Martin Darling近日在采訪中向記者表示，Violin Memory并不當自己是一家針對特殊市場或特定應(yīng)用的存儲供應(yīng)商，也并不認為自己和那些存儲大廠在面向的用戶群體上有什么不同。他認為，Violin Memory現(xiàn)在不僅在閃存存儲市場，更在企業(yè)級存儲市場，正在建筑其自己的“優(yōu)勢壁壘”。

篤定全閃存：做存儲 而不是只做加速

Martin Darling表示，2005年成立的Violin Memory，在2009年推出第一款產(chǎn)品之后，就獲得了市場的歡迎和用戶的青睞。這是因為，通過與東芝的深入合作，公司擁有非常強大的技術(shù)實力與對閃存的理解力，這一點是其他的供應(yīng)商所沒有的——畢竟東芝是閃存市場最重要的供應(yīng)商之一，而Violin Memory也是東芝公司在日本本土之外，投資的唯一一家海外企業(yè)。除此以外，Juniper和SAP也是這家公司的投資人，“這些公司都是和性能有緊密關(guān)系的，尤其是SAP更依賴于閃存與存儲的進步來提高性能。”

Martin Darling表示，隨著磁盤技術(shù)發(fā)展的趨緩，以閃存為代表的企業(yè)存儲會成為主流，三家業(yè)界領(lǐng)先企業(yè)投資Violin Memory，正是因為看到了現(xiàn)在正是朝這個未來趨勢變革的時刻，而在未來的閃存趨勢下，Violin Memory擁有絕對的領(lǐng)先優(yōu)勢。

“以前閃存只是用在手機、mp3或是其他一些數(shù)碼設(shè)備上，現(xiàn)在閃存不僅在個人電腦，更在企業(yè)級存儲系統(tǒng)中。”Martin Darling認為，企業(yè)級存儲比消費類用戶更迫切的需要以閃存產(chǎn)品替代傳統(tǒng)磁盤，企業(yè)用戶要面對更高的數(shù)據(jù)訪問性能方面的挑戰(zhàn)，無論是IOPS還是吞吐量，或者是響應(yīng)時間與平均延遲，“磁盤已經(jīng)不能再快，只有閃存才能解決這個問題”。

“我們已經(jīng)用了磁盤太久，磁盤誕生幾十年以來，技術(shù)沒有什么太大的突破與改變，相比閃存所帶來的性能提升，磁盤在過去幾年只有5%的性能提升。”Martin Darling認為，用戶是時候去選擇閃存而不是傳統(tǒng)磁盤的解決方案了，因為他們已經(jīng)“受夠了磁盤(的緩慢發(fā)展)”，但他也表示，并非所有的解決方案都是合理的、合適的閃存解決方案，在目前業(yè)界眾多的閃存解決方案中，Violin Memory的全閃存解決方案，才是“真正的面向未來的方案架構(gòu)”。

Martin Darling表示，無論是傳統(tǒng)的存儲供應(yīng)商，還是類似于Fusion-io這樣的競爭對手，雖然同樣都在閃存市場以閃存提升性能，但是，他們都不是“能夠領(lǐng)導閃存市場的廠商”。

“Violin Memory是完全為存儲而設(shè)計的，是以設(shè)計存儲系統(tǒng)來存儲數(shù)據(jù)而設(shè)計的，但是對于加速卡類供應(yīng)商來說，他們的思路是設(shè)計‘緩存’，他們的思路是作為緩存來設(shè)計的。而對于那些存儲大廠來說，他們的控制器、系統(tǒng)，都不是為閃存而設(shè)計的，而是為了傳統(tǒng)的、旋轉(zhuǎn)的磁盤。” Martin Darling認為，理念的差異與架構(gòu)的差異，將幫助Violin Memory在閃存時代勝出。

他表示，在閃存市場上有兩類明確的聲音，一類是將閃存當做緩存，而傳統(tǒng)磁盤仍然是主存儲的主流介質(zhì);另一類是將閃存真真正正當作存儲的介質(zhì)——這就是Violin Memory所做的——歸根結(jié)底，Violin Memory解決了應(yīng)用數(shù)據(jù)的存儲而不僅僅是一些應(yīng)用的加速的問題，因此數(shù)據(jù)能夠得到真正的高性能與高可用，這也就意味著公司是一家地地道道的存儲公司，而不是板卡、加速卡或是簡單的配件供應(yīng)商。

換句話說，在Violin Memory公司的眼中，閃存是替代傳統(tǒng)磁盤的存儲介質(zhì)——就像是PCIe 2.0替代PCIe 1.0——而不僅僅是一種提供加速、緩存的手段。

合作與競爭：業(yè)務(wù)合作無礙變革理念

當在記者問及，Martin Darling到底是將自己的競爭對手定位為EMC、IBM、惠普等存儲大廠，還是其它一些中小型的、初創(chuàng)的、創(chuàng)新的存儲公司時，Martin Darling表示，在面對市場競爭和競爭對手時，Violin Memory并不強調(diào)自己對這些公司的競爭，或者說，并不是強調(diào)Violin Memory在市場中的競爭者、攪局者的角色，公司的策略仍然是爭取更多的合作機會，并在相當長的一段時間內(nèi)，變革用戶的理念。

“我們并不與那些大的存儲供應(yīng)商競爭，我們希望的是建立更加廣泛的合作關(guān)系，像是IBM、惠普實際上都在一些他們無法完成、無法解決的用戶那里引入我們的系統(tǒng)，要知道，惠普是我們很緊密的合作伙伴。除此以外，我們還和微軟、SAP建立廣泛的在存儲方面的合作關(guān)系。”

Martin Darling表示，公司除了單獨的銷售，并不排斥業(yè)界其它競爭友商伸出的“橄欖枝”，Violin Memory定位的是那些需要高IOPS、高靈活性以及低延遲的用戶，并提供完整的存儲系統(tǒng)——并不關(guān)心這個用戶是否是IBM、惠普或是其它存儲廠商的用戶。

他表示，在數(shù)據(jù)庫、企業(yè)應(yīng)用軟件(如SAP應(yīng)用)、桌面虛擬化、服務(wù)器虛擬化、大數(shù)據(jù)分析方面，Violin Memory都是絕好的解決方案，能帶來像是10倍SAP應(yīng)用程序性能這樣的極大提升，這種優(yōu)勢是很多供應(yīng)商無法給出的——基于銷售和解決方案的原因——這些供應(yīng)商又不得不去尋求技術(shù)、產(chǎn)品或是合作伙伴以彌補這個缺憾。

因此，為了擴大市場，增加合作銷售的機會，Violin Memory與不同的廠商——從服務(wù)器、存儲到數(shù)據(jù)中心、企業(yè)軟件、數(shù)據(jù)庫廠商——都建立合作關(guān)系。

但開放的合作與變革性的產(chǎn)品，在銷售與用戶接受程度上卻并非一帆風順，Martin Darling和Violin Memory大中華區(qū)執(zhí)行總監(jiān)許躍奏表示，變革理念，仍然是Violin Memory最重要的事情——即便這并不是一家能夠做到眾人皆知且規(guī)模龐大的存儲供應(yīng)商。

“以前買的都是許多的磁盤，是傳統(tǒng)的那些磁盤不斷閃爍和旋轉(zhuǎn)的產(chǎn)品，突然有人跳出來說，你可以買的少一點，可以省點錢，買一些不轉(zhuǎn)動的產(chǎn)品，磁盤不再旋轉(zhuǎn)，可能你會有不同的感受，會對你的認知是非常大的顛覆。所以，最終是要改變觀念。”許躍奏認為，Violin Memory所面臨的競爭問題，歸根結(jié)底不是產(chǎn)品的競爭，而是理念、想法和習慣的競爭。

“用戶用了20年相同架構(gòu)的產(chǎn)品，(對于我們來說)不僅僅是產(chǎn)品的競爭，更多的理念的競爭，用戶不再考慮買多少盤，多少的盤帶來多少的IOPS，而是從IOPS的角度去購買，從性能、利用率和真實成本的角度去購買存儲產(chǎn)品。”許躍奏表示，Violin Memory希望給中國的用戶、中國的市場嘗試的機會，甚至“因為本身就是存儲，就是透明的設(shè)備，即便是試用也沒問題”。

他向記者表示，Violin Memory公司希望改變的用戶理念，就是改變傳統(tǒng)用戶買盤、買容量、買堆積出來的IOPS的習慣，建立買高效率的、低延遲的產(chǎn)品的習慣。他認為，買Violin Memory的產(chǎn)品歸根結(jié)底“不是去買一個IOPS非常高的產(chǎn)品，這一點堆積磁盤也能做到，而是一個經(jīng)濟的，具有‘沒有延遲’特性的產(chǎn)品”。

而對于Violin Memory如何實現(xiàn)成為閃存市場領(lǐng)導者、引領(lǐng)閃存企業(yè)級存儲市場并改變用戶理念這三點重要的公司愿景，Martin Darling認為Violin Memory獨特的技術(shù)、產(chǎn)品以及“不同于其他供應(yīng)商的設(shè)計理念”，都是公司重要的砝碼。

Violin Memory的技術(shù)砝碼

在企業(yè)中部署閃存作為主存儲有著數(shù)十億美元的市場機會。

在未來的幾年中，Violin Memory的產(chǎn)品營銷副總裁Matt Barletta曾公開預(yù)計閃存將成為關(guān)鍵任務(wù)數(shù)據(jù)的默認選擇，使基于磁盤的技術(shù)黯然失色，磁盤解決方案則退居歸檔存儲和非重要的數(shù)據(jù)。這位副總裁認為，Violin Memory的產(chǎn)品作為多個機架基于磁盤設(shè)備的一種經(jīng)濟的替代，提供較小的數(shù)據(jù)中心空間占用來節(jié)省資金開支，以及通過減少在電力、冷卻和管理等方面開支的形式來降低運營成本。

“在3U的機架高度中，我們就能夠提供高達100萬的IOPS和4Gb/s的帶寬，我們能夠達到PB級別的存儲容量，讓數(shù)據(jù)中心共享百萬級IOPS的共享主存儲。”Martin Darling表示，Violin Memory所帶來的數(shù)據(jù)中心空間的節(jié)省、能耗的節(jié)約以及管理的簡單，都是革命性的。

據(jù)Matt Barletta介紹Violin Memory的產(chǎn)品核心是被稱為Flash VIMM的大容量PCIEe閃存模塊，該模塊由16塊Flash Package組成，而每個Flash Package都包括8塊SLC或MLC閃存。Flash VIMM通過組成vRAID組，再由vRAID的組在3U的機箱中，組成不同容量的閃存陣列。這一陣列的保護除了提供傳統(tǒng)的RAID保護之外，通過4塊Flash VIMM的冗余，Violin Memory保持更長的閃存陣列壽命。而通過對密度的測算，Matt Barletta表示，Violin Memory的閃存陣列的密度——在3U的機架中——是一萬五千轉(zhuǎn)傳統(tǒng)磁盤存儲系統(tǒng)的4倍，而價格卻只有其一半。

V系列陣列的架構(gòu)

vRAID組不僅是在Violin Memory的陣列中的VIMM的虛擬分組，vRAID實際上代表的是Violin Memory的Flash VIMM的控制技術(shù)以及容量冗余的管理。被其稱為vRAID 控制器的存儲陣列控制器，由雙控的陣列控制器整體控制，并控制各個Flash VIMM單位層面的分布式的寫入和讀取——對于用戶來說——陣列控制器是其面向的“存儲陣列”，與傳統(tǒng)的陣列并無二致，vRAID控制器則是Violin Memory的3000和6000系列陣列里面控制Flash的“幕后英雄”。這也就是Martin Darling所提到的，對于用戶與傳統(tǒng)磁盤陣列“毫無區(qū)別的、透明的使用體驗”，而內(nèi)部實際上是“Violin Memory的專利”。

Violin Memory產(chǎn)品架構(gòu)組成

Flash VIMM(Flash Violin Intelligent Memory Modules)是Violin Memory的核心競爭力，類似PCIe SSD的板卡組成單元也是各家全閃存陣列供應(yīng)商最看重的部分。我們可以將其類比為一個磁盤——在“單塊盤”所提供的性能和響應(yīng)速度上——Flash VIMM卻遠遠超過傳統(tǒng)磁盤，其提供100k的IOPS和70us的響應(yīng)時間，以及覆蓋到每一個NAND Flash塊的分布式刪除與讀寫。在一塊Flash VIMM上，除了包括SLC或MLC的NAND Flash與Flash控制器，還包括MetaData DRAM(元數(shù)據(jù)動態(tài)隨機存儲器)以提供數(shù)據(jù)的隨機訪問性能。目前，因SLC與MLC容量的原因，Violin Memory提供256GB和128GB版本的SLC Flash VIMM，以及512GB版本的MLC Flash VIMM。

vRAID控制器每個陣列四個，控制64個Flash DIMM，陣列控制器兩個。

另外需要說明的是，Violin Memory提供被稱為vSHARE的存儲網(wǎng)關(guān)，用來負責LUN管理與存儲虛擬化，此外，Violin Memory還提供了部分型號的集群版本。

Martin Darling介紹，目前Violin Memory的兩大產(chǎn)品線V3000和V6000面向不同的產(chǎn)品應(yīng)用領(lǐng)域，前者提供靈活、可靠的全閃存體驗，提供2-160TB的容量，100k- 800k的IOPS，后者提供更高的可用性，16-32TB，500k-1M的IOPS。兩者都可以使用SLC或MLC的模塊，但兩者還是在帶寬和響應(yīng)時 間、IOPS上有一定差距，在Violin Memory的產(chǎn)品規(guī)劃中，前者面向的市場是“Flash&RAID”，以傳統(tǒng)市場和一般需求用戶為主，后者面向“Rack-in-a- box”，以提供最大的帶寬、最高的可用性為基礎(chǔ)，是高端市場的產(chǎn)品。

談到產(chǎn)品在存儲性能設(shè)計上的理念，Martin Darling表示，其它供應(yīng)商的產(chǎn)品，主要解決的是讀取的問題，也就是上面所說的緩存，預(yù)先讀取，然后加速應(yīng)用的讀取，而不能很好的解決寫入的問題——也就是應(yīng)用直接寫入的問題，因此仍然是閃存卡+傳統(tǒng)磁盤的性能。而Violin Memory主要解決的是寫入的問題，以及刪除的問題，所以才研發(fā)了非阻塞性刪除、后臺碎片清除等技術(shù)。

V系列產(chǎn)品同樣支持集群或橫向擴展架構(gòu)

“我們也支持橫向擴展技術(shù)，涵蓋從數(shù)據(jù)庫到數(shù)據(jù)中心和公共云的市場。”Martin Darling提到，面向業(yè)界對全閃存陣列，在輕松達到IOPS時，容量可能不夠用，或是為達到容量而浪費IOPS的問題時表示，SLC與MLC的多種配 置，決定了Violin Memory的產(chǎn)品在面對性能和容量時的靈活度，而談到全閃存陣列是否能夠滿足容量需求時，他表示，橫向擴展Scale-Out能夠讓8個或是32個 V6232(V6000系列產(chǎn)品的型號)組成高達1PB容量的存儲系統(tǒng)，支持32000個Lun、256個FC或是10GbE端口以及超過16M的 IOPS。

“很多用戶會發(fā)現(xiàn)，他們把一整個機架(42U)的存儲(約240塊盤)，整合到了1個3U的V6000系列產(chǎn)品中，所以我們稱之為‘Rack-in-a-box’。”Martin Darling表示，在這樣的高密度的機架中，壽命問題將通過兩個方法解決：一是通過負載均衡，將控制器的負載平均分配到每個vRAID組上再進一步到每一個VIMM、每一個NAND Flash上，以解決部分Flash“過熱”而部分Flash“過冷”的問題;另一方面，通過軟件預(yù)警監(jiān)控Flash壽命，尤其是計算“每一次寫的性能”，同時在系統(tǒng)內(nèi)提供4塊VIMM的容量冗余。

“我們?yōu)镾LC的系統(tǒng)擔保10年的可用性，MLC則擔保5年的可用性，這足以應(yīng)付絕大多數(shù)用戶的存儲系統(tǒng)的生命周期。”Martin Darling透露，從目前來看，還沒有用戶的系統(tǒng)“提前終止壽命的情況出現(xiàn)”。

從已經(jīng)披露的信息來看，Violin Memory的閃存陣列憑借其專利的全閃存陣列與vRAID技術(shù)，正在改變美國在線、露華濃、Tagged.com、甲骨文、Juniper和惠普等公司的數(shù)據(jù)中心?，F(xiàn)在，隨著Violin Memory在亞太及日本地區(qū)獲得了數(shù)十家用戶的青睞，這家公司也將觸角伸向了中國市場，現(xiàn)在負責中國市場的許躍奏是存儲行業(yè)的資深人士，歷任多家存儲廠商——尤其是初創(chuàng)或技術(shù)導向型廠商——的大中華區(qū)負責人，他表示，雖然還沒有具體的數(shù)字目標，但是Violin Memory中國的發(fā)展肯定會是高速的。

“我們在中國通過OEM、渠道或是直銷的方式擴展市場，我們沒有人員的上限，在中國市場，我們希望首先吸引數(shù)據(jù)庫性能優(yōu)化服務(wù)商、企業(yè)的數(shù)據(jù)庫優(yōu)化業(yè)務(wù)或是需要極高的IOPS的電子商務(wù)客戶嘗試我們的解決方案。”許躍奏表示，除了渠道銷售與直銷，Violin Memory也在中國市場希望找到緊密的存儲或是服務(wù)器廠商合作，首先進入高性能、高IOPS、低延遲需求的用戶市場中去。

Martin Darling在亞太及日本地區(qū)僅僅三個月的經(jīng)歷或許能為許躍奏做個參考。今年3月15日才正式加入Violin Memory的Martin，如今不僅手握四十余家客戶，更雄心勃勃的在今年內(nèi)把用戶的規(guī)模擴大4倍，這位曾在QLogic、COPAN Systems、日立數(shù)據(jù)系統(tǒng)和EMC等公司任職的存儲行業(yè)老兵的經(jīng)驗與經(jīng)歷，為他打開亞太及日本市場的提供了強有力的支持，而許躍奏，不僅有同樣豐富的 經(jīng)歷和對中國市場的深入了解，他更有一個在亞太及日本市場中發(fā)展最為迅速，對性能與創(chuàng)新技術(shù)更為渴求的中國市場作為他堅實的基礎(chǔ)。

今年，Violin Memory獲得了大量行業(yè)分析機構(gòu)與媒體的認可，榮膺“AlwaysOn 2011年度最佳公司”、“SearchDataCenter年度最佳產(chǎn)品”、Gartner存儲‘Cool Vendor’等獎項，并且被SearchStorage.com評為最受矚目的初創(chuàng)企業(yè)。這樣的認可程度，或許能為中國用戶在嘗試Violin Memory這樣的產(chǎn)品技術(shù)上，再打一針強心針。

cuihao

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