XtremIO最多由4個X-Brick(X磚塊)構(gòu)成
40TB也好,80TB也好,與磁盤陣列相比,全閃存陣列的容量偏小,實際上,用戶實際使用容量還不到40TB,大概只有30TB,如此小的容量,會不會限制全閃存陣列的推廣和應(yīng)用呢?這就會涉及全閃存陣列數(shù)據(jù)存儲和重復(fù)數(shù)據(jù)刪除的方式。
在此仍以X-Brick為例,它采用所謂雙階原數(shù)據(jù)引擎技術(shù),也就是首先將數(shù)據(jù)按照4KB大小區(qū)分為一個個數(shù)據(jù)塊,采用哈希算法形成數(shù)據(jù)指紋。第二步將這些數(shù)據(jù)指紋映射到內(nèi)部物理地址存儲。如此就徹底打破了原有按邏輯地址管理數(shù)據(jù)的方式,按照4KB,數(shù)據(jù)徹底打亂,百分之百碎片化。這樣做的好處在于可以進(jìn)行在線重復(fù)數(shù)據(jù)刪除。據(jù)EMC提供的數(shù)據(jù),單個XtremIO集群配置經(jīng)過數(shù)據(jù)消重,可以實現(xiàn)超過250TB有效容量,從而減少應(yīng)用對存儲容量的需求。
全閃存陣列數(shù)據(jù)存儲方式
與之相比,磁盤陣列絕大多數(shù)會按照邏輯地址次序,排放數(shù)據(jù)在內(nèi)部的磁盤上,因為順序操作性能對于磁盤而言都是最好的,因此沒必要打亂這個次序,如果某些操作會打亂次序,形成數(shù)據(jù)碎片,就會存儲性能造成很大損耗,這也是傳統(tǒng)磁盤陣列很難實現(xiàn)線內(nèi)去重的重要原因。
全閃存陣列數(shù)據(jù)保護(hù)
數(shù)據(jù)保護(hù)也是磁盤陣列需要重點考慮的內(nèi)容,會采用RAID技術(shù)、快照技術(shù)等保護(hù)數(shù)據(jù)。以常用的RAID 5、RAID6為例,RAID5一個前端寫操作,會導(dǎo)致后端有兩個讀操作一個寫操作,其寫放大是200%; RAID6前端一個寫操作,會導(dǎo)致后端的3個讀操作和一個寫操作,其放大率是300%,這非但是性能的損耗,同時對閃存壽命也會有損耗,因此傳統(tǒng)的針對磁盤的RAID技術(shù)不適用于全閃存陣列,必須采用新的數(shù)據(jù)保護(hù)技術(shù)。
XtremIO采用了獨特的XDP數(shù)據(jù)保護(hù)方式,這是一種基于閃存的專用算法,一來應(yīng)對可能出現(xiàn)的SSD故障故障,同時讓用戶可以100%使用XtremIO的容量,不損失性能。這是傳統(tǒng)磁盤陣列以及某些全閃存陣列都做不到的事情。前面說過,一個10TB X –Brick,其可用容量只有7.5TB,其余2.5TB容量被系統(tǒng)使用,一部分用于存放元數(shù)據(jù)(指紋),據(jù)EMC提供的數(shù)據(jù),存儲7.5TB數(shù)據(jù),元數(shù)據(jù)量約為100GB左右,并不占用多少存儲空間。其余容量被XDP用于數(shù)據(jù)保護(hù),當(dāng)有SSD盤損壞時,XDP恢復(fù)數(shù)據(jù)并重新進(jìn)行恢復(fù)。據(jù)EMC發(fā)布的數(shù)據(jù),有用戶測試,接連拔了5塊SSD盤(不能夠同時),系統(tǒng)數(shù)據(jù)不丟失,性能不受影響。
對于XtremIO而言,系統(tǒng)性能不受數(shù)據(jù)存儲容量影響,可以確保系統(tǒng)性能的一致性。此外,XtremIO全閃存陣列還有一個獨特的特性——共享內(nèi)存原數(shù)據(jù),很多軟件功能,如拷貝等,就可以在系統(tǒng)內(nèi)存的原數(shù)據(jù)操作實現(xiàn),不需要讀寫閃存盤。該特性,非常適用于桌面虛擬化等VDI應(yīng)用。但與此同時,內(nèi)存中保存原數(shù)據(jù),盡管會按照一定時間間隔寫入SSD,但仍存在部分損失元數(shù)據(jù)的危險,因此需要對陣列進(jìn)行保護(hù)。通過加裝UPS,確保不出現(xiàn)任何閃失。
系統(tǒng)性能一致性是全閃存陣列重要衡量指標(biāo)
全閃存陣列應(yīng)用
桌面虛擬化至今沒有廣泛推廣的重要原因還在于成本,600美元/桌面的優(yōu)勢并不明顯。但采用XtremIO,可以做到3500個桌面支持(3500是Link Clone,F(xiàn)ull Clone是2500)。每個桌面可以實現(xiàn)Windows 7企業(yè)版(32位或64位),Office等企業(yè)辦公軟件,40GB SSD存儲配置,其成本可以控制在50美元左右,從而大大增加了桌面虛擬化的吸引力。
對于全閃存陣列而言,基于共享內(nèi)存原數(shù)據(jù)服務(wù),由于不需要讀寫閃存盤,就使得桌面拷貝變得非常簡單,拷貝操作完全在內(nèi)存中,以原數(shù)據(jù)操作的方式去解決,其速度非常快,不是20%~30%的性能提升,是幾十倍的提升,從大大簡化了桌面虛擬機(jī)的部署。
數(shù)據(jù)庫聯(lián)機(jī)事物處理是全閃存陣列另外一個適用的領(lǐng)域。對于數(shù)據(jù)庫應(yīng)用而言,傳統(tǒng)讀寫操作平均延遲在5毫秒左右;采用全閃存陣列,其延遲可以降到1毫秒甚至半毫秒,對于數(shù)據(jù)庫應(yīng)用而言,這是一個巨大的性能提升。采用全閃存陣列可以大幅度改善對外的服務(wù)質(zhì)量。
對于數(shù)據(jù)庫應(yīng)用而言,CPU利用率往往不高,很多維持在30% 左右,其核心就在于CPU等待IO延遲,IO拖累了系統(tǒng)的性能表現(xiàn)。因此,采用全閃存陣列可以充分釋放CPU的處理能力。
全閃存陣列在線重復(fù)數(shù)據(jù)刪除技術(shù),也可以應(yīng)對其容量偏小的不足。因此,數(shù)據(jù)庫應(yīng)用可以充分發(fā)揮全閃存陣列的優(yōu)勢,也是非常適合全閃存陣列的行業(yè)應(yīng)用??梢灶A(yù)計,受成本因素影響,全閃存陣列還主要應(yīng)用在一些高IOPS的應(yīng)用場合,但隨著密度的不斷提高,SSD價格也會持續(xù)走低,據(jù)透露24TB容量SSD盤也在研制中,屆時,全閃存陣列會迎來真正的爆發(fā),從而掀起存儲市場新一輪技術(shù)革命,這都是可以期待的!