簡單的用SSD替換磁盤是不能發(fā)揮閃存的性能的。猶如一輛汽車不能單純的加上飛機的引擎來提高時速一樣。

從控制的角度看,傳統(tǒng)的磁盤陣列性能瓶頸在磁盤,保證磁盤不過載的前提下,磁盤不足以榨干CPU的性能,但是將傳統(tǒng)的磁盤陣列的硬盤替換為SSD之后,SSD的IOPS性能非常高,不等SSD性能充分發(fā)揮,CPU就會崩潰了。

簡單來說為了適應(yīng)SSD的優(yōu)勢,延長SSD壽命,不論是硬件還是軟件架構(gòu)全閃存陣列都需要重新設(shè)計。另一方面性能只是全閃存陣列需要重新設(shè)計的一個重要的因素卻非全部,全閃存陣列還需要考慮快照、克隆、精簡配置和重復(fù)數(shù)據(jù)刪除等功能的實現(xiàn),雖然這些功能在傳統(tǒng)磁盤陣列中應(yīng)用非常成熟,但是都是基于底層磁盤管理引擎所構(gòu)建的,采用同樣的規(guī)則和限制,并不適用于全閃存的架構(gòu)。

全閃存陣列的優(yōu)勢和面臨的挑戰(zhàn)及應(yīng)對方案

在IBM公布的資料中提到IBM的 FlshSystem全閃存陣列可以在1U的空間內(nèi)提供1TB至20TB可用的存儲容量,最大500K的IOPS和5GB/S的吞吐寬帶,工作狀態(tài)下能耗在500W左右。如果用傳統(tǒng)15K物理磁盤實現(xiàn)這樣的性能,需要200倍的物理空間和600倍的功耗開銷。其他廠商的全閃存陣列也都能達到數(shù)十萬的IOPS性能。少數(shù)全閃存陣列可以做到百萬級別的IOPS性能。

這樣一組數(shù)據(jù)中可以看出全閃存陣列的優(yōu)勢。首先就是極高的IOPS和吞出帶寬,其次由于閃存體積較磁盤小的多,而且能耗非常低,所以在實現(xiàn)相同能能的同時在減少物理空間、降低能耗方面有比較顯著的效果。再進一步應(yīng)該就是降低成本。由于閃存現(xiàn)在仍然是非常昂貴的產(chǎn)品,一塊閃存卡就需要幾千美金。同等容量全閃存陣列較磁盤陣列要貴很多,但是依照閃存廠商Violin Memory的理論,傳統(tǒng)的磁盤陣列靠增加磁盤數(shù)量提高性能,但是很多企業(yè)現(xiàn)實中并不需要過多的容量,他們需要的是IOPS。一個1U的閃存陣列可以提供幾百塊磁盤的磁盤陣列的性能,綜合閃存陣列降低能耗和減少物理占地等因素,閃存陣列很多時候是一種更為低廉的解決方案。

除了優(yōu)勢,我們不得不承認閃存陣列在很多方面面臨著非常大的挑戰(zhàn)。首先提到的應(yīng)該是閃存的價格。相比磁盤,閃存的價格仍然非常昂貴,全閃存陣列雖然具有很高的性能,但是很多企業(yè)仍然難以接受花數(shù)十萬買一個1U的存儲。另外閃存在寫上的優(yōu)勢并沒有讀的優(yōu)勢那么明顯,而且閃存在寫入之前一定要先擦除,閃存擦除耗費時間較長(以毫秒計,快與硬盤驅(qū)動器的平均訪問時間一個量級了),且會阻塞同一芯片上的讀或?qū)懖僮?閃存塊在物理磨損之前只能被擦除一定次數(shù),且不能再被使用。即是說閃存在寫操作和壽命等方面還有較大的瓶頸需要突破。

現(xiàn)在閃存陣列在充分發(fā)揮閃存性能的同時非常注重減少對閃存的擦寫以延長閃存使用時間。采用的技術(shù)有自動精簡配置、實時壓縮以及線內(nèi)重復(fù)數(shù)據(jù)刪除等。核心思想就是盡量在寫入閃存之前通過壓縮或者去重減少寫入閃存的數(shù)據(jù)量。這樣做不僅可以延長閃存壽命,也可以節(jié)省存儲空間。

全閃存陣列市場上的兩大陣營

每次重大的變革都會催生新的巨頭。閃存也是這樣,相比IBM、EMC這些傳統(tǒng)的存儲巨頭,F(xiàn)usion-io和Violin Memory在閃存市場上表現(xiàn)的更為搶眼。閃存市場并非是巨頭們的天下,新舊兩大存儲陣營正在搶占閃存市場。

新舊兩大閃存陣列陣營中的新主要是指Fusion-io(Fusion-io的產(chǎn)品現(xiàn)在看來仍以PCIe閃存卡,但是今年收購了陣列廠商NexGen,現(xiàn)在Fusion-io正在向全閃存陣列邁進)、Violin Memory、Greenbytes、Skyera、Whiptail以及Pure Storage等閃存初創(chuàng)廠商。這些廠商的優(yōu)勢在于閃存技術(shù)比較成熟,由于是初創(chuàng)公司,所以技術(shù)更新比較快,而且更容易接受創(chuàng)新的理念。

相比靠技術(shù)創(chuàng)新贏得市場的初創(chuàng)公司,我相信巨頭們更喜歡通過收購達到進軍閃存市場的目的。因為存儲巨頭在傳統(tǒng)的陣列上的技術(shù)已經(jīng)非常成熟,他們并不愿意冒險進入新的領(lǐng)域。但是閃存是一個發(fā)展的趨勢,存儲巨頭不得不研發(fā)閃存陣列。最直接有效的方法就是收購初創(chuàng)廠商。IBM收購TMS、EMC收購XtremIO,甚至包括NetApp收購CacheIQ應(yīng)該都算是存儲傳統(tǒng)存儲巨頭通過收購進軍閃存的案例?;萜詹]有收購閃存廠商,只是將3PAR的發(fā)展路線向閃存傾斜。近日惠普推出的全閃存陣列3PAR StorServ 7450應(yīng)該是惠普全閃存陣列發(fā)展計劃的標志性產(chǎn)品。戴爾也有收購閃存廠商的意愿,但是還沒有實際的行動在進行,現(xiàn)在戴爾的閃存方案還只是和Violin Memory合作將Violin Memory的全閃存陣列作為戴爾Compellent陣列的一個組成部分。以此總結(jié)存儲前五的巨頭們都有著各自的全閃存陣列計劃,除戴爾外,IBM等幾家廠商都有了自己的全閃存陣列產(chǎn)品。

全閃存陣列市場上誰能成為市場贏家或者說誰能一直是市場贏家現(xiàn)在還言之過早。但是閃存的光明未來一定是所有存儲廠商都必須重視的。是新興廠商高速發(fā)展最終成為巨頭還是巨頭爭相收購初創(chuàng)企業(yè)最終再次形成穩(wěn)定的市場局面相信未來幾年會有一個結(jié)果。

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