近期出現(xiàn)了很多在未來的存儲基礎(chǔ)設(shè)施中閃存和磁盤驅(qū)動器所扮演角色的文章,顯而易見,閃存將會用于基本工作負(fù)載,至于其他則仍需要對象存儲和磁盤。
實際情況也是如此,就原始數(shù)據(jù)場景中的IOPS/GB而言,閃存的地位毋庸置疑,但在對存儲容量有一定的需求的地方,磁盤仍有用武之地。即使你在固態(tài)存儲方面有好的想法,閃存的價格一降再降,閃存與磁盤價格容量比方面的區(qū)別在未來的幾年里依然巨大。
因何而異
價格容量比($/GB)一直以來都是用于計算傳統(tǒng)陣列存儲成本的參數(shù),但加上現(xiàn)代數(shù)據(jù)服務(wù)和壓縮技術(shù),這些就變得模糊不清了。實際上價格容量比不同于用戶對用戶,它取決于你存儲的數(shù)據(jù)類型,數(shù)據(jù)的可壓縮性和其他與存儲系統(tǒng)及應(yīng)用的總效率相關(guān)因素。
近期閃迪發(fā)布的一個新產(chǎn)品——JBOF陣列系列(閃存)。它的存儲密度大,價格也相當(dāng)便宜(據(jù)說少于2美元每GB),但是如果你添加數(shù)據(jù)保護(hù)(一個RAID或者一個文件系統(tǒng)類似Ceph或者ZFS)就不同了。只想一想備份,2美元的標(biāo)價瞬間就成了4美元。
現(xiàn)狀核實
為了讓大家一目了然,我們會以最簡單的方式——對比一個近期HGST價格表來揭露關(guān)于$/GB和$/IOPS的真相。這些是單個磁盤的購買價格表(也就是說如果你是OEM或者購買數(shù)量多最終價格會便宜很多)。這些價格有一個來自亞馬遜,是一個消費級產(chǎn)品。
以下是四個磁盤:
性能聚焦:
HGST Ultrastar C10K1800: 2.5” 10K RPM, 900GB SAS disk – $350
HGST S841: 2.5” MLC 15nm 800GB SAS SSD – $2,440
容量聚焦:
HGST Ultrastar He8: 3.5” 7.2K RPM 6TB SATA disk – $298
HGST Deskstar: 3.5” 5.4K RPM 4TB SATA disk – $150(亞馬遜上價格)
首先,我們只對比簡單的組件(原材料),還有所有陣列制程前端的操作和幾個后端操作。RAID,塊大小優(yōu)化,壓縮/再壓縮,刪除重復(fù),總線或CPU限制等等,限制了主機對IOPS陣列數(shù)量的有效可見度的。
做到簡單地數(shù)學(xué)題:
考慮一個50,000 IOPS 4KB隨機工作負(fù)載。
顯而易見,如果是通過$/IOPS和IOPS/GB對比的話,固態(tài)存儲驅(qū)動器取勝簡直易如反掌。但是另一方面,在SATA 驅(qū)動器的0.037-0.049價格容量比與其他驅(qū)動器拉開了很長一段距離。
輸家是……
對我而言最大的輸家是10K SAS磁盤。這并不是從對比中得出的結(jié)論,因為其技術(shù)在以后都沒有太大提高,經(jīng)過時間的洪流將逐漸淡出人們的視線。
同時,消費級SATA磁盤的價格容量比幾乎比閃存好100倍,公平地說,一個消費級閃存驅(qū)動器(帶SATA接口)的價格容量比僅是一個SATA硬盤的10倍,但即使其同比價格降低40%,如果不考慮我們已擁有的許多更大存儲容量硬盤,也仍需要五六年的時間才會有可比性價格。
在不久的將來我們會看到更多(PB級別)存儲系統(tǒng)使用消費級,低成本SATA驅(qū)動器,并與現(xiàn)代數(shù)據(jù)保護(hù)技術(shù)如分布式Erasure Coding相結(jié)合。這有助于減小多磁盤故障,加速重建時間,HDS,和它的HCP S10已經(jīng)開始著手。
圓滿完結(jié)
閃存勝在IOPS,硬盤勝在容量,短時間內(nèi)這是不會改變的。
全閃存系統(tǒng)因為其能不計成本進(jìn)行刪除重復(fù)和壓縮所以比較劃算。他們的可預(yù)見性很高,而且對高標(biāo)準(zhǔn)的基本工作負(fù)載幫助很大。
同時,當(dāng)IOPS要求不是很高的時候,混合系統(tǒng)比全閃存要好。在這種情況下,將IOPS/GB代入上述圖表是一個非常重要的度量標(biāo)準(zhǔn)。如果你想在IOPS和容量之間建立一個平衡系統(tǒng),你還是需要閃存和SATA磁盤。這就是眾多SMB客戶始終在走混合路線的原因,眾多公司中Tegile和Nimble已經(jīng)做得相當(dāng)不錯了。
最后一個要點是,高存儲系統(tǒng)在很長一段時間仍會繼續(xù)接近全磁盤發(fā)展,這里說“接近”是因為現(xiàn)今大多數(shù)對象存儲系統(tǒng)把RAM用于元數(shù)據(jù)和緩存。未來,它會比在一些小的SSD上存儲信息更便宜。