早期智能手機(jī)中一些里面有硬盤(pán)——存儲(chǔ)一個(gè)或兩個(gè)千兆字節(jié)在1寸(甚至更小)磁盤(pán)上的極小設(shè)備。

主要是因?yàn)橐郧伴W存很貴而且不太可信，盡管我們知道它是如何產(chǎn)生的，反之磁盤(pán)就兩說(shuō)了。之后閃存變得越來(lái)越便宜，再加上它結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單沒(méi)有活動(dòng)件，相對(duì)而言，微型硬盤(pán)發(fā)展到了盡頭。

許多人預(yù)測(cè)同樣的事會(huì)在數(shù)據(jù)中心再次發(fā)生，因?yàn)槿W存陣列擠掉磁盤(pán)，稱雄已久。

他們認(rèn)為這個(gè)過(guò)程如果沒(méi)有手機(jī)提供龐大的用戶群，可能會(huì)持續(xù)更長(zhǎng)時(shí)間，然而至少在第一層存儲(chǔ)上，經(jīng)濟(jì)型性能和耗電量成為了閃存的必然優(yōu)勢(shì)。

“當(dāng)用戶應(yīng)用需要對(duì)性能可預(yù)測(cè)的時(shí)候，行業(yè)將轉(zhuǎn)向閃存。” 閃存陣列廠商SolidFire營(yíng)銷部副總裁，Jay Prassl如是說(shuō)。

“首先由于成本下降到大眾可消費(fèi)等級(jí)，其次是傳統(tǒng)技術(shù)開(kāi)始攤銷，舉個(gè)例子，你是否已經(jīng)留意到你的EMC系統(tǒng)遷移減少了。”

然而，其他數(shù)據(jù)中心用戶慎之又慎——或者說(shuō)是更現(xiàn)實(shí)。對(duì)于很多人而言，0層閃存很理想，全閃固態(tài)陣列又有點(diǎn)兒太過(guò)。相對(duì)于它們，磁盤(pán)依然是近線存儲(chǔ)很好的選擇，而且對(duì)于許多一層應(yīng)用，它的性能特點(diǎn)更優(yōu)于閃存。

持久戰(zhàn)

那么下一步你是否在想要買哪種陣列，如何選擇全閃和混合陣列?沒(méi)有磁盤(pán)我們也無(wú)所謂嗎?

“簡(jiǎn)而言之，不行，除非你有一個(gè)特殊案例只要求性能，與介質(zhì)無(wú)關(guān)——進(jìn)行長(zhǎng)期數(shù)據(jù)保留。”為客戶實(shí)現(xiàn)不同陣列技術(shù)包括全閃存系統(tǒng)的 IT 集成商Fordway 總經(jīng)理Richard Blanford如是說(shuō)。

“對(duì)于很多公司而言，最佳解決方案是一個(gè)混合陣列或一個(gè)分布式智能文件系統(tǒng)，這里二八定律仍然適用，對(duì)于現(xiàn)在很多公司好的比率可能就是20%閃存容量給常用數(shù)據(jù)——80%硬盤(pán)容量給長(zhǎng)期數(shù)據(jù)保留，備份和歸檔。”

同樣地，存儲(chǔ)研發(fā)公司X-IO Technologies近期推出了一個(gè)獲得存儲(chǔ)性能委員會(huì)標(biāo)準(zhǔn)滿分性價(jià)比的全閃陣列。但X-IO戰(zhàn)略&通信副總裁Gavin McLaughlin對(duì)硬盤(pán)未死也表示認(rèn)同。

“我們看到很多人用大錘砸堅(jiān)果，任何情況都使用全閃存，但對(duì)于一些工作負(fù)載，其實(shí)硬盤(pán)能做得更好，比如媒體流。”他繼續(xù)說(shuō)。

“在進(jìn)行刪除重復(fù)功能時(shí)，閃存是一個(gè)合適的解決方案，可它并非在所有場(chǎng)合都有它的優(yōu)勢(shì)，比如，我們會(huì)發(fā)現(xiàn)在討論的混合VS閃存項(xiàng)目中問(wèn)題在于延遲，而你可以從混合陣列獲得一樣的IOPS。”

“當(dāng)人們說(shuō)‘閃存是未來(lái)’的時(shí)候我會(huì)沮喪，因?yàn)槲业墓ぷ魇菍?duì)于不同的方案推薦不同的產(chǎn)品，比如VDI(虛擬桌面基礎(chǔ)設(shè)施)它對(duì)I/O有真正的需求，典型用于混合陣列。”

“如果是Microsoft Exchange或者媒體流，硬盤(pán)最好，因?yàn)樗麄兒芊€(wěn)定而且有這個(gè)容量。而對(duì)于實(shí)時(shí)或交易程序，是閃存的用武之地。”

懸而未決

保留硬盤(pán)有重要意義，畢竟它是一個(gè)成熟的技術(shù)——在為一系列程序繼續(xù)發(fā)展。比如在冷數(shù)據(jù)如備份，快照，近線歸檔或?qū)懭肴罩疚募臅r(shí)候，閃存并不適用。

然而閃存容量持續(xù)增大，費(fèi)用持續(xù)下降。此外，閃存特性不會(huì)對(duì)相關(guān)操作系統(tǒng)造成影響，如重復(fù)寫(xiě)入單個(gè)cell耗損，還有引起閃存的整區(qū)塊被清除的寫(xiě)入放大現(xiàn)象。

而混合陣列的優(yōu)勢(shì)毫無(wú)疑問(wèn)就是減少時(shí)間。特別是硬盤(pán)出現(xiàn)容量持續(xù)增長(zhǎng)問(wèn)題，有TB級(jí)驅(qū)動(dòng)器可用，每一個(gè)驅(qū)動(dòng)器依舊是一個(gè)單軸和一個(gè)單數(shù)據(jù)通道。

盡管我們能通過(guò)添加額外讀寫(xiě)磁頭來(lái)使數(shù)據(jù)速率加倍，但仍有帶寬，讀取延遲等問(wèn)題。

還有一個(gè)重要問(wèn)題，且不論近線陣列在沒(méi)有被訪問(wèn)時(shí)驅(qū)動(dòng)器自旋減慢，硬盤(pán)耗費(fèi)了很多能量，發(fā)熱。如惠普發(fā)布用SSD取代磁盤(pán)，它的全閃3PAR StoreServ陣列用低于76%的電量來(lái)提高5倍延遲。

這個(gè)性能的級(jí)別，閃存也可以讓你用最少的“硬盤(pán)”得到更多帶寬，你能不受讓磁頭讀入磁盤(pán)的速度限制。(在閃存出現(xiàn)之前，這意味著在一個(gè)陣列里你需要許許多的多空硬盤(pán)，而每個(gè)硬盤(pán)只能給陣列性能提高極小的IOPS)。

相反，閃存給出了一個(gè)挑戰(zhàn)，因?yàn)镾SD不是均等的，有幾個(gè)不同的閃存技術(shù)，而且很多也是不同等級(jí)的。

在高端市場(chǎng)，一個(gè)超融合裝置可能包含PCIe SSD，而SSD包括企業(yè)級(jí)單層cell閃存比用于用戶級(jí)應(yīng)用的MLC(multi-level cell)閃存更快更好但是更貴。其次，還有企業(yè)級(jí)MLC，有比一般MLC更低的錯(cuò)誤率，加上更高容量但更慢的三層cell。

SNIA大師現(xiàn)在給出的建議是，你不僅要把混合陣列作為新主流，還要能針對(duì)不同的需求計(jì)劃使用不同的SSD類型，就像你用硬盤(pán)一樣，這并不奇怪。舉個(gè)例子，用于寫(xiě)入密集型工作的是PCIe SSD，因?yàn)樗懈L(zhǎng)的寫(xiě)入壽命，用于主讀數(shù)據(jù)更便宜的SATA SSD。

沒(méi)有更多的層

“你還需要看壽命，” McLaughlin表示，“一些人覺(jué)得用戶級(jí)閃存很好，每?jī)赡晏鎿Q驅(qū)動(dòng)器來(lái)獲取成本收益。”

“但是云服務(wù)提供商可能希望存儲(chǔ)只是占數(shù)據(jù)中心的一角，并且不再需要維護(hù)。這種情況下通常是硬盤(pán)或是其他企業(yè)級(jí)閃存能令人驚喜。”

“記住媒體是一個(gè)工具但未必是一個(gè)解決方案。人們說(shuō)他們需要一個(gè)功能，比如RAID 6的。為什么?如果我們能用其他方式滿足企業(yè)需求，還需要RAID 6嗎?”

Prassl也承認(rèn)混合陣列在某些情況下更好，但他也認(rèn)為這更多與公司大小和它的IT能力相關(guān)。他表示即使SSA是坐落在一個(gè)更大的基于磁盤(pán)海的島嶼，它們的性能也高過(guò)那些額外的管理費(fèi)用。

“中小型市場(chǎng)將不再滿足于兩種存儲(chǔ)形式”

“我堅(jiān)信分層存儲(chǔ)系統(tǒng)在中型市場(chǎng)很強(qiáng)大，如Nimble，那是全閃存奮斗的地方，因?yàn)橹行⌒褪袌?chǎng)將不再滿足于兩種存儲(chǔ)形式。”

“但是在大環(huán)境中，分層系統(tǒng)毫無(wú)意義。它對(duì)于分別優(yōu)化存儲(chǔ)和性能的兩個(gè)單獨(dú)存儲(chǔ)池更加有效，而且減小了管理挑戰(zhàn)。”

另外，你確定混合存儲(chǔ)的界限可以取決于技術(shù)?，F(xiàn)在的許多混合陣列從前都是最初基于磁盤(pán)的產(chǎn)品現(xiàn)在有了閃存層，但我們也有對(duì)閃存進(jìn)行優(yōu)化的系統(tǒng)，現(xiàn)在有多層磁盤(pán)能允許有更廣泛的應(yīng)用，而它們的性能特點(diǎn)有很大差別，這點(diǎn)毋庸質(zhì)疑。

進(jìn)一步要考慮的是你的閃存層不必進(jìn)入到存儲(chǔ)系統(tǒng)中。如果你有一個(gè)服務(wù)器技術(shù)能做的，你也可以實(shí)現(xiàn)使用PCIe SSD基于主機(jī)的閃存。這比高性能應(yīng)用陣列中的閃存更好，尤其是當(dāng)你把整個(gè)應(yīng)用程序置入服務(wù)器閃存卡上，但它對(duì)于數(shù)據(jù)保護(hù)方面很麻煩。

“事物是在不斷變化的，” Blanford表示，“今天我們銷售新型集中存儲(chǔ)，用閃存對(duì)常規(guī)數(shù)據(jù)進(jìn)行讀寫(xiě)，結(jié)果我們看到了10K和15K RPM硬盤(pán)開(kāi)始消失。”

“幾年前，我們提供了一個(gè)包含許多15K驅(qū)動(dòng)器和自動(dòng)分層的存儲(chǔ)解決方案給一個(gè)公有企業(yè)。現(xiàn)在他們?cè)谏?jí)存儲(chǔ)，在此過(guò)程中15K磁盤(pán)換成閃存為第一層存儲(chǔ)，SATA磁盤(pán)為第二層存儲(chǔ)。”

“所以磁盤(pán)現(xiàn)在是取代了磁帶用于第二存儲(chǔ)以及長(zhǎng)期動(dòng)態(tài)歸檔。磁帶始終在長(zhǎng)期靜態(tài)數(shù)據(jù)歸檔中占有一席之地，但我們看到使用7K和5K SATA磁盤(pán)用于被動(dòng)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，推動(dòng)容量增長(zhǎng)以及降低能量使用。事實(shí)上，加上閃存要么插入新一層存儲(chǔ)要么替換15K磁盤(pán)。”

“成本也是一個(gè)關(guān)鍵因素。一個(gè)4TB或6TB磁盤(pán)驅(qū)動(dòng)器每TB成本遠(yuǎn)低于閃存成本，即使加上重復(fù)刪除功能。但不會(huì)持續(xù)，因?yàn)殚W存成本下降，容量增加，再加上你能從磁盤(pán)片上獲取的數(shù)據(jù)密度有限制。當(dāng)他們接近物理極限時(shí)，驅(qū)動(dòng)器將向閃存轉(zhuǎn)移。”

不可置信的數(shù)據(jù)收縮

在這里有一個(gè)預(yù)警——閃存還利用其他技術(shù)帶來(lái)的成本相對(duì)于硬盤(pán)降低。大的技術(shù)是重復(fù)刪除和壓縮，使得閃存在第一層存儲(chǔ)時(shí)實(shí)現(xiàn)功能非常靈活。

例如，惠普現(xiàn)在使用閃存是用一個(gè)四分之一機(jī)架陣列替換四個(gè)高端存儲(chǔ)機(jī)架，可以減小80%功耗，。

然而，即使它有利于許多應(yīng)用程序，這也可能使管制行業(yè)出現(xiàn)問(wèn)題——監(jiān)管部門(mén)始終拒絕重復(fù)刪除和解凍數(shù)據(jù)作為一個(gè)真正的原始拷貝。

“不同的數(shù)據(jù)集對(duì)不同的數(shù)據(jù)簡(jiǎn)化技術(shù)響應(yīng)不同，” Pure Storage 首席技術(shù)傳教士，Vaughn Stewart如是說(shuō)。

“重復(fù)刪除對(duì)文件和圖片大有益處，但不是對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)。比如壓縮對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)有好處但對(duì)圖片或操作系統(tǒng)二進(jìn)制文件沒(méi)有好處。這就是說(shuō)，一個(gè)平臺(tái)有更多的技術(shù)就會(huì)更加精細(xì)，能提供的也更多。”

“那么問(wèn)題來(lái)了，如果價(jià)格平等，你更想要一個(gè)磁盤(pán)還是閃存?”

“我覺(jué)得兩年內(nèi)我們也會(huì)在二層容量存儲(chǔ)市場(chǎng)看到閃存：它的功率是十分之一，相對(duì)每個(gè)機(jī)架，有了更多的存儲(chǔ)容量。”

崔歡歡