本文介紹了三種部署SSD的主要途徑:在陣列內部,在服務器內以及使用SSD設備。各種方式各有優(yōu)劣,這其中還包括延遲問題和性能水平問題。
很少有一種新技術可以同時在提升性能的同時降低成本。不過,SSD這種很有意思的技術卻達到了這種目標。主要的存儲供應商中的大部分都開始提供全系列的SSD產(chǎn)品。
固態(tài)存儲驅動器可以以這樣三種形式進行部署:基于陣列的SSD一般考慮部署在存儲區(qū)域網(wǎng)絡中;基于服務器的SSD一般部署在存儲區(qū)域網(wǎng)絡的主機前端;而SSD設備可以部署在兩者中任意位置。選擇最佳部署方案的同時也決定了這種方式與身居來的缺陷,以及可以解決的問題種類。理解這些細微的差別可以避免過渡投入以及由此帶來的過渡開銷。
由于這種技術上的困擾,抑或是因為缺乏對其它解決方案的了解,IT經(jīng)理可能會傾向于選擇最簡單的部署方式,也就是選擇基于陣列的SSD.在許多情況下基于陣列的SSD確實不失為最佳解決方案,不過如果沒有了解詳細基于主機的SSD和SSD設備這兩種方式,你可能會錯過最適合于你現(xiàn)有環(huán)境的方案。
決定SSD體系架構部署的關鍵因素在于找出影響應用性能的瓶頸和延遲。對于任何SSD技術,實際的數(shù)據(jù)存取速度都接近在內存的水平。雖然I/O吞吐量根據(jù)設備的不同差別也很大,不過這只是由于設備的設計,而不是因為設備在存儲區(qū)域網(wǎng)絡中的位置。SSD的延遲一般以納秒計算;而網(wǎng)絡和硬盤驅動器設備的延遲則以毫秒計算,因此你在何處部署SSD位置成為性能優(yōu)化的關鍵。
以下是三種SSD部署方式的概括:
基于陣列的SSD部署方式
基于陣列的SSD通常部署在陣列內一個單獨的邏輯層,稱為第0層。由于在陣列內部,其直接和存儲背板連接。各層之間的數(shù)據(jù)遷移取決于硬盤驅動器的延遲,驅動器吞吐量和背板延遲。而在這些之中,最為顯著的就是硬盤驅動器的I/O吞吐量。諸多因素決定了最終的I/O吞吐量,不過在這次試驗中,我們并不關注這些專業(yè)術語而是將最終結果作為延遲。在絕大多數(shù)的企業(yè)級陣列中,背板本身不是數(shù)據(jù)訪問延遲的限制因素,因為供應商的體系架構中大多在這方面努力頗多,來滿足驅動器的性能所需。
自動化存儲分層(AST)軟件應用成熟的算法來判定數(shù)據(jù)何時是活躍的,并將其從低層次的分層中移動到SSD中。這種數(shù)據(jù)遷移會引起所有硬盤驅動器的延遲,不過這是一次性的。在這之后,頻繁調度的數(shù)據(jù)都從SSD上被讀取,延遲時間在納秒級別。
不過即使SAN體系架構后端中的媒介讀取延遲速度降低至納秒級別,通過SAN或WAN網(wǎng)絡要實現(xiàn)微秒級別的延遲都是非常困難的事情。影響系統(tǒng)整體延遲有很多種因素,但對于讀操作而言,網(wǎng)絡已經(jīng)是目前最主要的瓶頸。大致推算,目前只有大約一半的毫秒級的延遲問題得以解決。
基于陣列的SSD的最佳應用大概就是通常所說的性能改善。不過自動化分層軟件很大程度上基于I/O活動來判定數(shù)據(jù),無法基于特性應用程序做出優(yōu)化。因此,這種方式可以通過簡單地部署和管理提供整體數(shù)據(jù)訪問速度改善。
基于服務器的SSD部署方式
基于服務器的SSD部署方式正變得日益流行起來。這種方式通常是使用PCI Express(PCIe)卡的方式和服務器一起部署。目前服務器供應商和存儲供應商都提供基于服務器的SSD.從原理上講,這和處理器直接可以使用大量緩存的概念相當,不過其提供方式和管理方式更像是存儲。
數(shù)據(jù)遷移到基于服務器的SSD的計算方式并不比其它SSD部署方式更為復雜。數(shù)據(jù)基于訪問模式或其本身位置被調用到SSD上。如果數(shù)據(jù)來自于SAN網(wǎng)絡設備,其首次讀取時間受限于SAN環(huán)境和硬盤驅動器延遲。和之前一樣,這也是一次性的時間開銷。在此之后,數(shù)據(jù)直接在服務器上獲取,無需再通過SAN網(wǎng)絡進行。因此毫秒級別的問題就徹底消除了。
在SAN環(huán)境前端部署SSD的最佳應用案例是用于遠距離頻繁調用的大量靜態(tài)數(shù)據(jù)。這類數(shù)據(jù)的一種范例就是數(shù)據(jù)庫索引或整個數(shù)據(jù)庫本身。這類型的部署可以降低數(shù)據(jù)訪問延遲達90%以上。雖然有些自動化存儲分層軟件可以從陣列動態(tài)遷移數(shù)據(jù)至PCIe SSD,在各層數(shù)據(jù)間頻繁地調用數(shù)據(jù)容易引起嚴重的毫秒級別的延遲產(chǎn)生。在這些情況下,陣列或設備解決方案可能更為適用。