經(jīng)過了一年飛速發(fā)展，各大存儲廠商的閃存產(chǎn)品幾乎在2013年更新了一遍，閃存在數(shù)據(jù)中心中也擔(dān)任了越來越多的角色。我們看到服務(wù)器中有PCIe閃存卡，存儲陣列中有全閃存陣列和混合陣列，即便是RAID卡等一些板卡產(chǎn)品也逐漸的將掉電保護(hù)模塊換做閃存。從這些產(chǎn)品中可以看到存儲廠商對閃存的發(fā)展做了很多思考，本篇文章則將對閃存的發(fā)展現(xiàn)狀和未來的趨勢做一個(gè)總結(jié)和探討。
閃存的優(yōu)勢和發(fā)展瓶頸
當(dāng)下談起閃存的優(yōu)勢主要還是針對磁盤來講，15000轉(zhuǎn)速的磁盤IOPS在200左右，磁盤轉(zhuǎn)速達(dá)到15000已經(jīng)很難再有所提升，而當(dāng)下主流的SSD都能做到2萬到4萬IOPS(Fusion-io的PCIe SSD可以做到數(shù)十萬IOPS)。粗略的估算下閃存將IOPS較磁盤提高至少2個(gè)數(shù)量級，所以閃存能夠在短時(shí)間里迅速的被應(yīng)用到數(shù)據(jù)中心的多個(gè)環(huán)節(jié);除了性能，閃存在穩(wěn)定性、降低能耗以及防震方面的表現(xiàn)都比磁盤做的好很多。
另外值得一提的是閃存的發(fā)展瓶頸，F(xiàn)usion-io大中華區(qū)總經(jīng)理張子西的觀點(diǎn)，閃存從發(fā)明到進(jìn)入快速的發(fā)展時(shí)期其中一個(gè)很重要的轉(zhuǎn)折點(diǎn)是MLC開始在企業(yè)級閃存產(chǎn)品中大規(guī)模應(yīng)用。張子西指出從SLC到MLC，成本可以大幅度地降低成本，但是之前MLC在穩(wěn)定性和耐擦寫的特性都不能達(dá)到企業(yè)級的標(biāo)準(zhǔn)，隨著這些技術(shù)瓶頸的突破，閃存才算是真正開始走向大規(guī)模應(yīng)用。當(dāng)下，相比磁盤，閃存的主要劣勢還是在成本方面，閃存每GB的成本還是比磁盤高的多，所以閃存成本每一次下跌都將使得閃存在數(shù)據(jù)中心的地位向前邁一大步。
新一代主流存儲介質(zhì)帶來的變革
很多人認(rèn)為閃存將會成為磁盤之后的主流存儲介質(zhì)，這意味著磁盤建立起來的一套存儲生態(tài)圈很有可能被推翻并由重新建立。筆者將閃存將會影響到的存儲技術(shù)和產(chǎn)品歸為三類。
第一類是磁盤/磁帶。前文中所進(jìn)行的討論主要是圍繞存儲介質(zhì)的發(fā)展來談的，從磁帶到磁盤，再到今天的閃存。閃存要成為主流，首先要打敗的就是磁盤，現(xiàn)在在看性能、功耗等方面閃存是完勝的，成本方面閃存取得最后的勝利也將是毫無疑問的。現(xiàn)在閃存缺少的是積累，不管是在解決方案還是客戶上，隨著解決方案和客戶的積累，閃存將建立起自己的一個(gè)生態(tài)圈并且順利成為新一代的主流存儲介質(zhì)。
第二類：接口。從5400轉(zhuǎn)到7200再到之后的萬轉(zhuǎn)和15000轉(zhuǎn)磁盤，提高轉(zhuǎn)速是磁盤廠商的一個(gè)研發(fā)重點(diǎn)。但是接口方面的變化卻不是很大，主要原因應(yīng)該是SATA和SAS完全能夠滿足磁盤對帶寬的需求，提高磁盤性能的瓶頸在于磁頭尋道的高延遲而不是接口帶寬不足。當(dāng)介質(zhì)從磁盤變?yōu)殚W存顆粒，瓶頸也從磁頭尋道轉(zhuǎn)移到了接口的帶寬，F(xiàn)usion-io所做的工作能夠說明這個(gè)問題。作為最早一批做PCIe閃存卡的廠商，F(xiàn)usion-io幾乎擊敗了包括STEC在內(nèi)的所有SSD友商成為最為成功的閃存廠商之一。究其原因應(yīng)該就是Fusion-io把握住了閃存當(dāng)下應(yīng)當(dāng)扮演的角色以及閃存應(yīng)該做的一個(gè)形態(tài)。
Fusion-io最直接的工作就是做PCIe閃存卡，并將之加入到服務(wù)器中進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對應(yīng)用的加速。PCIe接口本身的帶寬較高，而且是服務(wù)器中有廣泛應(yīng)用的接口。通過Fusion-io的一塊PCIe閃存卡，即可滿足應(yīng)用數(shù)十萬的IOPS的需求。而SATA/SAS則很難達(dá)到這樣一個(gè)水平，所以說閃存時(shí)代中，接口的規(guī)范將會發(fā)生非常大的變革。
接口的發(fā)展接下來一步將是PCIe接口的規(guī)范化問題，做這件事最有名的是Intel等存儲公司牽頭的NVMe聯(lián)盟。這個(gè)聯(lián)盟的宗旨是將PCIe的接口做的更像一個(gè)工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)供閃存卡廠商使用。相比PCIe的快速發(fā)展，傳統(tǒng)的磁盤接口發(fā)展僅僅表現(xiàn)在按部就班的升級帶寬。
第三類：存儲陣列。在閃存這個(gè)話題的討論中很多人指出在過去十年中CPU性能增長了8~10倍，DRAM性能增長了7~9倍，網(wǎng)絡(luò)速度增長了超過100倍，各種總線性能也增長了十幾倍到二十倍不等，但是磁盤的性能只增長不到2倍。這些數(shù)據(jù)意味著磁盤使得存儲成為數(shù)據(jù)中心發(fā)展的一大短板，為了補(bǔ)齊短板，用戶不得不堆積更多的硬盤，加更多的磁盤陣列。很明顯在堆積了數(shù)百塊硬盤之后，用戶會發(fā)現(xiàn)自己僅僅是需要存儲陣列能將IOPS提高至十萬級，但是他根本不需要數(shù)百TB的容量?，F(xiàn)在解決這個(gè)問題有一個(gè)很直接的方法，將磁盤陣列拿掉只留用于備份和歸檔這些對容量要求較高但是不要求高性能的節(jié)點(diǎn)，然后在服務(wù)器中加一塊PCIe的閃存卡。存儲陣列這個(gè)磁盤生態(tài)圈中非常重要的一種產(chǎn)品將來會在數(shù)據(jù)中心擔(dān)任一個(gè)什么角色現(xiàn)在并沒有定論，可能像今天的磁帶庫一樣只在歸檔等一些特定的場景下有一些應(yīng)用或者直接走向消亡。