Gartner不久之前發(fā)布了一個全閃存陣列市場發(fā)展的報告,其中有意思的是在這份報告中全閃存陣列的名稱由之前的All-Flash Array(全閃存陣列,AFA)變成了Solid-State Array(固態(tài)陣列,SSA)。當(dāng)然,相信SSA取代AFA并不是簡單的稱呼上的替代,Gartner認(rèn)為全閃存陣列應(yīng)該是只能用閃存,用不了硬盤,也不能是混合陣列,這樣一來,全閃存陣列市場的規(guī)模和產(chǎn)品的定性將變得更加簡單,而且這個定義明確的將閃存與磁盤區(qū)分開來。似乎這也是讓用戶認(rèn)識到閃存開辟的是一個新的存儲時代。
筆者認(rèn)為閃存之所以要與磁盤完全區(qū)分開來是因為兩者的優(yōu)劣勢完全不同,閃存的優(yōu)勢在于高IOPS、低延遲,而劣勢在于每GB成本很高、NAND在經(jīng)歷一定次數(shù)的擦寫之后就會造成其物理損壞而不能使用,此外閃存還存在寫放大的問題;磁盤方面優(yōu)勢則是每GB成本很低,劣勢在于尋道延遲造成的低IOPS和高延遲。所以面對兩種特點(diǎn)各異的存儲介質(zhì),存儲陣列層面所考慮的問題自然是不一樣的。
雖然全閃存陣列需要采取異于磁盤陣列的研發(fā)方向,但是其仍然要從性能和管理兩個方面進(jìn)行考量,這點(diǎn)是兩者是相同的。從陣列層面,全閃存陣列需要從三個方面對存儲架構(gòu)進(jìn)行再造以更好地優(yōu)化利用閃存,首先更好地優(yōu)化和交付閃存性能。這點(diǎn)是全閃存陣列應(yīng)該完成的基本功能,閃存由于沒有尋道延遲,所以發(fā)揮其性能并不需要從多個SSD并發(fā)來提高性能,而是應(yīng)該提高SSD的接口帶寬并優(yōu)化讀寫路徑,如此來簡化讀寫操作。
其次,延長閃存存儲的使用壽命。這是全閃存陣列必須要考慮的一個問題。如上文所說,NAND的擦寫次數(shù)是有限的,而且有寫放大的問題。所以為了避免浪費(fèi)如此多的空間,全閃存存儲陣列包將多個數(shù)據(jù)寫入打包至一個與其大小匹配的較大數(shù)據(jù)塊中,或者盡量與塊大小固定的閃存保持一致。將所有這些數(shù)據(jù)打包在一起并稍后寫入同一閃存塊中,可以最大程度地減少,或者甚至避,或者甚至避免出現(xiàn)空間浪費(fèi)現(xiàn)象。
惠普先與 SSD 供應(yīng)商緊密合作,減少惠普3PAR StoreServ 7450 內(nèi)部占用的SSD中配置過度的空間。隨后,HP 3PAR StoreServ 7450 使用其整個系統(tǒng)范圍內(nèi)的備用技術(shù),釋放每個 SSD 中的額外空間以管理耗損。通過使用此技術(shù),企業(yè)可多獲取高達(dá)20%的SSD容量,且絲毫不降低抗耗損能力。
為了延長閃存壽命,無非減少寫入數(shù)據(jù)量和寫操作次數(shù)。除了優(yōu)化讀寫外,還有些技術(shù)同樣可以達(dá)到延長閃存壽命的效果。比如惠普3PAR 7450采取了使用重復(fù)數(shù)據(jù)刪除(通過ASIC實(shí)現(xiàn))來減少數(shù)據(jù)的寫入。這樣做的最大好處就是極大的減少了應(yīng)用對閃存的擦寫,提高了整個全閃存陣列的使用壽命。而且重復(fù)數(shù)據(jù)刪除ASIC的使用釋放了數(shù)據(jù)重刪對處理器資源的占用,在負(fù)載較高的環(huán)境中,全閃存陣列依然能夠保持重刪比率和處理速度。
最后是保持閃存中存儲數(shù)據(jù)的完整性,再深入一點(diǎn)可以說是保障全閃存陣列的高可用性。全閃存陣列能否成功,很大程度上在于其穩(wěn)定性和高可用性,因為其高性能只有在做Tie1存儲時才會有重要意義,而對于Tie1層存儲來講,高可用性是首要的。而新一代的惠普3PAR 7450 已經(jīng)可以做到6 個 9 級別 (99.9999%) 的可用性保證。
可以看出不論是性能,還是可用性方面,惠普3PAR 7450都已經(jīng)是比較完善的產(chǎn)品,從用戶需求的來講,在數(shù)據(jù)庫、高性能計算等應(yīng)用上都對全閃存陣列有著很高的需求。
上圖摘自DCIG一份全閃存陣列的研究報告,可以看出全閃存陣列未來在針對關(guān)鍵業(yè)務(wù)(數(shù)據(jù)庫、高性能計算、電子商務(wù)等)Tie1存儲市場上仍有很大的發(fā)展空間。這也正是惠普3PAR 7450所看重的領(lǐng)域。