企業(yè)存儲：全閃存、混合還是融合

黃強

隨之越來越多的公司專項考慮采用閃存存儲陣列企業(yè)數(shù)據(jù)存儲發(fā)生巨變。近期 Gartner的一份報告指出，到2019年，20%的傳統(tǒng)高端存儲陣列將被專用固態(tài)陣列所替代。為什么？

一方面，閃存存儲使用較少的容量和物理空間，同時每秒執(zhí)行更多 I/O操作，并且延遲更低。這不僅會提高生產(chǎn)率并降低資金支出，還可以通過較低的功耗以及把更多應(yīng)用整合到更少的機器上，從而幫助企業(yè)節(jié)約資金。作為一種相對較新的技術(shù)，閃存介質(zhì)每 Gb的成本高于傳統(tǒng)機械磁盤。因此，閃存存儲往往只用于高性能應(yīng)用，或者作為一種寶貴資源，只用于應(yīng)用數(shù)據(jù)子集。

然而，隨著閃存價格的迅速下降，以及閃存效率提升的技術(shù)正在把基于閃存的企業(yè)數(shù)據(jù)存儲推向主流。節(jié)約的成本，再加上提高的性能和用戶體驗優(yōu)勢，閃存存儲擁有引人注目的投資回報率。但是，什么情況下適合使用何種閃存呢？

企業(yè)可以考慮通過三種方式來部署閃存存儲：

（1）傳統(tǒng)混合閃存陣列。這種類型的閃存系統(tǒng)把少量（通常不到 10%）閃存介質(zhì)與絕大多數(shù)硬盤（HDD）整合到一起，利用塊分層，以相等成本提供比單獨 HDD更高的性能。

（2）全閃存陣列。只使用固態(tài)硬盤（SSD），全閃存陣列將有可能從一個存儲系統(tǒng)為你提供最佳性能，其中包括最低延遲。重復(fù)數(shù)據(jù)刪除這樣的技術(shù)以及較大容量的SSD可讓全閃存成本接近 HDD的水平。

（3）融合閃存陣列。這類新的存儲陣列以閃存為先，把整個應(yīng)用或數(shù)據(jù)卷放在閃存上，就像一個全閃存陣列，但是也支持 HDD，以期實現(xiàn)更大的可擴展性，并能夠把一些數(shù)據(jù)放在機械硬盤上。例如，如果數(shù)據(jù)漸漸“老化”，就可以這樣做。

但是，閃存是否適合你 ？如果適合，你需要哪種閃存陣列？以下筆者就談?wù)勅N閃存陣列類型，以及它們所適合的環(huán)境。

傳統(tǒng)混合閃存陣列

傳統(tǒng)混合閃存陣列已存在數(shù)年，這種設(shè)計類型的目標就是獲得閃存的性能，但是只是保守地使用高速閃存介質(zhì)，這樣你就能降低總體成本，同時能利用 HDD較大的可用容量。大部分磁盤陣列都包括自動分層功能，以便把 SSD作為高速數(shù)據(jù)層來充分利用起來?；旌祥W存陣列按照每 GB來定價，這個價格通常高于 HDD存儲陣列，但是比全閃存存儲陣列要低得多。

混合陣列所面臨的挑戰(zhàn)是：它們并不適合所有負載。例如，它們不能提供可預(yù)測的最高服務(wù)水平和最低延遲。如果數(shù)據(jù)在閃存上，那么還算好，如果應(yīng)用數(shù)據(jù)位于HDD層，這會導(dǎo)致最終用戶響應(yīng)時間差。為什么？因為混合陣列使用不同的算法來均衡閃存和 HDD上的數(shù)據(jù)放置。這些算法的表現(xiàn)，通常不得而知，直到該陣列用于生產(chǎn)。此外，隨著時間的推移，如果硬要應(yīng)用負載發(fā)生變化或者存儲陣列中加入更多數(shù)據(jù)，那么數(shù)據(jù)放置的效率和有效性可能會有所不同。

針對那些支持閃存緩存的部署，新變化是：把自動分層與作為緩存的閃存整合到一起。通過添加作為緩沖的閃存，可應(yīng)對圍繞自動分層的一些挑戰(zhàn)。這樣，緩存中的數(shù)據(jù)就能迅速被主機訪問——即使這些數(shù)據(jù)位于不經(jīng)常被訪問的層。

全閃存陣列

如果最看重性能，那么沒有什么可以打敗針對閃存優(yōu)化的架構(gòu)上內(nèi)置的全閃存陣列。全閃存存儲可提供一致的性能，如果與合適的數(shù)據(jù)服務(wù)一起使用，這樣做也不會影響彈性、可擴展性和數(shù)據(jù)移動性。

不要被閃存表面的較高起配架構(gòu)所嚇倒。正如 IDD報告所述：“與硬盤相比，如果只按每 GB成本來計算，固態(tài)硬盤是一種比硬盤更加昂貴的存儲媒體，但是如果按照 $/IO來計算，它的成本效益要高得多。當固態(tài)存儲通過存儲優(yōu)化技術(shù)智能集成到一個系統(tǒng)中時，存儲提供商降低了購置成本和總體擁有成本（TCO）?！苯档偷某杀疽脖环Q作“每 GB空間可用成本”。

然而，由于系統(tǒng)設(shè)計，仍然會有性能瓶頸。這就是為何只用閃存來填補針對 HDD而設(shè)計的傳統(tǒng)雙控制器陣列并不是最好的主意。這將迫使存儲控制器跟上 SSD的步伐，從而導(dǎo)致由于架構(gòu)造成的性能瓶頸。正因為如此，更新的閃存陣列可能千差萬別，不僅是在性能方面，在性能一致性和可預(yù)測性方面也是如此。多控制器、橫向擴展的設(shè)計受到青睞，因為它們能夠更好地滿足性能需求。

融合閃存陣列

作為閃存領(lǐng)域較新的概念，融合閃存陣列是一個也可容納機械硬盤的全閃存陣列類別。通過利用“閃存為先”的設(shè)計理念以及相關(guān)數(shù)據(jù)效率技術(shù)來降低閃存成本，企業(yè)把完整的應(yīng)用和數(shù)據(jù)卷放在閃存上。但是，對于輔助應(yīng)用和較舊的數(shù)據(jù)，企業(yè)有時仍然希望在同一個系統(tǒng)中擁有 HDD。能夠在一個系統(tǒng)中提供兩種類型的存儲，只要運用合適的數(shù)據(jù)服務(wù)，就可提供全閃存陣列的性能和延遲，混合陣列的經(jīng)濟實惠性、統(tǒng)一陣列的敏捷性（支持塊負載、文件共享和對象訪問），以及高端陣列的規(guī)模和彈性。

當然，具體哪種方案適合企業(yè)，取決與企業(yè)的特定需求。了解以上內(nèi)容后，企業(yè)應(yīng)該能夠做出最明智的決策。IM