固態(tài)存儲的新機遇

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　　在今天的企業(yè)中，信息系統(tǒng)的重要性已經(jīng)是公司運營的命脈，信息管理人員必須仔細小心的維護信息系統(tǒng)的正常運作，同時還得在有限的成本壓力下去提升它的工作效率。除了加快處理器的速度之外，資料存取的方法也和系統(tǒng)效能息息相關，隨著固態(tài)存儲的出現(xiàn)，企業(yè)級存儲系統(tǒng)的發(fā)展方向也有了新的變化，大家都對傳輸速率高出傳統(tǒng)硬盤兩倍以上，同時兼具省電和抗震、可靠性高的固態(tài)存儲充滿了期待。

　　如今IT人員也已經(jīng)意識到固態(tài)存儲確實有助于降低資料存取的延遲時間，從而提升應用性能。特別是那些工作負載由隨機存取所主導的應用，改善的成效更為明顯。事實上，固態(tài)存儲的優(yōu)勢不止如此，當它提升了單臺服務器的性能并允許服務器整合，也意味著公司可以降低對服務器的成本投資，同時由于固態(tài)存儲裝置所具備的低功耗、小尺寸和散熱需求等特性，讓整個系統(tǒng)的總擁有成本 (TCO)進一步降低。

　　固態(tài)存儲逐漸打開市場

　　目前，用于處理時延敏感型及最關鍵任務應用環(huán)境的服務器已開始采用固態(tài)存儲技術，在采用直接附加存儲 (DAS) 的服務器市場領域中，固態(tài)存儲通常被稱為 Tier 0。典型的例子當屬華爾街的金融機構用于滿足大批量實時市場交易所采用的超高性能應用。如今，Tier 0 市場在整個 DAS 服務器市場中的份額還不足 5%。

　　由于固態(tài)存儲器件中使用的閃存成本不斷下降，因此更多的固態(tài)存儲器件被部署到通常所說的 Tier 1 服務器市場。該服務器市場中的應用對隨機的每秒輸入/輸出操作 (IOPS) 性能有較高的要求，用以更好地處理高強度的創(chuàng)收交易進程。一般來說，被頻繁存取的活躍數(shù)據(jù)在這一層的存儲時間不會超過一天。

　　當今市場上最常見的固態(tài)存儲形式有固態(tài)硬盤 (SSD) 和完全集成固態(tài)存儲模塊的 PCI Express 存儲適配器。SSD是一種可替代硬盤驅動器 (HDD) 的兼容型固態(tài)存儲設備，能夠方便地集成到采用 HDD 的現(xiàn)有存儲環(huán)境中。與采用旋轉介質(zhì)的 HDD 相似，固態(tài)存儲 SSD 也采用諸如 SAS、SATA 和光纖通道(Fibre Channel) 等標準存儲接口。由于 PCI Express 存儲適配器完全安裝在服務器內(nèi)部，因此它占用的空間很小，卻能實現(xiàn)最顯著的性能提升，同時，它也是最便于安裝和配置的。兩種固態(tài)存儲設備都能夠用作存儲高速緩存或專用存儲卷。

　　在企業(yè)環(huán)境中采用固態(tài)存儲解決方案的主要目的是應用提速。配有 MegaRAID FastPath? SSD 優(yōu)化軟件的 LSI MegaRAID?控制卡或配有內(nèi)置固態(tài)存儲功能的 LSI WarpDrive? SLP-300 PCIe 卡均為 DAS 服務器存儲市場中的主導產(chǎn)品。

　　新興的閃存存儲在企業(yè)應用中的另一個機會則是將固態(tài)存儲用作高速緩存存儲器。這方面的典型例子是使用 LSI MegaRAID CacheCade? 軟件，將 SSD 配置為二級緩存，用以實現(xiàn)事務處理 I/O 性能的最大化。這種方法的優(yōu)勢在于可以讓緩存系統(tǒng)先觀測數(shù)據(jù)訪問的模式，然后確定將什么樣的數(shù)據(jù)放在固態(tài)存儲設備中，從而實現(xiàn)最大的性能優(yōu)勢。

　　固態(tài)存儲的不同解決方案

　　在大多數(shù)情況下，用戶或者管理員不必花費太多精力來關心 SSD 容量分配的性能優(yōu)化問題。緩存系統(tǒng)會盡量將經(jīng)常訪問的數(shù)據(jù)放入 SSD 緩存，讓較少被訪問的數(shù)據(jù)安全地存儲在一個或者多個 HDD 卷上。存儲在 SSD 緩存和存儲在HDD 卷上的數(shù)據(jù)均受到標準 RAID 數(shù)據(jù)冗余方案的保護。對管理員或者最終用戶來說，唯一要做的工作就是決定需要部署多少 SSD，然后就可以用這些 SSD 對緩存系統(tǒng)進行配置。

　　在當今的企業(yè)環(huán)境中實施固態(tài)存儲最常用的方法是將其作為專用存儲卷來使用，就像配置傳統(tǒng)的旋轉介質(zhì)或者 HDD 的方法一樣。雖然一對一替換旋轉介質(zhì)的成本較高，但性能提升和時延降低非常明顯，特別是在需要對數(shù)據(jù)進行實時處理和分析的應用環(huán)境中，比如超低時延直接市場接入 (ULLDMA) 系統(tǒng)。

　　另一種方案是存儲分級，常見于傳統(tǒng)的大型共享存儲數(shù)據(jù)中心環(huán)境，而且目前在服務器存儲市場中發(fā)展勢頭強勁。該解決方案采用具有不同容量和性能的多種類型的存儲介質(zhì)。智能分級軟件可以在構成整個存儲池的各個存儲介質(zhì)卷之間動態(tài)地移動數(shù)據(jù)。這樣就可以把最常訪問的數(shù)據(jù)存儲在性能最高的固態(tài)介質(zhì)上，而將較少訪問的數(shù)據(jù)分配給性價比最高的磁盤卷。

　　高速緩存解決方案和分級解決方案均可以采用多種方法部署，也都可以部署在主機服務器和存儲子系統(tǒng)層級的各個層面上。將固態(tài)存儲安裝在服務器內(nèi)或者直接附加到服務器的做法——不管是采用 PCIe 卡的形式還是采用 SSD 的形式——還具有一個優(yōu)勢：就是能夠進一步降低存儲時延。要實現(xiàn)盡可能高的存儲性能，需要將存儲資源盡量靠近服務器處理器，它們距離服務器越遠，傳輸I/O 請求所花費的時間就越多。

　　無論部署哪種方案，都仍然需要保護和動態(tài)監(jiān)測存儲在固態(tài)存儲設備中的數(shù)據(jù)。通過采用高可用性的 RAID 算法和 LSI MegaRAID SSD Guard? 等軟件功能可以保護用戶數(shù)據(jù)免受 SSD 驅動器故障的影響。SSD Guard 能夠在檢測到性能或者可靠性問題的時候自動將數(shù)據(jù)從 SSD 復制到指定的備用驅動器或新插入的驅動器中，從而確保數(shù)據(jù)的可用性。

　　固態(tài)存儲的好處雖多，但目前仍不能完全替代硬盤。主要的原因在于它的成本仍然高出硬盤很多，而且存儲容量仍然有限。因此，將固態(tài)存儲用于高速緩存或分層存儲是現(xiàn)在最具成本效益的做法。因為這兩種做法只需要有限的存儲容量，就能實現(xiàn)快速提升存儲效能的目的。不過，當關鍵任務考慮對所有的應用數(shù)據(jù)進行訪問，或者需要最大程度加強性能時，將所有的應用數(shù)據(jù)存儲在專用固態(tài)存儲設備上才是正確的方法。

　　采用固態(tài)存儲用于高速緩存的方案還有一個值得一提的附加價值，那就是當繁重的工作負載從硬盤中被轉移到固態(tài)存儲重視，意味著硬盤本身的效能也隨之被改善了。換個角度來看，過去專門負責關鍵任務的高效能硬盤非常昂貴，如今這個角色已轉移給固態(tài)存儲裝置，因此只需要添加一些成本較低的一般硬盤就可以了。

　　結論

　　雖然固態(tài)存儲設備不容易出現(xiàn) HDD 那樣的機械故障，但值得注意的是，固態(tài)存儲也會出故障，并會因讀寫次數(shù)的限制最終慢慢失效。因此，存儲在固態(tài)存儲設備中的數(shù)據(jù)仍然需要得到妥善的保護和監(jiān)測。