曾經,全閃存只是一個夢想,僅僅被看做存儲新時代的象征,而現在面對全閃存產品不斷更新迭代,存儲管理功能愈加增強時,作為存儲經理人的你是否開始心動和思考?面對林林總總的全閃存產品,你是否會舉棋不定?
全閃存之于傳統磁盤系統就像電子燈(節能燈)之于白熾燈的關系。當科技發展到一定階段,漸進式的更新換代是一種必然。北美地區的企業,無論是eBay這樣的知名企業還是私立學校、醫院、商貿集團等等都已經在最近幾年成為全閃存陣列的嘗試者和獲益者。全閃存陣列初創廠商也像雨后出筍般出現:Violin Memory、Solidfire、Whiptail、Pure Storage、Kaminario、Nimbus Data、Tegile、Skyera……這其中的有些名字對你而言也許還很陌生,但在全閃存陣列的這個領域,他們都是先驅者。IDC預測,2015年全閃存陣列市場將達到12億美金,你也將看到IBM、EMC、NetApp、HDS、戴爾、惠普、富士通、華為等等這些國內外IT巨頭呈現更多的全閃存產品。
全閃存,故名思議,在存儲子系統中用固態硬盤(SSD)或其他閃存介質代替傳統硬盤(HDD)。最顯而易見的特性在于它的高IOPS。通常而言,單一腳本中,全閃存陣列可以提供50到100萬IOPS,延遲在1毫秒以下。
混合陣列還是全閃存?
其實在認識全閃存陣列之前,很多企業已經接觸過閃存,最初往往是通過在傳統陣列中加入閃存盤,也就是所謂的混合陣列。相較于傳統的全部基于磁盤的陣列,混合陣列能夠提供更好的性能,但其實混合陣列并沒有將閃存的能力最大化的體現。
究其原因,也非常簡單,傳統磁盤陣列存儲系統的設計,通過緩存和智能算法來獲得旋轉磁盤的各類指征,而全閃存陣列從設計上就是為閃存盤服務的,比如它會為閃存提供足夠的后端帶寬,及時清除緩存,力爭做到閃存的磨損均衡,并為防止閃存故障的發生做了多層冗余優化。
對于存儲經理人而言,選擇混合磁盤陣列還是全閃存陣列在很多情況下首先是個性價比的問題。閃存性能超乎尋常,但每GB價格相對較高,HDD性能平常但每GB價格親民,在初次采購預算不足的情況下,或者對性能要求不高的情況下,混合陣列不失為一種平衡的選擇。
閃存介質的威力通過一組數據可以看得非常清晰,通過在普通存儲陣列中增加一個薄片的閃存,如占總容量2%到5%的比例,那么平均的IOPS值就可以加倍,讀延遲可以從10毫秒減少到3到5毫秒。雖然閃存介質價格不菲,但10%到20%的價格增加換來兩倍的性能提升,還是有賺翻了的感覺。
對于現在的很多應用而言,就算是3到5微秒的延遲也會造成很大的業務影響。全閃存陣列的亞毫秒級讀延遲將是QoS的一個最好的保障。從長遠來看,全閃存的應用將把讀延遲降到0.5微秒,相對傳統的HDD陣列,這將是20倍的性能提升,對于一些應用和場景來說的確是不二之選。
不過,雖然閃存的價格在下降,但與HDD相比仍然不在一個數量級。全閃存的初始采購價格讓很多企業望而卻步,大規模部署亦只是一個夢想。那么全閃存陣列在哪些IT場景更加物盡其用呢?
全閃存 哪些場景才是它的最佳戰場
正如上面所言,如果“不差錢兒”,全閃存的應用普及率將會瞬間攀升。但現實既然如此,我們不妨把好鋼用在刀刃上。其實,用戶使用全閃存陣列無非是兩大方面,一方面是代替傳統HDD磁盤陣列,另一大方面則是應用于各類需要性能加速的場景。專注于大數據及IT趨勢的分析機構datanami也曾經對全閃存陣列的應用場景進行過詳細解讀:
使用全閃存避免普通磁盤系統的過度配置 在HDD時代,要想獲得高IOPS,提升存儲性能主要的辦法就是大量的部署。如此一來,效率就明顯下降。提供同樣的IOPS,全閃存陣列可以減少95%的硬盤、腳本和制冷費用。一般而言,2U的全閃存陣列就可以代替2個機柜的傳統磁盤陣列。
適用于需要加快反應速度的應用 根據摩爾定律,處理器和內存的性能每18個月就會翻番。與多核處理器、虛擬化及不斷增長的網絡速度相比,存儲性能顯然是拖了后腿。提升I/O數據路徑和解決性能瓶頸是提供性能吞吐量的關鍵。應用的響應速度往往是重中之重。無論是郵件系統、ERP系統、OLTP數據庫還是性能實時分析系統,I/O延遲和系統的緩慢都將帶來時間和金錢方面的損失。企業需要做的是在最快的時間將最準確的數據傳給CPU。全閃存陣列能夠提供極速的I/O性能和低延遲,業務響應速度極快。
共享存儲環境的I/O卸載應用 共享存儲平臺能夠提供巨大的價值,但大量的工作流也會消耗掉計算資源對性能產生影響。很多時候,這些工作流只是臨時產生的工作流,并不需要共享存儲對其提供保護機制等。全閃存陣列非常適合這種I/O密集型工作流,以免出現過度延遲,影響用戶體驗。
Lustre文件系統的應用 在企業生產過程當中,Lustre并行文件系統的應用還是比較廣泛的,該系統的運行需要超高的性能。這些文件通常在臨時空間存儲數天之后就不會再保留。這個存儲空間不是一個長期的存儲空間,并只能通過計算節點在高吞吐情況下進行訪問。吞吐量需要達到100萬IOPS,但屬于非典型應用,幾乎各類型全閃存產品都能滿足其需求。
數據倉庫的應用 在數據倉庫的應用中,80%的訪問都集中在數據倉庫中20%的數據。如果將這頻繁訪問的20%的數據置于全閃存陣列中,就能夠解決很多問題,會大大減少IO瓶頸,減少數據中心整體能耗。
撥云見日 關于全閃存你需要知道的二三事
最近北京的霧霾天氣讓很多城市中的事物處在一種朦朦朧朧的狀態,其實很多存儲經理人看全閃存陣列也是一樣,猶如霧里看花,辯之不明。有些需要靜心思考,有些縝密計算,有些需要靜待全閃存廠商對技術和產品的更新。
揭開初始采購價格和TCO的關系面紗
全閃存的初始采購價格是相對昂貴的,但作為存儲經理人,需要考慮的不僅僅的一套存儲系統的采購成本,而要考慮整體擁有成本(TCO),即從產品采購到后期使用、維護的總的成本。
TCO是一個動態的展示,用數字或者圖表往往會更加直觀的展示。我們不妨來算一筆賬。在進行初始采購時,1GB的閃存盤需要35美金左右,1GB的HDD只需要2美金。假設在虛擬化場景中,要獲得相同的IOPS,如100,000IOPS,需要閃存10,800GB,HDD93,750GB。
在為一個項目完成一次性的投入中,包含硬件投入、部署投入、服務開通、擔保及維護。計算下來,閃存的初始投入(約為97,228美金)大約為HDD的兩倍(約為54,824美金)。
接著看隨后的費用支出,就上面提到的相應容量的閃存和HDD,有人大約計算過,就管理費用而言,全閃存陣列需要10,350美金,HDD陣列需要54,050美金;管理培訓員工費用大體相同,均為2,400美金;能耗和制冷方面,HDD陣列需要12,488美金,全閃存陣列僅需1388美金,差距確實不小;在基礎設施支持方面,全閃存陣列需要12,000美金,HDD陣列需要104,000美金。
在這個虛擬化環境中,全閃存陣列的總體擁有成本(TCO)大約為123,366美金,HDD陣列的總體擁有成本(TCO)大約為227,762美金。
由此可見,全閃存陣列雖然初始價格高,但總體擁有成本(TCO)更低,對于需要高性能的應用場景而言,反而是一個絕佳的選擇。
性能和功能:魚翅和熊掌不可兼得?
全閃存陣列以高性能著稱,但在設計上多強調不斷的創造性能極限。傳統磁盤陣列由于多年的研發,不斷升級,功能性非常強,其快照、復制、克隆、重復數據刪除以及自動精簡配置等功能在存儲管理和應用中發揮著巨大的作用。
近年來,全閃存廠商正在發生的一些變化。雖然一些初創廠商仍然在追求IOPS的不斷攀升,但一些老牌IT廠商已經開始考慮將傳統的磁盤陣列的功能引入到全閃存陣列中。其實一些存儲功能,如重復數據刪除,在全閃存陣列中的價值往往更大。
開始評估和使用閃存的用戶也表示,他們希望全閃存陣列性能超強的同時,功能也更加強大。IBM今年1月份發布全閃存陣列FlashSystem 840時就特別強調了存儲管理功能的增強。FlashSystem 840是一款面向數據中心虛擬化、數據庫以及云環境的產品,其企業級管理特性,如自動精簡配置、快照等將為存儲經理人和其他數據中心管理者帶來很大的便捷。
你懂的 并非所有全閃存都一樣
全閃存是未來存儲的風向標,無論是傳統IT巨頭還是新興存儲廠商都在全閃存領域下足了功夫。在文章開頭,筆者就為大家列舉了一長串全閃存陣列供應商的名字,而這些也僅僅是全部玩家的一部分。全閃存陣列當前并沒有標準化,各個廠商實現高性能的方式也多種多樣。有些廠商采用標準的SSD,有些采用定制的SSD,還有的采用閃存模塊。存儲介質的差異性也使得有些廠商推出單一的陣列產品,有些廠商采用多節點模式。從用戶規模角度,全閃存陣列也有面向不同層次的高中低端產品。
用戶在選擇全閃存陣列產品時,首先要考慮自己的業務需求,從業務指標來進行供應商產品的比對,做到具體場景具體分析。
結語
全閃存不是一個新鮮的詞語,但對很多企業尤其是中國企業而言,確實是一個新的嘗試和挑戰。在企業競爭中,業務是企業的主導,業務的需求是IT部門需要考慮的第一要素。隨著全閃存產品技術和解決方案的成熟以及價格日趨合理,相信將會有更多的企業選擇全閃存支持需要高性能的應用,同時全閃存的極速體驗也會惠及企業的客戶。
所以,讓我們熱情的擁抱全閃存時代吧!
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本文標題:擁抱全閃存時代