曾经,全闪存只是一个梦想,仅仅被看做存储新时代的象征,而现在面对全闪存产品不断更新迭代,存储管理功能愈加增强时,作为存储经理人的你是否开始心动和思考?面对林林总总的全闪存产品,你是否会举棋不定?
全闪存之于传统磁盘系统就像电子灯(节能灯)之于白炽灯的关系。当科技发展到一定阶段,渐进式的更新换代是一种必然。北美地区的企业,无论是eBay这样的知名企业还是私立学校、医院、商贸集团等等都已经在最近几年成为全闪存阵列的尝试者和获益者。全闪存阵列初创厂商也像雨后出笋般出现:Violin Memory、Solidfire、Whiptail、Pure Storage、Kaminario、Nimbus Data、Tegile、Skyera……这其中的有些名字对你而言也许还很陌生,但在全闪存阵列的这个领域,他们都是先驱者。IDC预测,2015年全闪存阵列市场将达到12亿美金,你也将看到IBM、EMC、NetApp、HDS、戴尔、惠普、富士通、华为等等这些国内外IT巨头呈现更多的全闪存产品。
全闪存,故名思议,在存储子系统中用固态硬盘(SSD)或其他闪存介质代替传统硬盘(HDD)。最显而易见的特性在于它的高IOPS。通常而言,单一脚本中,全闪存阵列可以提供50到100万IOPS,延迟在1毫秒以下。
混合阵列还是全闪存?
其实在认识全闪存阵列之前,很多企业已经接触过闪存,最初往往是通过在传统阵列中加入闪存盘,也就是所谓的混合阵列。相较于传统的全部基于磁盘的阵列,混合阵列能够提供更好的性能,但其实混合阵列并没有将闪存的能力最大化的体现。
究其原因,也非常简单,传统磁盘阵列存储系统的设计,通过缓存和智能算法来获得旋转磁盘的各类指征,而全闪存阵列从设计上就是为闪存盘服务的,比如它会为闪存提供足够的后端带宽,及时清除缓存,力争做到闪存的磨损均衡,并为防止闪存故障的发生做了多层冗余优化。
对于存储经理人而言,选择混合磁盘阵列还是全闪存阵列在很多情况下首先是个性价比的问题。闪存性能超乎寻常,但每GB价格相对较高,HDD性能平常但每GB价格亲民,在初次采购预算不足的情况下,或者对性能要求不高的情况下,混合阵列不失为一种平衡的选择。
闪存介质的威力通过一组数据可以看得非常清晰,通过在普通存储阵列中增加一个薄片的闪存,如占总容量2%到5%的比例,那么平均的IOPS值就可以加倍,读延迟可以从10毫秒减少到3到5毫秒。虽然闪存介质价格不菲,但10%到20%的价格增加换来两倍的性能提升,还是有赚翻了的感觉。
对于现在的很多应用而言,就算是3到5微秒的延迟也会造成很大的业务影响。全闪存阵列的亚毫秒级读延迟将是QoS的一个最好的保障。从长远来看,全闪存的应用将把读延迟降到0.5微秒,相对传统的HDD阵列,这将是20倍的性能提升,对于一些应用和场景来说的确是不二之选。
不过,虽然闪存的价格在下降,但与HDD相比仍然不在一个数量级。全闪存的初始采购价格让很多企业望而却步,大规模部署亦只是一个梦想。那么全闪存阵列在哪些IT场景更加物尽其用呢?
全闪存 哪些场景才是它的最佳战场
正如上面所言,如果“不差钱儿”,全闪存的应用普及率将会瞬间攀升。但现实既然如此,我们不妨把好钢用在刀刃上。其实,用户使用全闪存阵列无非是两大方面,一方面是代替传统HDD磁盘阵列,另一大方面则是应用于各类需要性能加速的场景。专注于大数据及IT趋势的分析机构datanami也曾经对全闪存阵列的应用场景进行过详细解读:
使用全闪存避免普通磁盘系统的过度配置 在HDD时代,要想获得高IOPS,提升存储性能主要的办法就是大量的部署。如此一来,效率就明显下降。提供同样的IOPS,全闪存阵列可以减少95%的硬盘、脚本和制冷费用。一般而言,2U的全闪存阵列就可以代替2个机柜的传统磁盘阵列。
适用于需要加快反应速度的应用 根据摩尔定律,处理器和内存的性能每18个月就会翻番。与多核处理器、虚拟化及不断增长的网络速度相比,存储性能显然是拖了后腿。提升I/O数据路径和解决性能瓶颈是提供性能吞吐量的关键。应用的响应速度往往是重中之重。无论是邮件系统、ERP系统、OLTP数据库还是性能实时分析系统,I/O延迟和系统的缓慢都将带来时间和金钱方面的损失。企业需要做的是在最快的时间将最准确的数据传给CPU。全闪存阵列能够提供极速的I/O性能和低延迟,业务响应速度极快。
共享存储环境的I/O卸载应用 共享存储平台能够提供巨大的价值,但大量的工作流也会消耗掉计算资源对性能产生影响。很多时候,这些工作流只是临时产生的工作流,并不需要共享存储对其提供保护机制等。全闪存阵列非常适合这种I/O密集型工作流,以免出现过度延迟,影响用户体验。
Lustre文件系统的应用 在企业生产过程当中,Lustre并行文件系统的应用还是比较广泛的,该系统的运行需要超高的性能。这些文件通常在临时空间存储数天之后就不会再保留。这个存储空间不是一个长期的存储空间,并只能通过计算节点在高吞吐情况下进行访问。吞吐量需要达到100万IOPS,但属于非典型应用,几乎各类型全闪存产品都能满足其需求。
数据仓库的应用 在数据仓库的应用中,80%的访问都集中在数据仓库中20%的数据。如果将这频繁访问的20%的数据置于全闪存阵列中,就能够解决很多问题,会大大减少IO瓶颈,减少数据中心整体能耗。
拨云见日 关于全闪存你需要知道的二三事
最近北京的雾霾天气让很多城市中的事物处在一种朦朦胧胧的状态,其实很多存储经理人看全闪存阵列也是一样,犹如雾里看花,辩之不明。有些需要静心思考,有些缜密计算,有些需要静待全闪存厂商对技术和产品的更新。
揭开初始采购价格和TCO的关系面纱
全闪存的初始采购价格是相对昂贵的,但作为存储经理人,需要考虑的不仅仅的一套存储系统的采购成本,而要考虑整体拥有成本(TCO),即从产品采购到后期使用、维护的总的成本。
TCO是一个动态的展示,用数字或者图表往往会更加直观的展示。我们不妨来算一笔账。在进行初始采购时,1GB的闪存盘需要35美金左右,1GB的HDD只需要2美金。假设在虚拟化场景中,要获得相同的IOPS,如100,000IOPS,需要闪存10,800GB,HDD93,750GB。
在为一个项目完成一次性的投入中,包含硬件投入、部署投入、服务开通、担保及维护。计算下来,闪存的初始投入(约为97,228美金)大约为HDD的两倍(约为54,824美金)。
接着看随后的费用支出,就上面提到的相应容量的闪存和HDD,有人大约计算过,就管理费用而言,全闪存阵列需要10,350美金,HDD阵列需要54,050美金;管理培训员工费用大体相同,均为2,400美金;能耗和制冷方面,HDD阵列需要12,488美金,全闪存阵列仅需1388美金,差距确实不小;在基础设施支持方面,全闪存阵列需要12,000美金,HDD阵列需要104,000美金。
在这个虚拟化环境中,全闪存阵列的总体拥有成本(TCO)大约为123,366美金,HDD阵列的总体拥有成本(TCO)大约为227,762美金。
由此可见,全闪存阵列虽然初始价格高,但总体拥有成本(TCO)更低,对于需要高性能的应用场景而言,反而是一个绝佳的选择。
性能和功能:鱼翅和熊掌不可兼得?
全闪存阵列以高性能著称,但在设计上多强调不断的创造性能极限。传统磁盘阵列由于多年的研发,不断升级,功能性非常强,其快照、复制、克隆、重复数据删除以及自动精简配置等功能在存储管理和应用中发挥着巨大的作用。
近年来,全闪存厂商正在发生的一些变化。虽然一些初创厂商仍然在追求IOPS的不断攀升,但一些老牌IT厂商已经开始考虑将传统的磁盘阵列的功能引入到全闪存阵列中。其实一些存储功能,如重复数据删除,在全闪存阵列中的价值往往更大。
开始评估和使用闪存的用户也表示,他们希望全闪存阵列性能超强的同时,功能也更加强大。IBM今年1月份发布全闪存阵列FlashSystem 840时就特别强调了存储管理功能的增强。FlashSystem 840是一款面向数据中心虚拟化、数据库以及云环境的产品,其企业级管理特性,如自动精简配置、快照等将为存储经理人和其他数据中心管理者带来很大的便捷。
你懂的 并非所有全闪存都一样
全闪存是未来存储的风向标,无论是传统IT巨头还是新兴存储厂商都在全闪存领域下足了功夫。在文章开头,笔者就为大家列举了一长串全闪存阵列供应商的名字,而这些也仅仅是全部玩家的一部分。全闪存阵列当前并没有标准化,各个厂商实现高性能的方式也多种多样。有些厂商采用标准的SSD,有些采用定制的SSD,还有的采用闪存模块。存储介质的差异性也使得有些厂商推出单一的阵列产品,有些厂商采用多节点模式。从用户规模角度,全闪存阵列也有面向不同层次的高中低端产品。
用户在选择全闪存阵列产品时,首先要考虑自己的业务需求,从业务指标来进行供应商产品的比对,做到具体场景具体分析。
结语
全闪存不是一个新鲜的词语,但对很多企业尤其是中国企业而言,确实是一个新的尝试和挑战。在企业竞争中,业务是企业的主导,业务的需求是IT部门需要考虑的第一要素。随着全闪存产品技术和解决方案的成熟以及价格日趋合理,相信将会有更多的企业选择全闪存支持需要高性能的应用,同时全闪存的极速体验也会惠及企业的客户。
所以,让我们热情的拥抱全闪存时代吧!
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本文标题:拥抱全闪存时代