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未來(lái)分層存儲(chǔ)的挑戰(zhàn)性在哪里？

標(biāo)簽：未來(lái)分層 杭州精典網(wǎng)站制作

根據(jù)Forrester研究出的最新報(bào)告顯示。呼叫中心企業(yè)也許希望跳過使用分層存儲(chǔ)體系結(jié)構(gòu)，并直接向全系列SSD（固態(tài)硬盤）的架構(gòu)轉(zhuǎn)變。在這份報(bào)告中 Forrester表示雖然企業(yè)級(jí)的SSD比傳統(tǒng)的機(jī)械硬盤成本要昂貴很多，但重復(fù)數(shù)據(jù)刪除特性可減少對(duì)存儲(chǔ)容量的要求，這使得Flash反而更具優(yōu)勢(shì)，同時(shí)性能也要優(yōu)越很多。

據(jù)Forrester稱，SSD的價(jià)格可能10倍于傳統(tǒng)的硬盤驅(qū)動(dòng)器，其他研究機(jī)構(gòu)表示成本可能更高。iSuppli和Objective- Analysis公司的市場(chǎng)研究表示現(xiàn)今SSD平均每GB的價(jià)格在17美元左右。預(yù)計(jì)明年或許會(huì)下降到每GB 12美元，到了2015年預(yù)計(jì)SSD每GB 的價(jià)格可下降到5美元。Forrester研究報(bào)告顯示如果不考慮成本問題，企業(yè)可將所有的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在基于閃存的SSD設(shè)備上，現(xiàn)今SSD可獲得比傳統(tǒng)機(jī)械硬盤更快的速度、更小的能耗，并且不存在尋道時(shí)間的問題。這些特性都是傳統(tǒng)機(jī)械硬盤無(wú)法比擬的地方。

現(xiàn)今，SSD被用作外部存儲(chǔ)陣列的頂層存儲(chǔ)，并結(jié)合不同的硬盤驅(qū)動(dòng)器（例如大容量的SATA硬盤、更高性能的SAS以及光纖通道驅(qū)動(dòng)器）。分層基礎(chǔ)設(shè)施背后的想法是將最高訪問率的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在最高性能的驅(qū)動(dòng)器上，而不經(jīng)常訪問的數(shù)據(jù)則遷移到高容量、低成本的驅(qū)動(dòng)器上。但分層陣列的主要存儲(chǔ)供應(yīng)商將閃存驅(qū)動(dòng)器“塞進(jìn)”企業(yè)現(xiàn)有的磁盤陣列，這就導(dǎo)致出現(xiàn)了I/O瓶頸的問題。這同時(shí)意味著系統(tǒng)管理員需要知道什么數(shù)據(jù)要存儲(chǔ)在SSD上?；蛘呷匀灰揽窟€不成熟的自動(dòng)化數(shù)據(jù)分層軟件。

分層架構(gòu)管理面臨諸多問題

雖然分層架構(gòu)可以提供更高的性能和更高的磁盤利用率，但Forrester的報(bào)告顯示分層將帶來(lái)數(shù)據(jù)管理的一系列的問題。

例如，許多企業(yè)的IT部門沒有使用先進(jìn)的存儲(chǔ)性能分析工具，這迫使企業(yè)必須確定哪些數(shù)據(jù)需要更高的性能，并手動(dòng)移動(dòng)整個(gè)分層架構(gòu)。此外，“熱數(shù)據(jù)”或訪問最頻繁的數(shù)據(jù)會(huì)隨著時(shí)間的推移而發(fā)生變化。這意味著當(dāng)數(shù)據(jù)發(fā)生變化時(shí)，系統(tǒng)管理員將會(huì)花費(fèi)大量精力檢測(cè)和移動(dòng)數(shù)據(jù)。

Forrester報(bào)告顯示雖然目前存在自動(dòng)化分層軟件，如Dell Compellent流動(dòng)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和EMC的FAST（全自動(dòng)化存儲(chǔ)分層）軟件。但現(xiàn)有系統(tǒng)并沒有針對(duì)分卷數(shù)據(jù)移動(dòng)設(shè)計(jì)，所以改造起來(lái)也是一個(gè)重大的挑戰(zhàn)。

報(bào)告稱這些解決方案的效率和效益各不相同，對(duì)于持續(xù)的改變必然會(huì)帶來(lái)固有的性能開銷。最終，用于決策的信息都是落后的，不具前瞻性的。因?yàn)榻跊]有頻繁訪問的數(shù)據(jù)并不意味著未來(lái)不會(huì)頻繁訪問。

全SSD基礎(chǔ)架構(gòu)漸崛起

然而，一個(gè)新的基礎(chǔ)架構(gòu)（全SSD）現(xiàn)在正在漸漸崛起。雖然內(nèi)聯(lián)重復(fù)數(shù)據(jù)刪除技術(shù)通過存儲(chǔ)數(shù)據(jù)前消除冗余數(shù)據(jù)的舉措來(lái)減少對(duì)后端的需求，但通過磁盤和SSD比重復(fù)數(shù)據(jù)刪除技術(shù)更有效，因?yàn)樗袛?shù)據(jù)在SSD都存在性能過剩的問題。全SSD解決方案相比磁盤與閃存的混合系統(tǒng)的內(nèi)聯(lián)重復(fù)數(shù)據(jù)刪除和數(shù)據(jù)精簡(jiǎn)速度更快。

SLC（single-level cell）NAND閃存和MLC（mutli-level cell)在性能、壽命和價(jià)格方面有很大的區(qū)別。SLC NAND每個(gè)存儲(chǔ)單位只能存儲(chǔ)一個(gè)字位。而MLC可以存儲(chǔ)二位到三位。這就是為什么SLC相比MLC有更高的性能以及10倍于后者的壽命。

目前，SSD NAND閃存中，SLC閃存的價(jià)格為每GB 9美元，而MLC的價(jià)格每GB 大約3美元。企業(yè)級(jí)的MLC（或稱之為eMLC）相比消費(fèi)級(jí)MLC速度可提高30倍。但成本也高出大概20％左右。相比之下，光纖通道或者SAS驅(qū)動(dòng)每GB成本僅有50到60美分。

另外還有PCIe NAND閃存卡，F(xiàn)usion-io，Texas Memory Systems，鎂光，Virident Systems都有銷售。PCIe NAND閃存卡可應(yīng)用于全閃存陣列或應(yīng)用服務(wù)器中，雖然成本會(huì)有所提高，但性能也會(huì)成正比的提升。這主要是由于PCIe NAND閃存卡更接近于CPU，同時(shí)數(shù)據(jù)傳輸帶寬更大。

EBay已構(gòu)建全SSD陣列并投入使用

最近，eBay組建了100TB Nimbus SSD陣列，以應(yīng)對(duì)NAS和SAS存儲(chǔ)的瓶頸。Nimbus S-Class的陣列可減少50％的機(jī)架空間需求和78％的電力使用。最重要的是隨著SSD性能提升，EBay虛擬機(jī)的上線時(shí)間從過去的45分鐘縮短為現(xiàn)在的5分鐘。

Nimbus架構(gòu)基于兩顆x86控制器，每個(gè)eMLC閃存集群支持多達(dá)23個(gè)2U服務(wù)器。該系統(tǒng)可容納多達(dá)250TB，同時(shí)重復(fù)數(shù)據(jù)刪除技術(shù)也是可選的。Nimbus的價(jià)格基于TB定價(jià)。每TB價(jià)格為10000美元。

Forrester表示Nimbus提供了最廣泛的協(xié)議支持，使用戶能夠通過光纖通道、千兆以太網(wǎng)、10GbE iSCSI、CIFS、NFS或InfiniBand進(jìn)行連接。

Pure Storage也是一種高可用性的選擇，因?yàn)槠鋬蓚€(gè)控制器都是活躍的。系統(tǒng)的內(nèi)嵌壓縮和重復(fù)數(shù)據(jù)刪除會(huì)持續(xù)工作，直到數(shù)據(jù)塊大小降到512字節(jié)。Pure Storage也是一個(gè)雙控制器的系統(tǒng)，同時(shí)供應(yīng)商已經(jīng)計(jì)劃增加控制器的數(shù)量和容量?，F(xiàn)今已可擴(kuò)展到22TB（價(jià)格在110000美元）。

Forrester分析師Andrew Reichman表示Forrester的報(bào)告集中于三家SSD供應(yīng)商：Nimbus Data Systems，Pure Storage以及SolidFire。他認(rèn)為雖然重復(fù)數(shù)據(jù)消除可以使全SSD體系結(jié)構(gòu)的成本降低，但它是否能夠替代磁盤系統(tǒng)并成為一個(gè)可行的選擇，仍有待觀察。

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