高性能业务驱动存储创新

　　全闪存加速进入企业存储阵营

　　闪存从最初作为传统硬盘的替代物出现，到逐渐在消费级产品中普及，再到近年来，作为服务器端缓存的形式出现，直到现在，全闪存阵列的提出又引发对于全闪存阵列对传统磁盘阵列的可替代性的热烈讨论。

　　根据Gartner的统计，2012年全球全闪存阵列的市场规模为2.365亿美元，到2013年，这一市场规模迅速扩展至6.673亿美元，增长率达到182.1%。而2014年，对于市场规模的初步统计数据显示，总体达到13亿美元，增长率为94.8%。现在，企业对于存储的需求量以每年35%-50%的速度递增，闪存正越来越多地用于应对企业对性能要求苛刻的应用。

　　加速性能革新

　　闪存比传统的磁盘驱动更能高效地优化性能，对于这一点如今已经很少有人质疑。Fusion-io大中华区总经理张子西在接受《通信产业报》（网）记者采访时表示，在现在的IT架构里，传统存储平均35%的使用率已经远远落后于服务器的计算能力和网络速度的发展，而根本原因就是——性能问题。

　　固态硬盘的出现给存储性能带来了突破。相对于传统磁盘技术，闪存能够提供更高的IOPS，满足业务关键负载需求，据了解，目前最强大的全闪存阵列可以提供超过100万IOPS的性能，一般产品普遍能够提供10万以上IOPS的性能。同时，闪存技术革新的非机械结构消除了传统磁盘的磁道式结构，可以更快地传送数据，极大提高了数据读取速度，显著降低时间延迟。一般来说，磁盘驱动器的延时性是以毫秒来计算的，而闪存的延时性是以微秒来计算的。关于响应时间，闪存要比磁盘存储快高达100倍。

　　正是因为高IOPS和低时延两大特点，OLTP/Web2.0、VDI、大数据分析等被业内公认为闪存应用的最适宜场景，用以加速对I/O敏感的应用，张子西进一步介绍，例如结合闪存MLC和SLC技术，可以充分满足大数据分析对OLAP和OLTP的需求；结合数据流动技术，能够经济有效地以高IOPS应对启动风暴问题；结合闪存技术和数据自动分层，能够实时监控并及时将热点数据迁移到高性能的闪存层。在这些场景中，闪存在企业级环境中可以发挥其最大优势，提升服务器和存储的处理速度，显著改善存储效率。

　　面向关键业务“量身”而用

　　作为解决日益加剧的存储IOPS和延迟问题的利器，闪存正在被越来越多的企业接受并使用。但是出于对价格的考虑以及应用需求的不同，企业并不会把所有业务都放到闪存上。来自戴尔存储产品管理部门的专家在接受采访时表示，目前，企业引入全闪存的策略都是首先从极其关键的业务应用开始。

　　更加贴近业务的需求，是闪存应用最主要的特征。上述专家提出，在国内，市场对闪存的接受度有了非常大的提升，互联网、金融等行业用户都开始提出对闪存阵列的需求。来自中国惠普有限公司存储产品事业部的专家对记者介绍说，对于一些侧重数据写入而轻读取的场景，闪存的优势就不存在了，同时全闪存和传统磁盘在架构上存在根本区别，这还意味着存在管理的难点和隐患。因此，无论对于什么行业的用户，在实际部署和使用过程中，都应该根据自身业务的需求“量体裁衣”地选用闪存和闪存阵列，才能收到最高效益。

　　驱动超大规模数据中心

　　除了关键任务应用之外，更多互联网企业目前也开始全面利用闪存带来的加速能力来驱动超大规模数据中心。近年来，全球最大规模的数据中心，如亚马逊、谷歌、Facebook、雅虎和Twitter等，包括国内阿里巴巴、百度、京东、新浪等都开始大量采用闪存技术来实现业务的突破创新。

　　在闪存本身的性能优势之外，全闪存架构可以满足超大规模数据环境的独特需求。张子西介绍，超大规模的数据环境常常需要开源软件来定制，与企业数据中心4-5年的更新周期所不同，这些软件一般运行于基础硬件之上，每2-3年就更新一次。闪存可以非常有效地应对高虚拟机密度应用的IOPS需求，并可线性升级IOPS来满足应用的扩展需求。如果企业能借助高性能的服务器端闪存加速应用程序，或是通过虚拟化充分发挥服务器的能力，互联网企业就不必购置昂贵的SAN系统，通过在众多服务器中分配数据，就能够搭建一个可满足性能和可用性需求的架构。

　　另一个重要方面，相比磁盘，专为互联网企业设计的全新闪存架构不仅可以提供百万兆字节数据的存储能力，而且耗能更少，可以节省大量电力，能够为超大规模数据中心优化能耗指标。

　　将与传统阵列互补共存

　　企业已经认识到闪存给应用带来的性能提升，但价格的局限性却妨碍了它的广泛使用，使许多企业仅将其部署在处理关键应用程序和数据库的企业服务器上。随着新技术的引入，在过去5年里，闪存的容量增长了近30倍，而同时间SAS磁盘容量增长只有3倍。在这种情况下，专家介绍，事实上目前有更多传统企业级磁盘式存储架构中的关键应用都可以受益于全闪存阵列，这就需要采用更匹配企业系统及业务情况的引入策略。

　　诚然，闪存在访问I/O敏感型随机数据时的表现要远远优于传统磁盘，但是传统磁盘在处理数据流时也不次于闪存，而且使用成本低，对于冷数据以及大型文件数据的访问流，传统磁盘更加适合。专家指出，对于大多数企业的IT部门来说，应用的种类及其所涉及的范围非常广泛，同时其对性能的要求也是多种多样。而从数据生命周期的角度来看，数据都有冷热和生命长短之分，不同的数据类型和阶段应该使用不同的存储方式。

　　企业希望在闪存层兼顾高性能和低延迟，同时利用大容量、低成本的硬盘来长时间保存数据。整合两种存储方式的混合存储架构，既能够为要求苛刻的常用应用带来快速的高性能闪存，又可以向不常用的旧数据或冷数据提供低成本的大容量存储，为企业实现每千兆成本和IOPS成本之间的平衡。因此，业内普遍认同混合存储架构是未来几年发展的主要趋势和技术热点。

　　目前，主流存储供应商正在积极地用闪存优化传统产品，以混合的磁盘存储和全闪存配置将闪存整合到产品中，使用SSD可以非常有效地提高SAN的性能，包括IOPS、吞吐量、延时性等方面，因此可以提供更强的性能、更长的耐用性、更高的可靠性以及更低的每GB有效成本。

　　对此，中国惠普企业集团存储产品部总经理黄强介绍，由全闪存阵列和传统磁盘阵列混合构成的新型I/O架构，可以同时利用闪存的快速读性能以及多核CPU的高速计算能力尽可能替代传统磁盘的机械运作，预计可以提供比传统架构快近3倍的读性能，同时又可以避免SSD的随机写时间，减少SSD损耗。

　　任何架构上的革新必然有随之而来的问题。在逐渐引入混合存储架构的过程中，从系统传统的、专有的存储应用模式平滑过渡到混合工作负载是最大的难题。黄强表示，要发挥混合存储的最大性能优势，统一的软件管理技术是关键。此外，另一业内专家介绍，如何用闪存做缓存、元数据管理、合理调度冷热数据在SSD和HDD间流动等，这些也都是混合架构引入中面临的热点技术问题，还有待业内厂商提出更好的解决方案。

　　正如Gartner资深分析师John Monroe所说：存储的爆炸性增长已无法停止，数据存储的容量永远不可能下降，闪存已经成为高端存储的下一个跳板。对于目前最严重的价格制约，专家认为，通过更多可提升性能、规模并保障可用性的创新，能够不断降低全闪存阵列的总体成本，让全闪存阵列适用于更多主流企业和服务提供商。全闪存将在企业及数据中心中获得更广泛、更深入地应用。

　　徐姗姗