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如何才能发挥NAND闪存的最大性能?

  【IT168 技术】在过去几年里,主流企业已经逐渐转生产速度更快、延迟更少的NAND闪存,但是一些厂商卖给消费的产品仍有一些限制,以致于无法发挥闪存的全部性能。

  传统的磁盘阵列将数据存放在离CPU较远的集成了NAND闪存的固态硬盘上,但却使用的是一个过时的存储控制器。无论NAND闪存的速度有多快,都要受这一数据传输过程的局限,以致于应用程序的实际吞吐量只有小的改进。

  让我们退后一步,分析一下磁盘存储的弊端,传统架构使用闪存的缺陷,以及如何发挥NAND的最大性能。

  传统外部存储系统的性能瓶颈

  与CPU相比,磁盘的速度局限是众所周知的,但很少有人知道,IT管理员在配置磁盘以发挥其最大性能的痛苦。这包括购买昂贵的FC磁盘以及复杂的结构,例如每块磁盘只使用一部分以提高性能,这就意味着大量的闲置容量将随磁盘堆栈的增加而增加,并且管理员还要花费更多精力去检测故障(这还不包括空间、电力以及散热所增加的成本)。

  即便是有这些技巧,但由于外部磁盘存储系统与CPU之间的距离,磁盘通常很难达到满足其所需的性能水平。当CPU与内存以微秒的速度运行时,却是以毫秒的速度访问基于磁盘的外部存储系统,这之间是一千倍的差距。即使磁盘阵列可以快速地存取数据,但从CPU获得数据却有很长的延迟,以致于CPU要花费大量的时间等待数据。这就给应用程序和数据库的性能发挥带来了影响。

如何才能发挥NAND闪存的最大性能?
图1:应用程序和数据库与磁盘阵列所引发的延迟

  传统应用模式下闪存性能瓶颈

  如果你只是将闪存当一种新的媒质,如同磁带和磁盘一样的媒质,如果在应用过程中当作之前媒质的使用方式,那么实际上存储技术就只是前进了一小步。

  闪存本身消除了传统磁盘由于缓慢旋转所造成的部分延迟,但却并没有解决从CPU获取关键数据过程所造成的延迟。

  使用错误的存储通道将关键过程数据存储在远离服务器CPU的闪存阵列中,导致应用程序和数据库请求超时。

  这样只能达到很小的性能增益效果,除了要采购更多的硬件之外,企业还必须增加复杂和昂贵的存储区域网络基础设施,包括主机总线适配器、交换机和单片阵列。

  最为重要的是,这些架构仍沿用的是传统的存储架构,还有RAID、SATA/SAS控制器-所有已优化的传统旋转磁盘,但没有NAND闪存芯片。图2显示的是传统的存储层。

传统外部存储系统的性能瓶颈

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