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惠普"领先"巡展:全闪存P4900浮出水面

  【IT168 专稿】鉴于SSD的快速读取优势所能给企业存储带来的巨大提升,现在存储厂商越来越多地把目光和注意力集中在了SSD上。从目前情况而言,SSD在企业级存储中的应用可大致分为两种,即利用SSD做缓存,或用SSD替代机械磁盘成为全闪存阵列。前者目前有诸多的产品,如EMC的VFCache,LSI新近透露的PCIe SSD计划等等;后者因为成本相对较高,尽管有诸多存储厂商表示很重视这块市场,但目前并未出现成熟产品,惠普这周在北京巡展中低调发布的全闪存阵列P4900仿佛倒成了第一个吃螃蟹的存储厂商。

全闪存P4900:IOPS提高10倍 延迟降十倍
惠普亚太和日本地区存储产品部首席技术专家Paul Haverfield先生

  惠普LeftHand P4900全闪存阵列采用4U工业标准设计,设置两个节点,单个节点可插入8块SSD,两个节点共可插入16块SSD。据惠普透露的资料显示,这个2节点存储系统可提供70K的IOPS,相当于24节点的P4500或8个刀片P4800所能提供的IOPS。单个节点的P4900存储阵列最大容量可达3.2TB,2节点的P4900最大容量达到了6.4TB,内置的SSD类型为MLC SAS SSD。

全闪存P4900:IOPS提高10倍 延迟降十倍
如上图所示,在硬件方面,2节点的P4900闪存阵列采用4个P410 RAID控制器组成双主动、双冗余设置,主机接口采用万兆以太网接口。P4900可支持存储集群,并支持LeftHand存储产品特有的网络RAID功能;内建自动精简配置、快照、异步复制等功能

  全闪存P4900:IOPS提高10倍 延迟缩短至十分之一

  快速数据读取、低延迟和低功耗是SSD具备的三大主要优势,通过惠普实验室提供的数据显示,惠普的LeftHand P4900全闪存阵列很好地继承了这些有点。在对P4900进行8KB 100%全随机数据去读测试的结果显示,在满配16块SSD的2节点P4900情况下,其最高IOPS达到了70000,而与之对比的是,在使用传统的15k RPM SAS盘的情况下,则需要24节点的P4500存储阵列或8个刀片P4800存储阵列才能达到,通过此计算,在存储系统硬盘相等的情况下,P4900的IOPS性能提高了10倍以上。

全闪存P4900:IOPS提高10倍 延迟降十倍
IOPS提高了10倍,而响应时间却大幅减少,与提供同等IOPS的SAS阵列相比,其缩减了将近10倍。并且因为全闪存阵列提供了更高的IOPS,提供原有IOPS性能所需的硬件大幅减少,使得功耗也大幅降低

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  专为高IOPS需求设计

  从上述对比资料可以看出,P4900的最大优势在于提供更高的IOPS的同时,亦提供更快的响应时间(即延迟)。这让我们马上就联想到了目前业内较为期待的应用——虚拟桌面架构(即VDI)。从惠普提供的有关的P4900的资料中也提到,其是为满足VDI等高IOPS等应用而设计。

  与LeftHand家族其他型号产品一样,P4900采用Scale-out横向扩展架构,在增加容量的同时,性能提升,IOPS也随之线性增长。P4900即可单独作为存储阵列使用,也可与LeftHand其他成员一起组成集群,P4900的高IOPS优势可在集群中作为快速读取层,这就有些类似分层存储技术的第0层。

  从惠普公司在发布现场提供的参考架构中看到,在P4900与其他P4000家族成员可组成一个最大可支持32节点的存储集群,在这之中,MDL SAS可提供大容量但较为廉价的存储,SAS存储阵列提供性能,而P4900全闪存阵列则提供更高的性能。

  SmartSSD:为数据安全保驾护航

  存储系统的作用不仅仅是存储数据,更为重要的是保障数据的安全。前面就已经说到,现在关于SSD的应用主要是利用SSD的读取优势来作为缓存层,所有的数据还是存储在后端的磁盘阵列中,只是将热点数据缓存在SSD中。这样做的最大好处在于,即使SSD失效,数据也不会丢失,只是会对整个存储系统的性能产生影响。之所以这种应用方式较为流行,其主要原因在于SSD的成本还是较为昂贵,其次还是出于对SSD本身耐久性(寿命)问题的不信任。

  众所周知,SSD的耐久性主要跟擦写次数有关,即每块SSD的写入次数是有限制的,一旦超过规定的写入的次数,SSD可能就会出现问题。在惠普P4900全闪存阵列之中,所有闪存均采用耐久性更高的MLC SSD,与现在流行的SLC SSD相比,普遍都认为MLC SSD的安全性更高。并且,在全新的P4900阵列中,我们看到了惠普提供的一个新的功能——SmartSSD Wear Gauge,SSD寿命监测功能,通过这个功能可以看到阵列中SSD的已使用寿命、剩余寿命以及在可用寿命要结束时提供通知功能。

  另一方面,惠普还通过算法将SSD的写入次数平均分配到整个阵列的所有的SSD之中,让写入尽可能地均摊,以达到延长SSD寿命的目标。据惠普介绍,通过这一算法,在正常的企业级应用当中,P4900阵列中的闪存寿命可达到10年以上。目前,惠普已将这一算法和RIAD 5紧密结合,实现寿命与性能的平衡。惠普预计在未来一到两个月内,在企业级常用的RAID 10方面实现寿命与性能的平衡。

  与LeftHand家族所具有的特点一样,P4900也支持网络RAID功能,这个功能有些类似于将单个存储阵列当作一个大的“硬盘”,与其他存储阵列一起进行RAID,从而实现同步复制功能,以更好地对数据进行保护。

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  惠普P4900:全闪存仅仅只是一个开始?

  从P4900的表面现象看来,其仿佛仅仅只是将普通的SAS磁盘替换成了SSD,并在硬件方面做了一些升级,如之前的P4300和P4500采用4核心的至强5520处理器,而P4900阵列采用的是6核心的至强 5670处理器;为匹配P4900阵列中SSD的性能优势,将P4300和P4500中的前兆以太网端口升级到了万兆以太网口(10 GbE)。

  事情并非表面上的那样简单,在传统的磁盘阵列中,磁盘的寻道是制约存储性能提升的一大瓶颈。而在全闪存阵列中,这将不再是瓶颈,SSD能够提供更好的性能,原有的带宽的制约已经不能很好地发挥出SSD的优势。不仅如此,也给目前的硬件及软件带来更高的挑战,可以说新兴的SSD将使得传统的存储性能瓶颈从带宽逐渐向硬件,尤其是软件转移。这一点在大规模的全闪存部署中将更能体现出来。

  惠普公司亚太和日本地区存储产品部首席技术专家 Paul HaverField表示,对于惠普的闪存战略而言,P4900仅仅只是开始,将关注SSD在服务器方面的发展。从目前来看的话,诸多的存储加速解决方案层出不穷,如Fusion-IO的闪存加速卡,EMC的VFCache产品,戴尔最新发布的12G服务器中的PCIe SSD,以及近期LSI公司透露的PCIe SSD加速解决方案,其都是通过服务器内部的PCIe SSD来提供闪存加速功能。而在服务器市场,惠普服务器的市场份额一直位列前茅,放着这么一个大优势不用,岂不是白白浪费?

  并且,自英特尔发布了最新的至强E5处理器以来,实际上已经隐隐约约有种服务器存储再度融合的趋势。如E5处理器中支持对PCIe 3.0的支持,并可通过一块PCIe卡就可使得CPU与PCIe SSD直接进行数据传输。减少数据在传输过程中的多次转换是存储“贴近”CPU的核心本质,也是提高存储性能的治本之道。而PCIe SSD加速方案无疑非常符合这一实质。在这一一个大前提下,惠普之后的闪存战略就不得不让人期待。

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