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存储界的战斗机 论全闪存阵列选择之道

  【IT168 选购指南】说到闪存,可能很多人并不熟悉,其实闪存在我们生活中已经非常普遍,U盘、SD卡以及目前火爆市场的SSD(固态硬盘),其核心技术都是采用的闪存技术。作为数据传输领域的“优品飞车”,全闪存阵列更是今年IT业界的热门话题。全闪存阵列是完全由固态存储介质(通常是NAND闪存)构成的独立存储阵列或设备,这些系统是用于增强包含磁盘阵列的环境性能,或者用于取代传统的硬盘存储阵列。由于高性能等优势,其在高性能存储系统市场也愈发风生水起。

  除了传统存储巨头推出的新品之外,大量初创厂商也纷纷出手,试图在全闪存阵列领域分一杯羹,一时间好不热闹。面对种类繁多、打着“全闪存”旗号的产品,企业用户应该如何选择?到底什么样才算是真正的全闪存阵列?“未来非常好的存储介质”的名号是否徒有虚名?让我们带着这些疑问,一起走进全闪存阵列的世界。

一、全闪存阵列究竟为何物?

  一、全闪存阵列究竟为何物?

  在过去十年中,CPU的性能提升了8-10倍,DRAM速度提升7-9倍,网络速度提升100倍,Bus速度增长20倍,磁盘速度却仅仅增长了1.2倍——磁盘阵列已经成为IT系统中的短板。

  据统计,当前用户最关心的三个存储问题是:存储的速度、存储的经济性以及存储的规模。企业需要更为快速和高效的存储系统,提升指令处理速度,降低整个系统的IT成本,同时提供高可用性以保证业务持续运行。用户需要速度更快的存储产品,而厂商希望加快新产品上市的速度。“速度至上”成了闪存快速窜红的重要原因。在数据中心里,无论是越来越盛行的共享基础架构,还是专有基础架构,都需要借助闪存来提升系统的访问性能。

  凭借高端阵列级别的吞吐性能、内存级别的响应速度、企业级产品的可靠性和极高的效率,全闪存阵列吸引了诸多企业IT管理人员的眼球。全闪存阵列是指完全围绕闪存设计、由固态存储介质(通常是NAND闪存)构成,不含硬盘驱动器(HDD)的独立存储设备。它可用于增强磁盘阵列的环境性能,支持特定的高性能需求和功能,并克服对闪存存储独有的写/擦除周期的挑战。

  全闪存阵列中的控制器经过了特殊的优化,以获得SSD的高性能。传统的磁盘控制器通常可支持不到200的IOPS。而高性能的SAS HDD几乎可以达到这个数字的2倍,但与普通固态硬盘提供的8000 IOPS相比,仍然微不足道。无论是驱动器规格的SSD或是电路卡模块形式,全闪存控制器均可保持数据流向较快的存储介质。它们通常具有分布式的控制器架构,有些也具有降低网络协议处理对性能影响的板载(on board)功能。

  同时,全闪存阵列的控制器还可处理耐久性问题。与磁盘驱动器不同,NAND闪存无法在位级别进行覆盖写入。NAND型闪存是以块为单位进行擦除操作。闪存的写入操作必须在空白区域进行,如果目标区域已经有数据,必须先擦除后写入,因此擦除操作是闪存的基本操作。所有这些额外的系统开销步骤自然会消耗存储控制器的CPU周期,不过全闪存阵列拥有专门硬件,用以处理系统开销,因此性能不会受其影响。与基于软件的闪存控制器相比,它们运行这些NAND闪存操作(减少写入放大、提高损耗均衡)的工作更有效率。该功能也使低成本的多层单元(MLC)和企业级MLC(eMLC)NAND闪存芯片的使用成为可能,有助于降低全闪存阵列中每GB的实际成本。

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