閃存技術(shù)助力云存儲(chǔ)和企業(yè)提升

　　傳統(tǒng)的存儲(chǔ)系統(tǒng)曾被設(shè)計(jì)用于豐富的特殊技能和充足存儲(chǔ)預(yù)算的業(yè)務(wù)。相比之下，服務(wù)提供商日常運(yùn)營則為利潤優(yōu)化的效率而設(shè)計(jì)，需要數(shù)量可觀的存儲(chǔ)以及相對(duì)較少的復(fù)雜性。傳統(tǒng)存儲(chǔ)廠商為解決這些需求所做的大部分嘗試使得服務(wù)提供商在一些關(guān)鍵特性如可用性，性能和成本之間，不得不做痛苦的權(quán)衡。

　　考慮到這一點(diǎn)，尋求更佳方法的服務(wù)提供商將越來越多的投資于閃存存儲(chǔ)技術(shù)。閃存技術(shù)承諾-并主要可交付-更好的IOPS和更大的吞吐量，以用于關(guān)鍵的，I/O密集的原因，盡管相對(duì)于傳統(tǒng)的硬盤驅(qū)動(dòng)器(HDD)每GB通常需要高得多的成本。不過性能只是云服務(wù)提供商尋求的存儲(chǔ)解決方案中的特性之一。其它一些位于需求列表中重要特性包括：

　　高可用性和可靠性。 云服務(wù)提供商無法承擔(dān)存儲(chǔ)基礎(chǔ)架構(gòu)宕機(jī)時(shí)間的后果，惟恐違背SLA驅(qū)動(dòng)的可用性承諾，和對(duì)其聲譽(yù)造成無法挽回的破壞。

　　經(jīng)濟(jì)的可擴(kuò)展性。 閃存存儲(chǔ)必須易于擴(kuò)展并可無中斷的順應(yīng)快速增長的容量需求，并且在成本方面，使得服務(wù)提供商可以保持可支付得起的和具有競爭力的價(jià)格。

　　內(nèi)建的運(yùn)營效率。 In a similar vein, 云服務(wù)提供商正在尋求一種在空間，電力和制冷需求方面較為儉省的存儲(chǔ)系統(tǒng)，因?yàn)槊吭黾右幻涝�的費(fèi)用則意味著少一美元以保持成本的底線。

　　遺憾的是，現(xiàn)今的大多數(shù)閃存存儲(chǔ)系統(tǒng)并不能滿足這些需求。我們相信解決方案需求和實(shí)際能力之間的差距，以及閃存在何處以及如何最佳部署的困惑，已經(jīng)限制了閃存存儲(chǔ)在云服務(wù)提供商中的采用。讓我們更近距離的審視這些需求，同時(shí)在此過程中，考察幾個(gè)創(chuàng)新的閃存存儲(chǔ)廠商如何解決這些問題。盡管閃存可以以多種方式部署以應(yīng)對(duì)服務(wù)提供商的挑戰(zhàn)，我們將主要討論全閃存陣列解決方案。

　　許多企業(yè)有著相似的需求，指出這一點(diǎn)非常重要。因此新興的固態(tài)存儲(chǔ)產(chǎn)品在滿足服務(wù)提供商的同時(shí)，也可以滿足企業(yè)尋找高性能，可靠和可擴(kuò)展存儲(chǔ)的需求。

　　需求1:可用性和可靠性

　　對(duì)于尋找存儲(chǔ)平臺(tái)的服務(wù)提供商而言，高可靠性顯然是首要的需求之一。大多的云IaaS提供商的SLA基于最高可用性的保證，這意味著當(dāng)發(fā)生電力中斷或計(jì)劃內(nèi)維護(hù)活動(dòng)時(shí)，存儲(chǔ)必須無中斷的運(yùn)行。

　　遺憾的是，許多早期的閃存存儲(chǔ)基于單控制器系統(tǒng)而建造，并缺乏滿足這些需求的可用性特性。Nimbus數(shù)據(jù)系統(tǒng)，一個(gè)全閃存陣列提供商，使用雙活，冗余的控制器架構(gòu)以消除單點(diǎn)故障，從而解決可用性問題。伴隨的一些特性也已經(jīng)就緒，如可在線更換的閃存模塊以及無需中斷的容量擴(kuò)展，可防止因計(jì)劃內(nèi)維護(hù)活動(dòng)引起的中斷�？紤]到可靠性和耐久性同樣重要，Nimbus使用企業(yè)級(jí)的多級(jí)單元(eMLC)NAND硅片，十倍于MLC閃存芯片的壽命。

　　SolidFire,一個(gè)最近悄然崛起的全固態(tài)硬盤驅(qū)動(dòng)器廠商，也具有高可用性的系統(tǒng)架構(gòu)。這家公司的集群式，橫向擴(kuò)展存儲(chǔ)系統(tǒng)運(yùn)用存儲(chǔ)虛擬化技術(shù)將存儲(chǔ)卷散布于整個(gè)驅(qū)動(dòng)器池，同時(shí)Helix技術(shù)可用于復(fù)制數(shù)據(jù)。如果一個(gè)節(jié)點(diǎn)或驅(qū)動(dòng)器發(fā)生硬件故障或需要脫機(jī)，影響到的數(shù)據(jù)將立即在集群中重新復(fù)制，從而允許操作無中斷的繼續(xù)運(yùn)行。

　　需求2 :可擴(kuò)展性

　　雖然閃存存儲(chǔ)的性能通常可以滿足服務(wù)提供商的期望，但其可擴(kuò)展性則未必如此。

　　著眼于服務(wù)提供商的可擴(kuò)展性需求，Nimbus設(shè)計(jì)了其閃存存儲(chǔ)技術(shù)。通過每機(jī)架單位配置10TB容量，Nimbus提供目前市場上最高密度的主存儲(chǔ)系統(tǒng)。服務(wù)提供商可無縫的添加Nimbus磁盤擴(kuò)展單元至現(xiàn)有的陣列，無需叉車式升級(jí)即可增加容量。

　　SolidFire集群也同樣為可擴(kuò)展性而構(gòu)建，在基于iSCSI,萬兆以太網(wǎng)網(wǎng)格之上可聚集多個(gè)存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)。通過添加節(jié)點(diǎn)，匯聚所有節(jié)點(diǎn)的性能和容量資源，集群可以線性的擴(kuò)展。它們的主存儲(chǔ)解決方案可擴(kuò)展到100節(jié)點(diǎn)，相當(dāng)于1PB以上的容量。

　　需求3:運(yùn)營效能

　　在高度競爭的云服務(wù)提供商領(lǐng)域，效能的優(yōu)勢(shì)可以產(chǎn)生和提升盈利。服務(wù)提供商不斷尋求新的方式，以在更小的空間里放置更多的存儲(chǔ)，并從陣列中充分發(fā)揮制冷的效能，利用哪怕是最后一瓦特或BTU.遺憾的是，目前大多的閃存存儲(chǔ)并不能很好的滿足這些效能的需求。

　　Nimbus的方式可以交付相對(duì)于15K磁盤三倍密度的高密度閃存存儲(chǔ)。一個(gè)Nimbus E-Class系統(tǒng)僅需使用7%傳統(tǒng)硬盤驅(qū)動(dòng)器的空間就可以達(dá)成與其相同的性能。E-Class系統(tǒng)每TB僅需消耗5W,相對(duì)于傳統(tǒng)的15K磁盤可節(jié)省80%。

　　就其自身而言，SolidFire對(duì)所有數(shù)據(jù)運(yùn)用實(shí)時(shí)線內(nèi)重復(fù)數(shù)據(jù)刪除和壓縮以滿足容量的需求。所有新的容量都以精簡方式提供。利用其橫向擴(kuò)展集群架構(gòu)的優(yōu)勢(shì)，這些功能可幫助SolidFire達(dá)到85%的容量利用率，同時(shí)不會(huì)引起性能下降。

　　對(duì)于服務(wù)提供商(企業(yè))意味著什么

　　閃存技術(shù)具有將云存儲(chǔ)的可用性，可擴(kuò)展性以及效能提升到全新層級(jí)的潛力。創(chuàng)新型的廠商如Nimbus數(shù)據(jù)系統(tǒng)和SolidFire將閃存存儲(chǔ)產(chǎn)品引入市場，并有助于發(fā)揮固態(tài)存儲(chǔ)的潛力。

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