“顛覆”一詞常常用來形容會改變現(xiàn)有游戲規(guī)則的技術(shù)趨勢,帶來的很可能是一個嶄新的時代。
在IT存儲界,也有一場“顛覆”,那就是閃存技術(shù)的運(yùn)用。2010年可謂是SSD的發(fā)展元年,閃存新星Fusion-io宣布營收額增長300%,各種工藝的SSD如雨后春筍般冒了出來,市場規(guī)模也達(dá)到了10億美金,隨之而來的就是諸多閃存公司上市、收購,群雄并起。
應(yīng)用驅(qū)動下的閃存革命
閃存時代的崛起,不僅僅是IT追求效率的慣性使然,更多地是應(yīng)用的驅(qū)動——移動設(shè)備、云服務(wù)、社交網(wǎng)絡(luò)和大數(shù)據(jù)分析等都對存儲提出了苛刻的要求。要 適應(yīng)這些要求,必須加快對應(yīng)用的響應(yīng)速度,計算、網(wǎng)絡(luò)、存儲都必須更加高效。根據(jù)摩爾定律,處理器和內(nèi)存的性能每18個月就會翻番,與多核處理器、虛擬化 及不斷增長的網(wǎng)絡(luò)速度相比,存儲性能顯然已成為短板。
企業(yè)想要用最短的時間將最準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)傳輸給CPU,因為無論是郵件系統(tǒng)、ERP系統(tǒng)、OLTP數(shù)據(jù)庫或性能實(shí)時分析系統(tǒng),I/O延遲和系統(tǒng)的緩慢都將帶來時間和金錢的損失。高速SSD的出現(xiàn),緩解了數(shù)據(jù)存取低效的矛盾,極大提升存儲系統(tǒng)的IOPS與吞吐量。
Intel在IDF 2013上曾表示“每一萬個寫事務(wù)中,一個90ms的延時至少會對性能導(dǎo)致25%的影響”,因此應(yīng)用要求I/O時延穩(wěn)定分布,也就是絕大部分I/O時延低 于某一閾值。全閃存陣列能夠提供極速的I/O性能和低延遲,業(yè)務(wù)響應(yīng)速度極快,在提供數(shù)據(jù)高可靠性的同時,具備豐富的數(shù)據(jù)管理增值服務(wù)。
通常而言,5U的全閃存陣列可提供高達(dá)20萬混合讀寫IOPS,時延只有500us,在線重刪、壓縮技術(shù)基本可達(dá)成3~5倍的數(shù)據(jù)縮減率。相比傳統(tǒng) 機(jī)械硬盤陣列,提供同樣的IOPS、容量情況下,5U的全閃存陣列就可以代替2個機(jī)柜的傳統(tǒng)機(jī)械硬盤陣列,同時降低能耗、制冷、空間費(fèi)用以及 TCO(Total Cost of Ownership)。
全閃存陣列主要應(yīng)用在核心數(shù)據(jù)庫、虛擬桌面、虛擬服務(wù)器VSI(Virtual Server Infrastructure)場景中,這些應(yīng)用下發(fā)隨機(jī)混合讀寫I/O到存儲系統(tǒng),存儲系統(tǒng)下發(fā)到SSD的仍是隨機(jī)混合I/O,由于緩存機(jī)制,寫I/O 數(shù)據(jù)緩存后立即得到響應(yīng),而隨機(jī)讀I/O數(shù)據(jù)無法命中緩存,必須下盤取得數(shù)據(jù),但存儲系統(tǒng)以及SSD在面對這種隨機(jī)混合讀寫I/O,無法較好地解決讀時延 穩(wěn)定問題。通常而言,在大壓力下,比如SSD在典型數(shù)據(jù)庫業(yè)務(wù)場景中,讀平均時延高達(dá)數(shù)毫秒,而讀最大時延高達(dá)幾十毫秒,如何保證這些應(yīng)用的讀I/O時延 穩(wěn)定,并使存儲系統(tǒng)承載更多的業(yè)務(wù)I/O,仍是業(yè)界難題。
全閃存系統(tǒng)迎來新發(fā)展
華為即將發(fā)布的新一代全閃存系統(tǒng)探索了一個新方向——讓存儲系統(tǒng)控制器與SSD盤配合,解決存儲系統(tǒng)無法保證隨機(jī)混合讀寫I/O下的讀時延穩(wěn)定問 題,降低SSD 垃圾回收頻率,從而提升了SSD的IOPS并減低了IO時延,端到端的保障混合讀寫I/O時延維持在穩(wěn)定的狀態(tài)。
盤 控配合機(jī)制除了保證華為新一代全閃存系統(tǒng)的極致性能,也提升了SSD壽命。一方面減少SSD內(nèi)部垃圾回收搬移的數(shù)據(jù)量,減少閃存顆粒的擦除次數(shù),提升 SSD壽命;另一方面,控制器能精細(xì)識別SSD返回的錯誤碼,并提供精準(zhǔn)的錯誤處理。比如當(dāng)SSD內(nèi)部出現(xiàn)Die損壞時,通用SSD要么會整盤失效無法處 理I/O,要么會處理I/O緩慢,成為整個系統(tǒng)的瓶頸。而華為新一代全閃存系統(tǒng)在識別這種錯誤后,控制器將讓數(shù)據(jù)較少的分布到該SSD中, 使SSD仍然運(yùn)行并維持與其他SSD相同的性能。同時,控制器能充分檢測SSD的健康狀態(tài),準(zhǔn)確預(yù)測SSD壽命,來合理的利用并發(fā)揮SSD的最優(yōu)性能。
不同于在傳統(tǒng)陣列架構(gòu)基礎(chǔ)上為SSD做局部優(yōu)化,更不同于簡單地在傳統(tǒng)陣列中配滿SSD,華為新一代全閃存系統(tǒng)專門針對SSD進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計。華為新一代全閃存系統(tǒng)徹底革新企業(yè)IT,讓全閃存更好地適用于企業(yè)級存儲應(yīng)用,服務(wù)于各行各業(yè),提升運(yùn)營效率,讓業(yè)務(wù)更敏捷。
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