雖然傳統(tǒng)的SATA、SAS以及FC光纖通道硬盤(pán)驅(qū)動(dòng)器擁有成熟可靠的存儲(chǔ)架構(gòu),但運(yùn)行速度比起系統(tǒng)內(nèi)存仍然慢了至少一個(gè)數(shù)量級(jí),而且數(shù)據(jù)到磁盤(pán)陣列的讀寫(xiě)操作步驟繁瑣、延遲無(wú)法避免。雖然SSD(固態(tài)硬盤(pán)驅(qū)動(dòng)器)使用閃存替代機(jī)械旋轉(zhuǎn)部件來(lái)存儲(chǔ)數(shù)據(jù),從而提升性能,但這只解決了驅(qū)動(dòng)器這一個(gè)環(huán)節(jié)的問(wèn)題。數(shù)據(jù)仍然需要在傳輸接口(以太網(wǎng)或者光纖通道SAN)和存儲(chǔ)子系統(tǒng)之間來(lái)回傳送,其它影響性能的環(huán)節(jié)依然存在。
基于閃存的服務(wù)器內(nèi)部存儲(chǔ)器能徹底消除所有環(huán)節(jié)的瓶頸,讓存儲(chǔ)系統(tǒng)能更有效地與處理器核心交互,而不再有傳統(tǒng)意義上的性能障礙。當(dāng)然,這也意味著你手頭上的傳統(tǒng)存儲(chǔ)管理和數(shù)據(jù)保護(hù)工具可能無(wú)法有效駕馭它。
存儲(chǔ)系統(tǒng)的延遲問(wèn)題
傳統(tǒng)的旋轉(zhuǎn)磁盤(pán)存儲(chǔ)設(shè)備固有的伴隨著系統(tǒng)級(jí)瓶頸無(wú)法避免。高性能磁盤(pán)驅(qū)動(dòng)器定位到存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的磁道和扇區(qū)的尋道操作平均會(huì)產(chǎn)生2毫秒延遲。如果數(shù)據(jù)塊不夠連續(xù),在磁盤(pán)上以碎片方式分布,那么每個(gè)文件的讀寫(xiě)操作延遲還會(huì)累積多次。
磁盤(pán)驅(qū)動(dòng)器的數(shù)據(jù)接口是另一個(gè)瓶頸。例如,新款的Seagate Cheetah 15K.7 SAS硬盤(pán),轉(zhuǎn)速為15,000RPM,其SAS接口的最高數(shù)據(jù)傳輸率大約600MB/秒,作為對(duì)比,一臺(tái)Dell PowerEdge 720服務(wù)器上的DDR3內(nèi)存條位寬為64bit,每秒能進(jìn)行1333次讀寫(xiě)操作,服務(wù)器每秒在CPU和內(nèi)存之間移動(dòng)的數(shù)據(jù)量超過(guò)5GB,相差一個(gè)數(shù)量級(jí)。
典型的企業(yè)IT環(huán)境需要大量的存儲(chǔ)數(shù)據(jù)移動(dòng)操作,在這種情況下延遲就會(huì)成為系統(tǒng)級(jí)問(wèn)題。
。ㄗ屛覀兎治鲆幌聰(shù)據(jù)寫(xiě)入的過(guò)程:)對(duì)于一個(gè)給定的應(yīng)用程序,服務(wù)器的CPU負(fù)責(zé)將數(shù)據(jù)移動(dòng)到接口卡(包括用于以太網(wǎng)SAN的網(wǎng)卡、或者用于光纖通道SAN的HBA卡)。典型的千兆以太網(wǎng)能以1Gbps的速度移動(dòng)數(shù)據(jù),這僅能滿(mǎn)足很普通的數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)流量需求;光纖通道網(wǎng)絡(luò)專(zhuān)門(mén)用于存儲(chǔ)應(yīng)用,但大多數(shù)現(xiàn)存光纖通道SAN的性能也固定在4Gbps而已。
以上兩種存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)選項(xiàng)移動(dòng)數(shù)據(jù)的速度都不夠快,甚至連單個(gè)SAS接口的性能都不如,數(shù)據(jù)就以這樣的速度在網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)和存儲(chǔ)陣列之間往返,并且在傳輸途中引入更多的延遲。在存儲(chǔ)陣列內(nèi)部,數(shù)據(jù)由RAID控制器分配給陣列成員驅(qū)動(dòng)器,RAID控制器的運(yùn)算和分配動(dòng)作都需要一定的時(shí)間來(lái)完成,這也會(huì)引入更多延遲。
跳出傳統(tǒng)框架的服務(wù)器內(nèi)置閃存
SSD存儲(chǔ)陣列規(guī)避了部分產(chǎn)生延遲的環(huán)節(jié),但由于仍用到SATA或者SAS標(biāo)準(zhǔn)的驅(qū)動(dòng)器接口,以及為傳統(tǒng)磁性介質(zhì)存儲(chǔ)而開(kāi)發(fā)的磁盤(pán)控制器和傳輸協(xié)議,總體成效仍不夠理想。
服務(wù)器直接內(nèi)置閃存存儲(chǔ)裝置,使用直接內(nèi)存訪(fǎng)問(wèn)(DMA)技術(shù)來(lái)進(jìn)行數(shù)據(jù)存取,這是一種突破傳統(tǒng)的解決方案,這里不再需要用到任何SATA/SAS接口和相關(guān)的協(xié)議。服務(wù)器本地閃存裝置適合用于關(guān)鍵任務(wù)、存儲(chǔ)為中心的應(yīng)用,例如實(shí)時(shí)交易和數(shù)據(jù)分析類(lèi)的工作負(fù)載。
Fusion-io ioDrive就是一種基于閃存的服務(wù)器內(nèi)部存儲(chǔ)器產(chǎn)品。它安裝到服務(wù)器上的標(biāo)準(zhǔn)PCIe擴(kuò)充插槽后,不再表現(xiàn)為傳統(tǒng)的存儲(chǔ)裝置,而是在服務(wù)器上建立一個(gè)基于非易失性存儲(chǔ)的高速存儲(chǔ)層。新的存儲(chǔ)層完全免除了SATA/SAS協(xié)議開(kāi)銷(xiāo),服務(wù)器處理應(yīng)用程序和存儲(chǔ)器之間的數(shù)據(jù)交換都經(jīng)由DMA方式進(jìn)行。在此操作模式下,600GB容量的ioDrive讀/寫(xiě)操作產(chǎn)生的延遲低于50微秒,數(shù)據(jù)直接通過(guò)服務(wù)器的PCIe插槽傳輸,傳輸帶寬超過(guò)1.3GB/秒。
應(yīng)用程序和操作系統(tǒng)會(huì)將閃存存儲(chǔ)器視為新加載的傳統(tǒng)數(shù)據(jù)塊存儲(chǔ)裝置;陂W存的本地存儲(chǔ)器不會(huì)對(duì)服務(wù)器的主內(nèi)存產(chǎn)生影響,應(yīng)用程序和虛擬化工作負(fù)載仍然和從前一樣加載到內(nèi)存運(yùn)行。但是,存儲(chǔ)讀寫(xiě)操作會(huì)被重定向到本地安裝的閃存存儲(chǔ)卡而不是轉(zhuǎn)給外部SAN設(shè)施,應(yīng)用程序的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和服務(wù)器處理器實(shí)現(xiàn)了直接交互。
對(duì)應(yīng)用閃存存儲(chǔ)裝置的忠告
除了價(jià)格這個(gè)第一要素,使用閃存存儲(chǔ)技術(shù)的最大風(fēng)險(xiǎn)在于后續(xù)維護(hù)。安裝一套ioDrive或類(lèi)似的裝置將形成脫離SAN體系管轄的分離存儲(chǔ)區(qū)域。 如果你的組織已經(jīng)花錢(qián)實(shí)施集中存儲(chǔ)管理,再在獨(dú)立服務(wù)器上使用分離的驅(qū)動(dòng)器將是一種退步。
充分考察這種新類(lèi)型存儲(chǔ)器的兼容性。雖然ioDrive可以和當(dāng)前幾乎所有帶PCIe 2.0 4x插槽的服務(wù)器兼容,也兼容于主流的操作系統(tǒng),但難免會(huì)有例外。 確保目標(biāo)服務(wù)器運(yùn)行受支持的操作系統(tǒng),在進(jìn)行任何操作系統(tǒng)升級(jí)之前也應(yīng)進(jìn)行充分徹底的測(cè)試,確保新系統(tǒng)仍能與存儲(chǔ)裝置兼容。
閃存存儲(chǔ)設(shè)備必須接受管理,以便被各種應(yīng)用程序調(diào)用,但是閃存存儲(chǔ)設(shè)備往往無(wú)法融入現(xiàn)存的管理架構(gòu)和遠(yuǎn)程管理工具。這意味著你只能以單個(gè)服務(wù)器為單位來(lái)部署閃存存儲(chǔ),即使是遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)中心,也必須親臨現(xiàn)場(chǎng)處理。
固態(tài)存儲(chǔ)裝置也影響到了系統(tǒng)備份和災(zāi)難恢復(fù)規(guī)劃,它不屬于集中化的SAN設(shè)施,卻適合于關(guān)鍵的高性能應(yīng)用。雖然你可以采用類(lèi)似RAID1之類(lèi)的多重存儲(chǔ)措施來(lái)應(yīng)對(duì)災(zāi)難恢復(fù),系統(tǒng)硬件規(guī)模和造價(jià)也會(huì)伴隨著增長(zhǎng)。
留意理論和實(shí)驗(yàn)研究的項(xiàng)目成果,這將更好地指引你實(shí)施本地閃存存儲(chǔ)項(xiàng)目,讓你能存儲(chǔ)單元裝入生產(chǎn)服務(wù)器系統(tǒng)之前充分發(fā)現(xiàn)潛在的問(wèn)題。請(qǐng)確認(rèn),在你準(zhǔn)備投資于閃存技術(shù)應(yīng)用之前,你已經(jīng)明瞭閃存存儲(chǔ)的運(yùn)作原理。
核心關(guān)注:拓步ERP系統(tǒng)平臺(tái)是覆蓋了眾多的業(yè)務(wù)領(lǐng)域、行業(yè)應(yīng)用,蘊(yùn)涵了豐富的ERP管理思想,集成了ERP軟件業(yè)務(wù)管理理念,功能涉及供應(yīng)鏈、成本、制造、CRM、HR等眾多業(yè)務(wù)領(lǐng)域的管理,全面涵蓋了企業(yè)關(guān)注ERP管理系統(tǒng)的核心領(lǐng)域,是眾多中小企業(yè)信息化建設(shè)首選的ERP管理軟件信賴(lài)品牌。
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本文標(biāo)題:閃存技術(shù)的優(yōu)劣勢(shì)對(duì)比
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