解密EMC XtremIO：未来是全闪存数据中心的

如今，企业越多越多地在数据中心内采用闪存，而远离传统的磁盘系统，这一转变有助于提高应用性能，为大数据和分析提供后端支撑。“闪存在性能上的优势显而易见，但如果只关注物理硬件的性能，就会很快陷入小众市场，变成性能高价格高、无法被大部分用户使用的解决方案”，EMC XtremIO首席技术官任宇翔这样向记者表示。

昨天EMC正式发布了造势已久的XtremIO全闪存阵列，作为XtremIO首席技术官，任宇翔第一时间和中国记者分享了这次发布的详细信息。事实上，在正式发布期间，各种关于EMC与竞争对手针锋相对的报道和文档不胫而走，一时间让闪存这个本就硝烟弥漫的市场顿时剑拔弩张。因此，在这次以越洋视频连线方式进行的采访中，记者们尤为关注EMC XtremIO如何体现自己的闪存技术竞争力。

EMC在去年5月收购了以色列闪存初创公司XtremIO，当时这笔收购被认为是闪存阵列初创厂商被主流存储和服务器厂商吞并的一个开始。在这之后的一年多时间里，EMC内部的XtremIO研发工作颇为神秘，且迟迟没有正式产品推向市场。现在，这款宣称横向扩展的全闪存阵列终于和我们见面：EMC利用XtremIO软件上的核心知识产权，配以EMC专门设计的硬件支持，其策略就是利用闪存加上软件主导的架构，目标指向下一代虚拟数据中心。

XtremIO阵列基于被称为XBrick（X砖块）的基本构件，每个X-Brick有25块400GB eMLC SSD，提供10TB原始容量，7.5TB可用容量（不包含去重），20TB容量的XBrick预计将于明年推出。这次发布的XtremIO阵列最多支持4个XBrick（在实验室测试环境已经可做到8个XBrick，16个节点甚至更大的阵列），采用双InfiniBand连接，第一个XBrick为6U，之后每个附加XBrick为5U，总共物理容量为40TB，占用21U机柜空间。XtremIO全闪存阵列采用来自两到三家供应商的SSD，虽然任宇翔没有透露具体的供应商名单，但是他在随后的介绍中提到了Intel和SanDisk。

单个XtremIO集群提供线内数据消重、250TB的有效容量和100万随机IOPS性能，可从2个控制器扩展到8个控制器，最多可配备128个内核，主要针对处理OLTP数据库、虚拟服务器和VDI工作负载。任宇翔表示，目前XtremIO采用以一个XBrick为单位的定价模式，软件不需要单独付费。

他强调，XtremIO的竞争力主要体现在下面4个关键技术点：

基于内容的数据安置：这是理解XtremIO架构的关键，意味着所有数据块在阵列内的物理放置不是按照逻辑地址顺序排列的，因为传统磁盘执行顺序操作，去重会造成碎片化从而影响性能，所以XtremIO架构发挥闪存随机存储延迟低的特点，将4K数据按照内容决定元数据指纹，再根据指纹存放数据，数据彻底打乱并百分之百碎片化，完全均衡地分布在整个架构中。

双阶段元数据引擎：第一步将元数据映射是逻辑地址到指纹，第二步指纹映射到内部物理地址，形成两步双阶元数据。这样做就不会受限于逻辑地址，具有一致性和可预测性，不需要碎片搜集。

XtremIO数据保护（XDP）：专门针对闪存设计的数据保护功能，通过降低写放大和双备份，即使SSD出现故障也不会引发数据丢失。XDP属于一套“自我修复”方案，能够在只额外“占用8%容量”的前提下同时实现两种第三方数据保护机制。

共享的内存中元数据：传统硬盘通过读写所有数据块拷贝虚拟机，这个操作非常耗时耗IO。XtremIO是在内存中用元数据进行拷贝操作，不仅速度成倍增加，而且避免用闪存盘读写操作，大规模加速虚拟机部署等任务。

XtremIO全闪存阵列主要针对VDI、虚拟数据中心、数据库和OLTP等高性能应用的场景。在VDI场景中，所有IO都是在闪存中实现的，物理机克隆虚拟机的数量以及配置效率提高，通常一两个小时内可配置几千台虚拟机。与思科UCS合作专门针对VDI提供的一个完整机柜，可以支持3500个虚拟桌面，平均每个虚拟桌面的成本在250美金以下，低于欧美市场每个虚拟桌面600美元的标准。在虚拟数据中心，XtremIO的目标是做数以千计虚拟机的“I/O搅拌器”，解决客户最关心的性能问题。

此外，XtremIO集成了VMware VAAI、VMware多通道I/O支持，EMC还宣称该阵列是“惟一一款与VAAI全面集成的全闪存阵列”；与VCE集成为面向极端应用的Vblock专门系统，具有模块化、可伸缩、针对VDI优化的特点，并且可以集成VPLEX、PowerPath和EMC安全远程支持。

任宇翔表示，XtremIO本身是全闪存阵列，内部没有分层，但会成为EMC分层存储战略的一部分。XtremIO设计针对的特殊应用场景有一个共同点，那就是客户可能无法分清热数据和冷数据，90%的数据都是热数据，也就是完全随机读写的环境，这种情况下就不适用传统分层存储。他认为，这种冷热数据不区分的应用场景在今天的数据中心里的确存在，“这也代表了EMC对今后趋势的想法：再过几年，所有数据中心存储都变成闪存，也就是一个全闪存的数据中心。”

对全闪存阵列的SAN模式和PCIe闪存的DAS模式，任宇翔从实际使用的角度解释说，PCIe总线延迟极短，但如果发生故障，要关掉主机所有负载造成短时间宕机，而且这种分布式存储模式会带来数据保护和去重方面的不便，这时候全闪存阵列全局去重的优势就体现出来了。可以说，两种方式各有所长，EMC通过成本和性能分析发现，1000个桌面以下使用PCIe卡成本更低，因为去重功能的优势不能很好地体现出来。而超过1000个桌面用全闪存阵列更理想，因为规模越大去重等优化手段的效果就越明显。

他进一步透露，除了现有的去重功能之外，马上XtremIO还将提供数据压缩技术。他认为，去重在数据中心尤其是虚拟数据中心可能带来的好处会超过压缩功能。但有些数据可去重却不可压缩，有些数据可压缩却不可去重，例如数据库拷贝。在这种情况下，XtremIO就无法利用去重实现很好的数据精简效果，但会通过系统一致性和写放大等方法进行弥补。

此次之前，EMC已经从今年3月开始小范围交付XtremIO全闪存阵列，主要分布在北美、中东和以色列等地区，包括多家财富五百强公司，覆盖零售、保险、制药和软件行业，最大一笔订单金额超过500万美元，并且“很快会有八位数的订单”。

正式进入这片专为数据性能而生的全闪存市场，EMC面临着众多竞争对手。除了和XtremIO同样是初创公司出身的Violin Memory、SolidFire、Pure Storage、Nimbus Data和Fusion-io之外，更不乏IBM/TMS Flashsystem、惠普3PAR、NetApp FlashRay、戴尔Compellent和HDS这样的主流厂商，XtremIO是否能经受住市场的考验和竞争对手的挑战，很快就会见分晓。