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全闪存阵列:闪存革命等待已久

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很少有技术能够像全闪存阵列(AFAs)一样,以如此之高的效率推开已经成型了二十年之久的SAS和SATA硬盘驱动器技术,闯入企业IT战略。

来源:The Register 2017年11月8日

关键字:全闪存阵列 NVMe OceanStor Dorado5000 V3

很少有技术能够像全闪存阵列(AFAs)一样,以如此之高的效率推开已经成型了二十年之久的SAS和SATA硬盘驱动器技术,闯入企业IT战略。

在过去的两年中,在混合工作负载环境中,对全闪存阵列的接受度都在加速提升。它不再被视为昂贵的高性能设备。

当闪存技术首次在企业市场登场时,曾有超过80家不同的创业企业为基于内部服务器和外部阵列的存储解决方案开发Flash SSD技术。

这些公司中,很少有企业开发生产技术,而让他们的技术安装在全闪存阵列中的企业就更是凤毛麟角了。

很明显,全闪存阵列市场需要规模、巨额的研发经费和明确的技术路线图,如同华为所提供的那样。

闪存市场已经经历了第一代、第二代、第三代和第四代解决方案,我们现在已经到了针对企业的SSD原生产品阶段。

第一代系统设计的重点在于如何利用SSD的高性能,同时大幅增加IOPS和带宽以及大幅降低延迟。这些系统没有包含任何企业级功能,仅仅依靠主机端来提供数据防护。

在大约五年前的一段短暂的时间里,混合阵列——包含了TB级别的10000转/分钟或15000转/分钟的硬盘,并有5%或10%的闪存容量,为对速度要求高的应用程序(例如自动交易)提供低延迟的性能——看起来似乎会成为企业部署的标准平台。

但混合阵列的局限性无法克服。它们的部署需要大量资金,而且运营成本高昂,这意味着它们只能够在全球投资银行的高频交易室等市场大规模部署。

混合解决方案通常将SSD强制转换为传统的HDD架构设计,这意味着无法发挥闪存的全部性能潜力。

第三代闪存从架构上看基本上是优化的SSD技术,重点仍然在于性能。然而,可靠性仍然是一个问题,企业并不热衷于它增加的复杂性。

第四代全闪存阵列正在变成主流,它采用SSD原生设计,在性能和可靠性之间没有任何折衷,而且还具有前几代解决方案带来的效率提升的优势。

每一代解决方案都在数据保护和恢复方面有一些改进和创新,企业现在对全闪存选择充满信心,这在很大程度上要归功于第四代标准。

第四代全闪存阵列采用了SSD原生设计和优化。这一代产品以1毫秒的延迟为基准,达到了性能和存储效率的完美平衡,同时在重复数据删除和压缩功能启用时实现了处理指标零下降。EMC XtremIO、PureStorage M系列和新发布的华为OceanStor Dorado V3是目前最突出的几款产品。

而且,华为和PureStorage都已经发布了NVMe全闪存阵列。NVMe指的是非易失性存储器标准,这是一个传输规范,是由来自100多家公司的人员组成的工作团队开发的。普通的SSD无法满足特别高的I/O密集型应用程序(如海量数据库)的吞吐量要求,这正是NVMe提供前所未有的低延迟和更高峰值速率的原因。NVMe为闪存提供了标准的访问方法,以利用Peripheral Component Interconnect Express(PCIe)通道的低延迟和现代处理器、平台及应用程序的并发能力。

www.nmvexpress.org网站表示,“NVMe提供了几种性能向量,包括带宽、IOPs和延迟。例如,串行ATA最大可能的IOPs是200,000,而NVMe设备已经被证明可以超过1,000,000 IOPs。通过支持诸如RDMA和光纤通道之类的PCI Express和Fabrics,NVM Express可以支持比SATA或SAS更高的带宽(例如PCI Express Gen3 x4可以实现4 GB /秒)。”

由于预计到企业对于第四代全闪存解决方案的接受,华为在闪存技术上十二年的研究终于让它在全闪存阵列的新家族中脱颖而出。

全闪存阵列:闪存革命等待已久

华为OceanStor Dorado V3

早在2017年3月,华为就在合作伙伴大会上宣布推出新一代NVMe全闪存OceanStor Dorado5000 V3阵列。

这些阵列配备了非易失性存储器(NVMe)标准功能。OceanStor Dorado5000 V3阵列是专门为承载关键任务数据而设计的,它使用了华为专有的FlashLink技术。

其功能包括板载I/O优先级智能调整、大块顺序写入、全局垃圾回收以及其他实用工具,以实现稳定的0.5 毫秒延迟。

凭借HyperMetro免网关双活解决方案,可以实现六个九(99.9999%)的可靠性,确保企业关键任务应用程序实现7*24小时全天候在线。

阻碍企业广泛采用全闪存解决方案的一个主要因素当然是价格。

全闪存技术的早期倡导者们都强调了运行效率的提高——不再有大量消耗昂贵碳足迹的旋转磁盘——和HDD系统相比,闪存阵列的能源效率提高了80%。对于早期的采用者们来说,能耗和制冷效率方面的优势有助于抵消这种技术相对于HDD解决方案来说更高的每GB资金成本。今天,那些将自己的存储环境搭建在第三方商业数据中心的人仍然在强调这一优势。在资本支出方面,观察人士相信闪存和硬盘价格持平的时刻正在快速逼近。

供应的增加和技术的进步预计将继续推动价格下行。

IDC的《2017年全球数据中心中的闪存分类》表示,“持续的成本下降,再加上特别是在主存储环境中闪存驱动数据的减少,会让企业级闪存介质每GB的有效成本(考虑到数据缩减等存储效率技术的成本)在2017年底,对于绝大多数主存储工作负载而言,实际上低于10,000转/分钟和15,000转/分钟的HDD原始容量成本。”

IDC的《2017年全球数据中心中的闪存分类》(Flash in the Datacenter Taxonomy)表示,2017年的市场数字也表现出增长的态势。在2016年第四季度,所有闪存阵列的出货量产生了将近17亿美元的收入,同比增长了61.2%。

云计算、在线支付、移动、社交网络和其他实时交互式之类的应用程序依赖于只能通过闪存提供的性能水平。

这些新的应用程序非常容易出现数据浪涌,从而导致需求的容量无法预知,它对数据中心存储设备的响应性和即时性的要求使得闪存成为唯一可行的解决方案。

随着所有业务的数字化,全闪存阵列正在成为主流,成为越来越多企业首选的主存储解决方案。

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