本内容是《基本指南》的一部分: 阵列或服务器的Flash选项

了解全闪存存储阵列厂商之间的差异

学习固态存储的细微差别,以及如何在像三级单元NAND和非易失性存储器快车这样的创新时代审查全闪存阵列供应商。

几乎所有的主要存储供应商都在生产全闪存阵列(AFAs),客户正在购买它们……

记录数字。全flash应用包括服务器虚拟化和虚拟桌面基础设施、通用大数据和数据库应用以及需要大量IOPS的专用应用。这并不意味着旋转硬盘即将消失——尽管你可能会在一些全闪存存储阵列供应商赞助的广告中看到,固态硬盘(SSD)的原始成本仍然比硬盘驱动器(HDD)高得多。抵消较高成本的一种方法是实现压缩。

ssd太多了速度比hdd通过压缩和内嵌重复数据删除,它们可以有效地将全闪存容量提高两到三倍,同时仍然提供比hdd更好的性能。此外,存储虚拟化可以在分级环境中使用闪存作为缓存或零级存储,从而为存储整体带来更高的整体性能,而只需要下一层总容量的10%到20%。这意味着10tb的全闪存可以使高性能硬盘的速度提高到50tb ~ 100tb, 100tb的高性能硬盘可以提高1000tb的高容量硬盘的速度,1000tb的高容量硬盘可以提高10pb的磁带或云的速度。现代数据中心可以有多达四到五层,其中可能包括全闪存、高性能主硬盘存储、大容量硬盘对象存储、磁带和云。有效地使用分层,数据可以根据需要从高性能层迁移到低成本层,然后再迁移回来。

有相对较少的系统需要高性能全闪存特别是当全闪存的容量从几十兆兆字节上升到几拍字节时。虽然大数据会消耗大量容量,并使用全闪存的所有速度,但服务器虚拟化和虚拟桌面基础设施(VDI)通常使用相对较少的存储空间,特别是在可用重复数据删除和压缩的情况下。在许多数据中心,存储管理员将全flash设置为由现有的一到三层基于hdd的存储支持的零级存储。

全闪存的性能,再加上新闪存驱动器容量的增加和价格的降低,使全闪存成为与一级高性能驱动器不相上下的竞争对手。事实上,15,000转驱动器的销量随着闪存进入市场而减少。然而,闪存的性能通常不需要用于服务文件和其他基本存储任务——全闪存可以以相同的方式使用15,000 rpm驱动器——以加速较低的存储层,而不是将所有数据保留在最上层。全闪光可能更便宜dollar-per-IOPS基础最近,全闪存存储阵列供应商的起价大幅下降。全闪存的溢价仍然很高,特别是与拥有大容量硬盘的HDD系统相比。因此,使用闪存作为一层加速大容量存储,而不是用闪存取代所有现有的HDD存储,仍然是有意义的。

所有的flash申请

主要应用受益于全闪存存储是那些可以利用高IOPS的公司。非常高的吞吐量也是全闪存的一个特点,但是基于hdd的存储通常可以提供足够的吞吐量来饱和连接。如果一个基于hdd的阵列能够提供6个10gbps的连接并以全速运行,那么使用同样被限制为6个10gbps连接的全闪存存储阵列将无法提供任何更高的吞吐量。可以使用IOPS的应用程序包括在线事务处理(OLTP)、大数据集的数据搜索、物联网数据的实时处理、服务器或VDI的虚拟化。

全闪存的性能,再加上新闪存驱动器容量的增加和价格的降低,使全闪存成为与一级高性能驱动器不相上下的竞争对手。

大数据、OLTP和搜索通常以非常大的数据量为特征,并可能耗尽全flash的容量和性能。相反,特别是在与重复数据删除和压缩相结合的情况下,VDI和服务器虚拟化在从一个虚拟机(VM)到另一个虚拟机(VM)之间通常有大量相同的数据,并且可以从相对较小的容量中看到性能的大幅提高。幸运的是,SSD容量一直在增长在过去的十年里,全闪存存储阵列供应商的系统从几百gb的容量发展到超过1拍字节,而同期成本却大幅下降。

VDI和服务器虚拟化具有额外的特性,这甚至会对全闪存存储造成压力。由于同时运行的虚拟机从几十个到数百个不等,来自聚合系统的I/O往往是非常随机的(无法通过算法预测),而且还可能受到跨多个虚拟机同时I/O造成的I/O风暴的影响。集群中的负载均衡服务器或VDI应用程序中在默认时间更新软件的许多客户机虚拟机都可以同时开始使用大量I/O。存储软件可以通过跨多个虚拟机组合I/O或缓存更新来帮助解决这些问题。

存储虚拟化和存储管理

从全闪存存储阵列供应商提供给数据中心的昂贵阵列中获得最大收益的关键是存储虚拟化或存储管理软件,这可能是整个数据存储系统的一部分。因此,您可能已经使用第三方软件虚拟化了存储(与存储硬件分离),或者将其包含在全闪存存储阵列中。然而,当完成后,您将通过缓存的魔力获得数据中心中所有数据的flash性能。如果你获取一个全闪存阵列,您应该将其用作虚拟化存储环境中的缓存。这完全是如何在一般数据中心使用的全部闪光。只有大数据或非常大的虚拟服务器或VDI环境,都可以利用所有闪存阵列的高IOPS和容量。如果您没有使用全闪存的非常具体的东西,则可能会浪费,因为向客户端系统服务文件不会显示0.1和0.00001的响应时间之间的差异。由于只有10%到20%的数据在任何给定的时间都是活跃的,因为您可以在系统中获得顶层的性能分层存储网络.这也适用于多个层:0层的flash容量为100tb, 1层加速到1pb, 2层加速到10pb,以此类推。

最初的存储层大约在2000年,都是基于hdd的,有15,000 rpm、10,000 rpm和7,200 rpm驱动器,适用于一级、二级和三级。当flash出现并显示其性能潜力时,它被指定为零级。随着需求的变化,在后端添加了用于灾难恢复、备份和归档以及对象存储的额外层。一旦所有层都集成到存储管理系统中,即使是在低成本存储中存档的数据,通常也能在相对较短的时间内检索并上线。

用途AFAs作为主要存储是相对有限的。与良好的混合系统,甚至是高容量NAS相比,在全flash上运行的应用程序并没有多少表现出更高的性能。大数据、OLTP、数据库、服务器虚拟化和VDI可以使用全flash的速度和吞吐量,但许多其他应用从性能提升中获益甚微。将flash添加为零级是对全闪存性能的实际应用,它可以提供全闪存的大部分好处,同时允许管理员避免叉车升级,并继续使用现有的硬盘驱动器存储。

随着云存储的价格持续下降,以及将服务器工作负载和数据转移到云上的便利性不断提高,数据中心可能会变得毫无意义。当全闪存的价格下跌到值得更换现有的高容量硬盘存储层时,许多管理员可能会选择迁移到云上。

AFA技术终结游戏

全闪存阵列存储厂商的AFAs在未来数年内都不会在大多数应用中取代HDD存储,但它是目前速度最快、价格实惠的存储,具有容量和性能继续改善迅速。通过良好的分级软件和存储管理系统,数据中心存储系统可以使用全flash作为前端,从而获得更高的容量,同时还能获得高性能的好处。

最终,当成本下降到足以淘汰hdd时,同样的存储管理系统将使存储管理员更容易将数据从旧系统迁移到ssd上。

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