存儲(chǔ)技術(shù)大比拼:閃存與磁盤的區(qū)別

在過(guò)去的幾年里，閃存與磁盤之間的爭(zhēng)議很多，也發(fā)生了顯著的變化。現(xiàn)在，我們已經(jīng)不再討論閃存是否可以在企業(yè)中使用了，而是更多地關(guān)注其性價(jià)比，以及它在現(xiàn)代化軟件定義數(shù)據(jù)中心作為一個(gè)關(guān)鍵的構(gòu)建模塊的接受力度。

這些討論大部分都與NAND閃存成本的降低相關(guān)。隨著閃存解決方案變得更加經(jīng)濟(jì)高效，企業(yè)看到了投資回報(bào)以及他們預(yù)期投資所能帶來(lái)的性能，自然而然地他們就開始了轉(zhuǎn)換。讓我們來(lái)看看架構(gòu)是如何在當(dāng)今的數(shù)據(jù)中心里進(jìn)行創(chuàng)新的。

相對(duì)于磁盤，閃存無(wú)論是在性能提升，還是在運(yùn)營(yíng)成本節(jié)省方面都提供了大量的效益。閃存沒有機(jī)械部件，可以成倍地更快地傳送數(shù)據(jù)。當(dāng)您不再需要為了性能而使用幾個(gè)機(jī)架的磁盤，您的數(shù)據(jù)中心也就不需要那么多的空間用于存儲(chǔ)了，這樣就可以節(jié)省更多的空間用于CPU來(lái)實(shí)際處理您的數(shù)據(jù)。此外，由于閃存不像磁盤那樣轉(zhuǎn)動(dòng)，它不會(huì)產(chǎn)生摩擦，所以閃存產(chǎn)生的熱量比磁盤的主軸少了很多。更少的熱量意味著更少的散熱，也意味著用于能源的預(yù)算可以更少。

現(xiàn)在，有多種方式可以將閃存整合到數(shù)據(jù)中心。如，可以將閃存放在服務(wù)器上來(lái)獲得最佳性能，也可以用作物理和虛擬服務(wù)器后端存儲(chǔ)的緩存，還可以用作共享存儲(chǔ)。全球企業(yè)紛紛對(duì)上述方式進(jìn)行靈活組合，將閃存添加到他們的IT基礎(chǔ)設(shè)施。

閃存的速度快，一部分原因在于NAND的使用，我們移動(dòng)的是電子，而不是原子。移動(dòng)一個(gè)電子相比移動(dòng)一個(gè)物理原子需要的能量較少，所以它可以用少得多的力而移動(dòng)得更快。隨著NAND閃存變得更加便宜，磁盤將成為一個(gè)類似磁帶的歸檔存儲(chǔ)層，作為高性能存儲(chǔ)空間的最小公分母。這就和磁盤首次進(jìn)入市場(chǎng)時(shí)，企業(yè)仍然使用磁帶驅(qū)動(dòng)器存儲(chǔ)數(shù)據(jù)備份的情況類似。現(xiàn)在，一些企業(yè)仍然在使用磁帶，我們希望隨著時(shí)間的推移磁盤可以占領(lǐng)這個(gè)歸檔市場(chǎng)的缺口。

雖然移動(dòng)電子聽起來(lái)很簡(jiǎn)單，但在閃存設(shè)備上移動(dòng)的電子量是非常大的。每個(gè)電子代表0或1，這需要成熟的軟件來(lái)確保存儲(chǔ)在這些電子上的數(shù)據(jù)是安全的，閃存設(shè)備是可靠的。雖然一些SSD廠商對(duì)SAS和SATA協(xié)議做了基本的調(diào)整，可以將磁盤整合到存儲(chǔ)系統(tǒng)，但領(lǐng)導(dǎo)廠商致力于系統(tǒng)的開發(fā)，以優(yōu)化控制閃存平臺(tái)的軟件并集成到服務(wù)器。結(jié)果令人印象深刻，應(yīng)用的加速使企業(yè)在信息時(shí)代有了顯著的差異。

閃存值得關(guān)注的另一個(gè)方面是它的可靠性。就像硬盤驅(qū)動(dòng)器一樣，閃存驅(qū)動(dòng)器也會(huì)隨著時(shí)間的推移產(chǎn)生磨損。磁盤可能因?yàn)闄C(jī)械問題（如磁頭損壞（磁頭與旋轉(zhuǎn)盤片接觸的部位）或電機(jī)故障）產(chǎn)生故障。而閃存由于是移動(dòng)電子，有時(shí)它們會(huì)使得一個(gè)NAND單元失效。隨著時(shí)間的推移失效的NAND單元不斷增加，但是再次使用成熟的軟件，可對(duì)NAND進(jìn)行管理，使得所有的單元在同一時(shí)間磨損失效。這種磨損均衡技術(shù)意味著驅(qū)動(dòng)器可以在其整個(gè)生命周期內(nèi)保留更多的空間，而不會(huì)造成性能的下降，同時(shí)也幫助IT管理人員預(yù)測(cè)和計(jì)劃其閃存解決方案的使用壽命。從本質(zhì)上講，閃存的失效比磁盤發(fā)生故障更加容易預(yù)測(cè)。

閃存與磁盤、電子與原子、固態(tài)與機(jī)械是兩種介質(zhì)在物理上的不同。這些差異也是閃存不應(yīng)該被磁盤時(shí)代的指令和協(xié)議所限制的原因。相反，當(dāng)閃存被整合為一個(gè)全新的、持久的存儲(chǔ)層，其潛力得到了優(yōu)化。隨著企業(yè)開始開發(fā)利用閃存功能的新的指令和協(xié)議，他們將能夠依靠移動(dòng)電子創(chuàng)建之前難以創(chuàng)建的應(yīng)用。