選擇閃存陣列時需要注意的事項

高性能的閃存的開發(fā)和采購迅速增長成為了投資閃存的關(guān)鍵驅(qū)動因素。這其中包括任務(wù)關(guān)鍵型事務(wù)數(shù)據(jù)庫、分析和高性能計算工作負(fù)載、虛擬桌面基礎(chǔ)設(shè)施(VDI)，以及廣播和醫(yī)療行業(yè)的流媒體資產(chǎn)等。

因此，當(dāng)人們討論企業(yè)級閃存時，并不是在談?wù)撊W存數(shù)據(jù)中心，而在談?wù)撻W存技術(shù)的三件事：

(1)全閃存陣列用于共享存儲端的高性能數(shù)據(jù)處理。這些陣列的存儲產(chǎn)品包括最高性能的閃存層到同一陣列中容量更高的SSD硬盤。隨著時間的推移，IT部門應(yīng)該將數(shù)據(jù)從全閃存陣列(AFA)分層到價格更低的存儲媒質(zhì)。在幾年前首次推出時，閃存陣列產(chǎn)品往往是改進的混合陣列或?qū)Ｓ眯吞?，缺乏成熟的HDD硬盤和混合陣列的數(shù)據(jù)智能工具。多年來，全閃存陣列(AFA)已經(jīng)顯著改善了他們的原生數(shù)據(jù)智能，其中包括壓縮、重復(fù)數(shù)據(jù)刪除、本機加密、精簡配置，以及復(fù)雜的管理工具。

(2)全閃存陣列(AFA)的子集稱為閃存設(shè)備。它們是全閃存存儲系統(tǒng)，但與主流全閃存陣列(AFA)不同，閃存設(shè)備只具有基本的存儲智能。例如，大多數(shù)數(shù)據(jù)中心全閃存陣列(AFA)都帶有本機重復(fù)數(shù)據(jù)刪除、壓縮、快照、復(fù)制精簡配置等功能。

閃存設(shè)備僅具有基本的存儲管理功能，以便消耗最少的處理器開銷。它們用于需要提高性能，具有高IOP、低延遲和快速吞吐量的應(yīng)用中。這使得數(shù)據(jù)中心管理員能夠以更低的成本獲得非?？斓男阅?，因為存儲陣列是為了速度而設(shè)計的，并且用戶不需要為快速閃存支付復(fù)雜的管理費用。

(3)服務(wù)器端閃存，以實現(xiàn)最高性能和延遲要求。服務(wù)器端閃存基本上是直接附加存儲。它不是許多類型數(shù)據(jù)的最佳選擇，但它適用于要求性能極高的應(yīng)用程序。

|| 選擇企業(yè)閃存的類型

考慮到這一點，以下對常見類型的閃存、全閃存陣列和服務(wù)器端閃存進行一下探討。并將查看每個用例。

(1)NAND閃存

NAND閃存是一種非易失性存儲器，不需要提供電源來保留數(shù)據(jù)。它是世界上使用最廣泛的閃存類型，安裝在消費類設(shè)備和企業(yè)級SSD硬盤中。NAND閃存具有許多不同的風(fēng)格，其開發(fā)主要是由存儲密度的增加所驅(qū)動。在單級單元(SLC)閃存設(shè)備中,一個晶體管可容納1-比特數(shù)據(jù)，然后是多層單元架構(gòu)和三層單元架構(gòu)。

如今，其開發(fā)包括3D垂直NAND或V-NAND閃存芯片。通過在垂直層中堆疊單元，NAND閃存可提高SSD硬盤性能和耐用性，同時降低能耗要求。NAND是全閃存陣列的主要閃存類型，盡管并不是唯一的閃存類型。NAND全閃存陣列(AFA)主要使用案例是高性能存儲系統(tǒng)和分層全閃存陣列(AFA)，可替代速度較慢的閃存/HDD硬盤混合存儲產(chǎn)品。

(2)SAS和SATA SSD

SAS和SATA是眾所周知的機械硬盤時代的連接協(xié)議。SATA SSD的存取速度通常比SAS SSD慢，并且用于高容量存儲系統(tǒng)，例如在HDD硬盤大容量系統(tǒng)上提高性能。閃存SATA可以采用內(nèi)存(DIMM)外形生產(chǎn)，也可作為服務(wù)器的啟動設(shè)備和緩存插入DDR3 DIMM插槽使用。

SAS SSD硬盤比SATA SSD硬盤昂貴得多，但可以提供更高的性能和更多的功能。SAS SSD硬盤使用SCSI接口和雙端口架構(gòu)。IT團隊經(jīng)常使用閃存SAS將快速驅(qū)動器映射到不同的控制器，以實現(xiàn)多路徑I/O和控制器故障轉(zhuǎn)移。它們還具有更多本機管理工具，并且通常具有雙端口，這使得IT團隊可以將每個硬盤驅(qū)動器映射到兩個單獨的控制器，以用于企業(yè)存儲中經(jīng)常需要的故障轉(zhuǎn)移和多路徑I/O。

(3)PCI Express(PCIe)

PCIe是服務(wù)器端閃存，可用作高性能SSD硬盤或服務(wù)器緩存。當(dāng)IT團隊將高性能SSD硬盤連接到PCIe接口時，數(shù)據(jù)傳輸速率可達到252Gb/s，IOP可達100萬個以上。

PCIe降低了資源開銷以及對HBA和驅(qū)動器控制器組件的需求。PCIe特定于服務(wù)器(即直接連接存儲)，因此對于高性能功能而言，具有缺乏直連式存儲(DAS)缺點。常見的用例包括任務(wù)關(guān)鍵型事務(wù)數(shù)據(jù)庫。

(4)非易失性存儲器(NVMe)

NVMe是一種閃存規(guī)格，可使SSD硬盤使用PCIe總線來提高性能，并降低能耗。該規(guī)范在隨機存取存儲器(RAM)和SSD硬盤之間運行。操作系統(tǒng)可以將其作為存儲設(shè)備訪問，如果將其插在內(nèi)存插槽中，則可以作為內(nèi)存訪問。

NVMe驅(qū)動程序與PCIe接口相結(jié)合，可在繁重和混合讀/寫工作負(fù)載下實現(xiàn)極低的延遲。對于大規(guī)模擴展的數(shù)據(jù)庫而言，這是一種特別有用的體系結(jié)構(gòu)，其性能隨服務(wù)器端閃存而提高。

|| 閃存購買的決策點

購買閃存的主要決策點包括技術(shù)和業(yè)務(wù)功能。

(1)技術(shù)：在技術(shù)方面，基礎(chǔ)的閃存類型將有所作為。甚至市場領(lǐng)導(dǎo)者的NAND也提供SLC、MLC、EMLC、TLC等產(chǎn)品之間的選擇。PCIe、NVMe、SAS閃存和SATA閃存等設(shè)備互連對于平衡數(shù)據(jù)路徑中的性能、容量和位置也很重要。

(2)使用案例：具有諷刺意味的是，一些IT買家最后關(guān)注的問題才是用例。VDI、企業(yè)數(shù)據(jù)中心、流媒體Web服務(wù)器、高性能貨幣化存檔，這些不同的應(yīng)用采取了不同的閃存決策。

(3)成本和投資回報率：成本也會影響企業(yè)的選擇。閃存價格正在下降，但硬盤驅(qū)動器價格明顯降低。正如存儲專業(yè)人士所言，HDD硬盤的價格并不像閃存降得那么快，但表現(xiàn)相當(dāng)不錯，并且以較低的成本提供超過足夠的價值。

(4)保修和維護：考慮供應(yīng)商的保修和維護定價非常重要。閃存的能源成本低于硬盤驅(qū)動器，這抵消了一些閃存設(shè)備的購買價格。但是，如果企業(yè)的供應(yīng)商提供2年保修而不是5年保修，或者為企業(yè)提供較低的入門維護價格，那么其成本在2～5年內(nèi)提升，就會發(fā)現(xiàn)其成本比較昂貴。

|| 在購買之前請考慮這些因素

無論企業(yè)使用閃存的用例如何，在購買閃存時，需要權(quán)衡有9個關(guān)鍵因素：容量、性能、可用性、耐用性、可擴展性、支持、管理、簡單性、連接性。并非每個閃存環(huán)境都需要頂級功能，但知道企業(yè)要購買什么以及愿意做出哪些權(quán)衡。

(1)容量。通過重復(fù)數(shù)據(jù)刪除和壓縮了解原始容量、可用容量和平均數(shù)據(jù)減少比率。企業(yè)需要告訴供應(yīng)商可能使用閃存的工作負(fù)載類型，因為不同的工作負(fù)載重復(fù)使用不同的比率。

(2)性能。性能需要三種測量：IOP、吞吐量和延遲。與重復(fù)數(shù)據(jù)刪除率一樣，不同工作負(fù)載的性能數(shù)字也會有所不同。IOP是每秒的塊操作數(shù)，延遲是數(shù)據(jù)傳輸開始的速度，吞吐量是衡量每個塊處理速度的指標(biāo)。

(3)可用性。99.999%是最常見的企業(yè)衡量標(biāo)準(zhǔn)。需要要求查看詳細(xì)的測試和背景，以及他們的閃存架構(gòu)如何實現(xiàn)這種級別的可用性。

(4)耐用性。企業(yè)需要具體詢問SSD硬盤的耐用性。它肯定會帶有垃圾收集、數(shù)據(jù)包條帶化、損耗均衡，以及錯誤代碼更正的功能。如果沒有，那么可能購買的是成本低廉的固態(tài)硬盤，并且需要在第三方產(chǎn)品上花費更多的成本來保護它們。

(5)可擴展性。大規(guī)模購買或擴大規(guī)模。對于前者，企業(yè)可以擴展大量容量而不會遇到性能障礙。如果是后者，請了解為線性性能和容量擴展添加SSD硬盤的成本。

(6)支持。詢問支持位置，以及工程師是否可以提供幫助或只是從腳本中讀取。還要問一下全閃存陣列(AFA)內(nèi)置了多少支持。詢問本機監(jiān)控服務(wù)，這些服務(wù)會發(fā)送有關(guān)性能影響，SSD硬盤故障和達到容量閾值的警報。還要更好地完成維護合同。企業(yè)不會希望為了獲得更低的報價，卻增加運營預(yù)算的兩倍或三倍，這要歸功于支持成本。

(7)管理。確定企業(yè)全閃存陣列(AFA)具有本機智能，如復(fù)制和快照、監(jiān)控和警報、詳細(xì)報告、自我修復(fù)、應(yīng)用程序和平臺集成、重復(fù)數(shù)據(jù)刪除和壓縮，以及緩存和分層等功能。

(8)簡單。不要為了性能提升而花費大量的IT開銷。關(guān)注自動化管理功能，包括簡單的固件升級、熱替換、基于策略的管理，以及線性可擴展性。

(9)連通性。連接性應(yīng)該為企業(yè)的現(xiàn)在和將來服務(wù)。尋找多協(xié)議連接和操作系統(tǒng)支持。考慮iSCSI和FC連接。檢查是否有高速網(wǎng)絡(luò)連接。

|| 企業(yè)在實施閃存購買決策的后續(xù)步驟

全閃存數(shù)據(jù)中心的夢想會成真嗎?這取決于企業(yè)如何定義數(shù)據(jù)中心。如果數(shù)據(jù)中心只是生產(chǎn)數(shù)據(jù)，則全采用閃存比較適合。如果要保留備份和存檔，那么采用全閃存陣列并不是一種可行的選擇。

但是，企業(yè)并不一定需要為了構(gòu)建全閃存數(shù)據(jù)中心而投資全閃存陣列和服務(wù)器端閃存。此外，還要像任何其他IT投資一樣仔細(xì)挑選。