從誕生之初，閃存就成為熱點技術(shù)，如今經(jīng)過市場的積淀，日漸走入尋常企業(yè)中，接受用戶和應(yīng)用的檢驗。

作為新一代主流存儲介質(zhì)，SSD(固態(tài)硬盤)具有讀寫速度快、隨機(jī)訪問性能高、輕便、抗震等顯著的優(yōu)點，也讓嘗鮮部署SSD的企業(yè)嘗到了通過閃存加速的甜頭。

正如一枚硬幣有正反兩面，SSD也并非完美無缺，比如SSD單位容量成本較高，受限于介質(zhì)擦寫次數(shù)而具有明顯的寫壽命限制，SSD在順序隨機(jī)讀、大塊順序?qū)懭霑r具有最佳的性能，而在隨機(jī)寫入場景下性能較低。另外，在不同的操作模式下，SSD性能的發(fā)揮也具有明顯的差異。相對于機(jī)械硬盤，雖然SSD的讀寫性能具有明顯提升，但是并不意味著簡單粗獷的使用，就能讓SSD充分的發(fā)揮出最大性能水平。因此，圍繞著如何有效降低SSD介質(zhì)成本，提升使用壽命，發(fā)揮最大性能，業(yè)界各大供應(yīng)商都開始施展渾身解數(shù)。

SSD應(yīng)用的優(yōu)化法則

要明確SSD的這些屬性，必須先說一說顆粒磨損次數(shù)和OP(超供)空間兩個重要概念，以及內(nèi)部的垃圾回收。

不同的顆粒種類具有不同的磨損次數(shù)，比如SLC、MLC、TLC這些基于不同工藝的顆粒都具有不同的磨損次數(shù)限制，磨損次數(shù)越低的介質(zhì)成本越低，超過顆粒磨損次數(shù)，SSD將不可寫入，這個時候用戶就必須更換新的SSD。

OP空間和垃圾回收是由SSD主流NAND FLASH顆粒特殊寫入方式?jīng)Q定的，所謂OP空間，是用戶不可操作的容量，因為顆粒容量的大小直接與成本相關(guān)，所以O(shè)P越多，SSD成本也就越高。

要提高介質(zhì)的性價比或者想在同樣成本下具有更長的使用壽命，往往需要陣列的使用來充分降低SSD的寫放大，通俗的理解為SSD顆粒留出更多的寫入次數(shù)，使同樣的顆粒提供更多的可用容量和更長的使用壽命。

主要原因是陣列對SSD的使用不是簡單的使用單個SSD，而是一次使用一批SSD，這樣可以均衡的發(fā)揮各個SSD盤片的性能和壽命，從而實現(xiàn)陣列層面最高的介質(zhì)性價比。

對于使用SSD的用戶而言，最大的擔(dān)心源于SSD顆粒，因為一旦達(dá)到磨損壽命，SSD將不可寫入，不僅運行的業(yè)務(wù)不可用，而且數(shù)據(jù)也有丟失的風(fēng)險。

華為RAID 2.0+有何來頭?

RAID 2.0是華為存儲在傳統(tǒng)RAID基礎(chǔ)上研發(fā)的新一代RAID技術(shù)——塊虛擬化，它最典型的特點是不再使用整塊的硬盤作為RAID基礎(chǔ)單元，而是將硬盤切分成一定容量的小塊，從不同的硬盤上選取一個小塊就可以組成一個小的RAID組。
 

樣的好處是RAID單元不再局限在單一盤，通過更多的盤提供輸出能有更高的盤性能，而且遇到硬盤失效時，并發(fā)多盤寫入可以解決重構(gòu)寫入瓶頸問題，理論上重構(gòu)性能可以達(dá)到與參與重構(gòu)盤數(shù)量同樣的性能提升，比如100盤參與重構(gòu)，不考慮后端接口卡限制，重構(gòu)速度可以提升100倍。

RAID 2.0+雖然基于RAID 2.0，但又賦予了很多增強(qiáng)的性能，包括智能的瘦分配、盤間均衡、多種介質(zhì)數(shù)據(jù)平滑流動、精簡重構(gòu)、故障自檢等多種功能。伴隨豐富的智能特性，華為RAID 2.0+能夠完美的發(fā)揮出SSD的性能和可靠性，提供超高的成本優(yōu)勢、超長的使用壽命和超高的性能。

天生為SSD優(yōu)化而生

傳統(tǒng)RAID以盤為基礎(chǔ)單位向用戶提供空間，粗粒度管理，要將這些未寫入空間精確而規(guī)則的告知SSD相對困難。而RAID 2.0+將硬盤劃分為規(guī)范的小粒度(CK)進(jìn)行管理，當(dāng)CK沒有分配或者進(jìn)行釋放時，就可以通過SSD的TRIM命令，及時將這些沒被使用的空間告知SSD。而且RAID 2.0+的瘦分配實現(xiàn)按需分配，可以在需要的情況下才進(jìn)行空間分配，這樣能方便的區(qū)分出寫入用戶數(shù)據(jù)的空間和未寫入用戶數(shù)據(jù)的空間。

如之前提到，SSD具有內(nèi)部垃圾回收的機(jī)制，可以形象的想象成SSD內(nèi)部是一個個小房間，只有把里邊的家具都搬到別的空房間，房間才能重新使用。RAID 2.0+可以將沒有使用的家具信息告知給SSD，減少大量的搬遷磨損，給SSD帶來了壽命和性能的雙重提升。

這些因為SSD內(nèi)部搬移帶來的額外顆粒磨損損耗了SSD顆粒的寫入次數(shù)，同樣的顆粒，額外搬移越多，用于承接用戶的寫入數(shù)據(jù)量也就越少，SSD的壽命越短?；蛘邔懭氪螖?shù)一樣，額外搬移越多，用戶需要在顆粒成本的投入會越高。
 

SSD的DWPD取決于顆粒類型和寫放大系數(shù)，而寫放大系數(shù)取決于超分配的比例，超分配比例越高寫放大系數(shù)越小，同時DWPD值也越高。

在對單個SSD磨損優(yōu)化的同時，RAID 2.0+也會在SSD之間均衡的進(jìn)行空間分配和寫入，在添加SSD時，利用盤間均衡技術(shù)實現(xiàn)對新添加盤上的空間均衡。這里的盤間均衡分配與寫入技術(shù)和SSD內(nèi)部的顆粒磨損均衡是一致的原理，SSD利用顆粒的均衡磨損來延長盤片的整體使用壽命，而RAID 2.0+則充分保障SSD盤間的磨損均衡，有效的避免單盤磨損過度而影響陣列的整體使用壽命，所有盤接近一致的達(dá)到壽命末期，從而實現(xiàn)陣列層面SSD使用壽命的提升。

陣列的單方面優(yōu)化可以讓SSD在可用性上得到大幅提升，但要做到陣列與SSD “天人合一”的境界，則還需要更加精深的技能，華為RAID 2.0+能夠?qū)崿F(xiàn)陣列與SSD盤的完美配合能力。

RAID 2.0+特有的盤上小粒度管理，配合陣列的ROW(寫時重定向)機(jī)制，可以充分的融合陣列垃圾回收和SSD上垃圾回收，更進(jìn)一步的降低盤上的寫放大，提供更極致的成本優(yōu)勢和可靠性，使陣列數(shù)據(jù)流和SSD業(yè)務(wù)流精準(zhǔn)配合，這些計劃在華為全閃存陣列應(yīng)用的最新技術(shù)，相信會讓RAID 2.0+與SSD這對天然的CP爆發(fā)更閃耀的光芒。

另一方面盡管SSD價格日漸降低，但還是高于傳統(tǒng)的機(jī)械硬盤，很多用戶仍然面臨著SSD成本和性能的糾結(jié)。而RAID 2.0+提供了數(shù)據(jù)在多種介質(zhì)間天然的流動能力，用戶可以根據(jù)需求靈活的選擇SSD和機(jī)械硬盤的配比，在獲得大幅性能提升的同時又能完美兼顧成本的苛求。

除了完美解決成本和可靠性的問題，針對SSD對大塊寫入的性能偏好，RAID 2.0+在盤上寫入IO的獨特緩存和匯聚設(shè)計，下發(fā)到SSD的寫入IO可以很好的支持大塊的寫入，一個基礎(chǔ)數(shù)據(jù)是64K的隨機(jī)寫入帶寬約為4K寫入帶寬的兩倍左右，從而真正發(fā)揮出SSD飛馳的速度感。

而且，華為是業(yè)界唯一同時提供陣列和SSD盤片，并與主流顆粒供應(yīng)商有深度合作的存儲廠商，也使其在SSD領(lǐng)域的絕對領(lǐng)先地位更加不容撼動。憑借在閃存介質(zhì)硬件、軟件技術(shù)創(chuàng)新，以及產(chǎn)業(yè)鏈的全面合作，華為閃存產(chǎn)品和解決方案廣泛應(yīng)用于全球各行各業(yè)的業(yè)務(wù)系統(tǒng)，為俄羅斯NovikomBank、奧地利和記、德國愛達(dá)郵輪、中國比亞迪提供高可用、高可靠的服務(wù)，承載企業(yè)核心業(yè)務(wù)。