因此，當(dāng)人們討論企業(yè)級(jí)閃存時(shí)，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(chǔ)端的高性能數(shù)據(jù)處理。這些陣列的存儲(chǔ)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(shí)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(jià)格更低的存儲(chǔ)媒質(zhì)。在幾年前首次推出時(shí)，閃存陣列產(chǎn)品往往是改進(jìn)的混合陣列或?qū)Ｓ眯吞?hào)，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(jī)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(chǔ)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(chǔ)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(jī)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(chǔ)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?？斓男阅埽?yàn)榇鎯?chǔ)陣列是為了速度而設(shè)計(jì)的，并且用戶不需要為快速閃存支付復(fù)雜的管理費(fèi)用。
(3)服務(wù)器端閃存，以實(shí)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(chǔ)。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。
| 基于服務(wù)器的PCIe卡 | 閃存設(shè)備 | 全閃存陣列 |
| 加速單個(gè)應(yīng)用程序服務(wù)器。 例如：Oracle Financials數(shù)據(jù)庫。 |
全閃存陣列加速多主機(jī)應(yīng)用程序。 例如：Docker環(huán)境。 |
高性能存儲(chǔ)陣列。 例如：NAND和SATA閃存層結(jié)合了性能和容量。 |
| 用于高性能服務(wù)器應(yīng)用程序的持久存儲(chǔ)或緩存。 單位TB容量低于全閃存陣列或閃存設(shè)備。 數(shù)據(jù)保護(hù)需要鏡像數(shù)據(jù)集，這會(huì)顯著提高價(jià)格。 |
在10TB中結(jié)合了快速性能和高容量。 簡單的功能集需要第三方功能來實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)保護(hù)和高可用性功能 |
高性能網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)和智能數(shù)據(jù)服務(wù)。 有效地處理混合工作負(fù)載 重復(fù)數(shù)據(jù)刪除和壓縮優(yōu)化了容量 |
選擇企業(yè)閃存的類型
考慮到這一點(diǎn)，以下對(duì)常見類型的閃存、全閃存陣列和服務(wù)器端閃存進(jìn)行一下探討。并將查看每個(gè)用例。
(1)NAND閃存
NAND閃存是一種非易失性存儲(chǔ)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(fèi)類設(shè)備和企業(yè)級(jí)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(chǔ)密度的增加所驅(qū)動(dòng)。在單級(jí)單元(SLC)閃存設(shè)備中,一個(gè)晶體管可容納1-比特?cái)?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(shí)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(chǔ)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(chǔ)產(chǎn)品。
(2)SAS和SATA SSD
SAS和SATA是眾所周知的機(jī)械硬盤時(shí)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(chǔ)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(dòng)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(tuán)隊(duì)經(jīng)常使用閃存SAS將快速驅(qū)動(dòng)器映射到不同的控制器，以實(shí)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(jī)管理工具，并且通常具有雙端口，這使得IT團(tuán)隊(duì)可以將每個(gè)硬盤驅(qū)動(dòng)器映射到兩個(gè)單獨(dú)的控制器，以用于企業(yè)存儲(chǔ)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(tuán)隊(duì)將高性能SSD硬盤連接到PCIe接口時(shí)，數(shù)據(jù)傳輸速率可達(dá)到252Gb/s，IOP可達(dá)100萬個(gè)以上。
PCIe降低了資源開銷以及對(duì)HBA和驅(qū)動(dòng)器控制器組件的需求。PCIe特定于服務(wù)器(即直接連接存儲(chǔ))，因此對(duì)于高性能功能而言，具有缺乏直連式存儲(chǔ)(DAS)缺點(diǎn)。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(chǔ)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(jī)存取存儲(chǔ)器(RAM)和SSD硬盤之間運(yùn)行。操作系統(tǒng)可以將其作為存儲(chǔ)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(dòng)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(shí)現(xiàn)極低的延遲。對(duì)于大規(guī)模擴(kuò)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(diǎn)
購買閃存的主要決策點(diǎn)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(chǎng)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(duì)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(bào)率：成本也會(huì)影響企業(yè)的選擇。閃存價(jià)格正在下降，但硬盤驅(qū)動(dòng)器價(jià)格明顯降低。正如存儲(chǔ)專業(yè)人士所言，HDD硬盤的價(jià)格并不像閃存降得那么快，但表現(xiàn)相當(dāng)不錯(cuò)，并且以較低的成本提供超過足夠的價(jià)值。
(4)保修和維護(hù)：考慮供應(yīng)商的保修和維護(hù)定價(jià)非常重要。閃存的能源成本低于硬盤驅(qū)動(dòng)器，這抵消了一些閃存設(shè)備的購買價(jià)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(hù)價(jià)格，那么其成本在2～5年內(nèi)提升，就會(huì)發(fā)現(xiàn)其成本比較昂貴。
在購買之前請(qǐng)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(shí)，需要權(quán)衡有9個(gè)關(guān)鍵因素：容量、性能、可用性、耐用性、可擴(kuò)展性、支持、管理、簡單性、連接性。并非每個(gè)閃存環(huán)境都需要頂級(jí)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?yàn)椴煌墓ぷ髫?fù)載重復(fù)使用不同的比率。
(2)性能。性能需要三種測(cè)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(huì)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(gè)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(cè)試和背景，以及他們的閃存架構(gòu)如何實(shí)現(xiàn)這種級(jí)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(huì)帶有垃圾收集、數(shù)據(jù)包條帶化、損耗均衡，以及錯(cuò)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(fèi)更多的成本來保護(hù)它們。
(5)可擴(kuò)展性。大規(guī)模購買或擴(kuò)大規(guī)模。對(duì)于前者，企業(yè)可以擴(kuò)展大量容量而不會(huì)遇到性能障礙。如果是后者，請(qǐng)了解為線性性能和容量擴(kuò)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(jī)監(jiān)控服務(wù)，這些服務(wù)會(huì)發(fā)送有關(guān)性能影響，SSD硬盤故障和達(dá)到容量閾值的警報(bào)。還要更好地完成維護(hù)合同。企業(yè)不會(huì)希望為了獲得更低的報(bào)價(jià)，卻增加運(yùn)營預(yù)算的兩倍或三倍，這要?dú)w功于支持成本。
(7)管理。確定企業(yè)全閃存陣列(AFA)具有本機(jī)智能，如復(fù)制和快照、監(jiān)控和警報(bào)、詳細(xì)報(bào)告、自我修復(fù)、應(yīng)用程序和平臺(tái)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(fèi)大量的IT開銷。關(guān)注自動(dòng)化管理功能，包括簡單的固件升級(jí)、熱替換、基于策略的管理，以及線性可擴(kuò)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?？紤]iSCSI和FC連接。檢查是否有高速網(wǎng)絡(luò)連接。
企業(yè)在實(shí)施閃存購買決策的后續(xù)步驟
全閃存數(shù)據(jù)中心的夢(mèng)想會(huì)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。
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