混合閃存陣列在性能上優(yōu)于基于傳統(tǒng)硬盤的陣列，延時更低，而且價格比大多數(shù)純閃存陣列要便宜。然而，它們的價格仍然高于基于傳統(tǒng)硬盤的陣列，結構上也要復雜得多。 鑒于價格和復雜性的緣故，到底哪種類型的應用和環(huán)境才能從混合閃存陣列中獲得最大的益處呢？

首先，我們先來看看開發(fā)閃存陣列的目的何在：高數(shù)據(jù)增長率已經(jīng)對數(shù)據(jù)中心造成了巨大的影響。分析這個問題可以從“3V”入手，即：容積（volume）、速度（velocity）和多樣性（variety）。

很多數(shù)據(jù)中心的數(shù)據(jù)正在以每年100%以上的速度遞增。這些超量數(shù)據(jù)對維持數(shù)據(jù)中心的存儲容量和性能以及控制采購、維護、數(shù)據(jù)中心占地和能源成本提出了一個嚴峻的挑戰(zhàn)。 數(shù)據(jù)增長的速度也非�？�。 由于數(shù)據(jù)年增長速度達到甚至超過了100%，企業(yè)IT部門很難跟上這種增長率。在這種數(shù)據(jù)保持快速增長的情況下，制定各項戰(zhàn)略存儲決策都是極其困難的。

現(xiàn)在還要加上數(shù)據(jù)多樣性的問題，IT需要儲存的數(shù)據(jù)的種類是多種多樣的，包括文本和數(shù)字文檔、音頻與視頻、移動數(shù)據(jù)增長以及曾經(jīng)成為史上最大的數(shù)據(jù)增長來源之一的：機器生成的數(shù)據(jù)。 例如，一名航班旅客在旅行時在航班細節(jié)方面產(chǎn)生數(shù)個GB的數(shù)據(jù)，包括他的身份、安全、座位、飛行狀態(tài)、天氣、機場等等。每天乘坐飛機的旅客數(shù)以萬計，兩者相乘就可以算出每天新增的航班旅客數(shù)據(jù)。

數(shù)據(jù)和IO

數(shù)據(jù)每一次在服務器之間移動以及存儲它的時候都會發(fā)生輸入/輸出（IO）活動。 快速增長的數(shù)據(jù)量、越來越快的性能以及各種數(shù)據(jù)類型都增加了網(wǎng)絡和存儲系統(tǒng)對IO數(shù)量和速度的需求。

在服務器虛擬化環(huán)境下，這個問題更加嚴重。虛擬化技術用來管理服務器和應用增長的問題很合適，但是虛擬化服務器會跟各種存儲資源產(chǎn)生更多的IO活動。 技術進步通常也會令服務器產(chǎn)生的IO活動數(shù)量增加，但是由于機械方面的限制，存儲設備不能保持同樣的速度增長。

在從服務器到存儲設備的每一個層級，包括控制器、光纖和物理服務器自身，都存在IO瓶頸的問題。但是到目前為止，最主要瓶頸仍是因為傳統(tǒng)硬盤的機械結構而造成的存儲設備IO瓶頸。

應用程序向操作系統(tǒng)發(fā)出IO請求，操作系統(tǒng)再將IO資源分配給存儲系統(tǒng)。存儲系統(tǒng)在磁盤上選擇一個合適的地點給新增IO活動使用，然后將磁盤頭移動到新增IO活動發(fā)生的地點。 與此同時，磁盤就在磁盤頭下方開始轉動。

那個過程中需要發(fā)生很多的物理活動，這會對存儲性能造成巨大的影響。此外，IO寫入通常會造成某一項IO活動影響多項IO活動的結果，因為它需要用到不相連的存儲單元。 由于尋找速度變慢，延時就會加長，從而對讀寫數(shù)據(jù)都造成影響。

然而傳統(tǒng)硬盤在提升性能速度方面是非常受限的。由于它們是機械結構的，因此它們的IOPS最高也只能達到100-200，尋道時間最快也只能達到3.6毫秒。 如果將一塊硬盤的IOPS提高到200，會發(fā)生什么樣的情況？ 它需要用到剝除（striping）、群集（clustering）和并行（parallelizing）多種技術，還要占用多塊磁盤資源和存儲控制器。

即便是目前最先進的存儲技術也只能做到這一步。結果就是：因為尋道時間和磁盤旋轉延時的關系，存儲設備上存在著嚴重的瓶頸問題。 然而，在任何一個特定時刻點上，都有成千上萬甚至上百萬的IO請求抵達存儲控制器。

閃存能夠解決這個問題？

閃存技術是目前公認的、解決IO瓶頸的最佳解決方案。閃存技術已經(jīng)被應用到很多的領域，包括：某些環(huán)境將PCIe閃存卡當做服務器一側的高速緩存技術來使用，服務器、連網(wǎng)或存儲的每一個層級都可以看到固態(tài)硬盤的身影。

不同的閃存陣列的IO速度和延時可能有很大的差異�；旌详嚵袑㈤W存高速緩存和閃存層級與固態(tài)硬盤或傳統(tǒng)硬盤結合在一起使用。 這些系統(tǒng)的最高性能速度可達10萬IOPS，延時3到5毫秒，同時還能保證陣列中有足夠的存儲空間可用。 純閃存陣列的數(shù)據(jù)處理速度通常更快，可以遠遠超過10萬IOPS的水平，延時通常不到1毫秒，但是它的存儲容量比混合陣列要少得多。

價格也是個問題。通常，閃存系統(tǒng)的速度越快，它的價格就越貴。 閃存價格正在下降，某些陣列廠商聲稱他們的純閃存陣列比混合陣列還要便宜。然而并非所有的閃存都是一樣的，使用消費級閃存的純閃存陣列的速度可能會比混合陣列的速度更慢。 無論如何，IT部門都必須把服務水準的要求放在成本之前考慮。

需要增強存儲處理能力的關鍵應用還需要購買服務器一側的閃存和純閃存陣列，但是IT部門可能無法購買足夠多的閃存去儲存數(shù)據(jù)庫、OLTP、SharePoint、Exchange以及虛擬服務器和桌面等應用產(chǎn)生的海量數(shù)據(jù)。

還有很多關鍵應用對速度的需求超過了基于傳統(tǒng)硬盤的陣列能夠提供的速度，但是也并不一定需要用到價格昂貴的純閃存陣列。這也就是混合閃存陣列存在的理由。 而且，即便是混合閃存陣列也會提高存儲環(huán)境的成本和復雜性。

這值得嗎？ 答案是：那要看情況而定。

問題1：應用性能是否受到了存儲IO瓶頸的影響？

如果答案是否定的，那就盡可能繼續(xù)使用基于傳統(tǒng)硬盤的陣列吧。 但是如果應用性能開始下降，那就要考慮使用閃存存儲技術了，包括：服務器一側的閃存高速緩存、虛擬化HBAs、純閃存陣列或混合陣列等。

問題2：除了性能需求之外，你還面臨著很高的存儲容量需求嗎？

服務器一側的閃存和純閃存陣列的最佳應用環(huán)境是對IO和延時有著很高要求的業(yè)務關鍵應用，那些業(yè)務關鍵應用的數(shù)據(jù)需要在很長的時間里保持活躍，而且無需與其他的應用程序共享存儲資源。有些應用對IO處理能力的要求比傳統(tǒng)硬盤陣列能夠提供的IO處理能力更高，同時它們又會產(chǎn)生大量的數(shù)據(jù)，在這種情況下，它們最好是使用混合陣列。

問題3：傳統(tǒng)的陣列是否已經(jīng)老化過時，是否需要技術升級？

如果你打算更換現(xiàn)有的存儲陣列，那就請想辦法在環(huán)境中增加更多的閃存。在很多情況下，雖然價格會比較高，但是卻是很值得那么做的，因為那樣可以提高性能、降低延時并提供更多的存儲容量。

混合陣列廠商

如果要說起混合陣列廠商，你可能會有亂花漸欲迷人眼的感覺。在購買之前先想好你需要什么，這很重要。很多混合陣列廠商同時也提供價格更昂貴的純閃存陣列，廠商們的銷售代表肯定更愿意向你推銷純閃存陣列。 如果你需要的只是低延時、高IOPS性能和高存儲容量的話，那就別聽他們推銷純閃存陣列了。

IBM、惠普和EMC都推出了混合閃存陣列產(chǎn)品。IBM的XIV Storage System提供了一個混合陣列的模型，IBM SAN Volume Controller（SVC）集中管理其閃存設備。 EMC在其VMAX、VNX/VNXe和Isilon品牌下提供了純閃存和混合閃存陣列產(chǎn)品。EMC的重要宣傳語是，它的客戶可以輕松實現(xiàn)從混合硬盤陣列到混合陣列再到純閃存陣列的升級，如果它的客戶想一直使用EMC的產(chǎn)品的話，那當然還是不錯的。

惠普在其3PAR品牌下提供了基于傳統(tǒng)硬盤的陣列、混合陣列和純閃存陣列。 NetApp的FAS 3250是一款閃存混合陣列，它服務的目標應用是對IOPS的要求超過15萬并能夠接受5毫秒以上延時性能的應用。

甲骨文的ZFS Storage ZS 3是一款高性能混合陣列產(chǎn)品。它將閃存與DRAM整合在一起以實現(xiàn)較高的IOPS性能和低于1毫秒的讀數(shù)據(jù)延時性能，但是甲骨文給它標出的價格比同等性能的純閃存陣列要低得多。

這個領域絕不是只有大牌存儲廠商存在。Nexsan的NST 5000提供了閃存層，將高性能閃存高速緩存與DRAM整合在一起以實現(xiàn)基于高性能閃存的處理能力。 American Megatrends 3500i分為純閃存或混合閃存兩種配置。

Tegile Zebi HA 2800為固態(tài)硬盤和傳統(tǒng)硬盤提供了擴展槽，因此可以由純閃存陣列轉換成大容量混合陣列。Nimble的CS系列陣列使用了多級單元閃存高速緩存和成本經(jīng)濟的后臺SATA硬盤。 Tintri提供了一款使用SATA傳統(tǒng)硬盤的混合存儲陣列，但它的目標市場卻是能夠將IO請求直接發(fā)給虛擬機的VMware虛擬化環(huán)境。

有些PCIe閃存卡廠商也開始采取行動了。NexGen是閃存卡廠商Fusion-io推出的混合閃存服務器存儲產(chǎn)品。 NexGen將PCIe閃存卡與服務器中的閃存內(nèi)存和SAS硬盤結合在一起。Nutanix的NX系列產(chǎn)品能夠將PCIe閃存卡與虛擬化環(huán)境下的閃存和英特爾處理器整合在一起。 3000系列產(chǎn)品利用SATA固態(tài)硬盤和傳統(tǒng)硬盤增加了存儲容量。

混合閃存陣列可以在相對較低的成本條件下平衡性能和容量需求，因此適用于很多環(huán)境。現(xiàn)在，市面上可選擇的混合閃存陣列產(chǎn)品眾多，為企業(yè)用戶提供了各種選擇，以便他們能夠挑選出最適合自己的性能和容量需求的產(chǎn)品。

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