阵列之磁盘立场:加入SSD并优化就够了?

张广彬 发表于:13年04月28日 14:14 [转载] 至顶网

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[导读]全闪存阵列已成为现实,全闪存数据中心(至少对绝大多数用户而言)还是有点遥远的愿景。既然磁盘仍有巨大的价值,so,新一代的混合阵列正当红?其实,本篇长文希望能解答下列疑问: 要具备什么样的条件,才是合格的全闪存阵列?与新一代混合阵列的共性是什么? (阵列)硬件商品化,软件核心价值是如何体现的? 为什么说线内重复数据删除等软件功能是全闪存/混合阵列必备三大件? Fusion-io为何“改弦更张”,收购NexGen Storage?

EF540样机的控制器,配备4个8Gb FC主机端口,6Gb SAS扩展端口纯属摆设

就一款中端磁盘阵列来看,E5400的架构很高效实际输出带宽超过6GB/s,但在24个SSD面前,算不了什么,甚至24个高速的15K RPM SAS硬盘也能接近这一水平。

当然,堆叠数百个硬盘可以录得更高的IOPS,但就E5400系列而言也很难超过10万。至于EF540,官方数据是30万IOPS,以我见到的SanDisk LB 806M(原属Pilant)而言,单盘指标读10万IOPS,读写混合(数据库典型七三开)亦在2万以上,就是下降到1万出头,24个已经够多的了。如果扩充SSD数量得到的只是容量,那不如再接点硬盘驱动器啦——那还能叫全闪存阵列么?

EF540采用的800GB Pilant Lightning系列6Gb/s SAS企业级SSD(现属于SanDisk,型号仍为LB 806M),但也支持Intel等知名厂商的产品

硬件没变化,软件呢?EF540推出时采用的操作系统是SANtricity 10.84,与E5400系列的最新版本一样。有何不同?NetApp公司产品市场高级总监Mark Welke在接受我们采访时表示,EF540在四个方面对SSD进行了优化:

  1. 四倍于原来的队列深度;
  2. 针对SSD优化双活(Active-Active)控制器
  3. 为保证SSD的高可用性和可靠性做的针对性优化(如主动跟踪SSD磨损寿命,在达到阈值时报警;背景介质扫描识别奇偶不一致,重写可能非正常写入的扇区;驱动器重建遭遇不可读扇区仍能继续进行的专利技术)——我们都知道闪存的不靠谱多与写入有关
  4. 三年的SSD盘保障期限,磨损过度给予更换服务

前三个都属于SANtricity操作系统的功能,算不算升级还不好说,因为E5424支持SSD Cache功能已有一段时间。I/O性能是SSD相对硬盘驱动器的最大优势,支持更大的队列深度实属正常(单个SAS HDD在队列深度超过64之后,I/O性能就很难提高了,256基本是个摆设);倒是EF540作为全闪存阵列,需要较长期的保留数据,对SSD的可用性和可靠性有很高的要求。

总之这些优化都可视为在阵列操作系统(固件)上打的“补丁”,往简单里说,无论磁盘驱动器还是固态盘,EF540就提供一个版本的OS,如果判断出用的是固态盘,开启相应的设置就可以了。很多闪存相关的底层功能(如FTL等),由SAS/SATA SSD上的控制器实现,交给了Intel、SANdisk、Seagate、SMART Modular Technologies、STEC、Toshiba等SSD供应商。譬如质保方面,在EF540的SSD列表中的希捷Pulsar.2,就提供了5年的有限保障。

从这个角度来说,EF540与之前的HP P4900或EMC全闪存配置的VNX类似,是在传统磁盘阵列的基础上,为一种特殊的驱动器(SSD)做优化而已。这样的所谓全闪存阵列,侧重点在“阵列”上——整体而言,无论硬件架构,还是软件功能,长期的积累都围绕磁盘展开。虽然也对闪存不耐写等特性加以调整,但能做的终归有限……

那么,是不是从一开始就完全围绕闪存设计,没有考虑过磁盘的全闪存阵列,就可以说侧重点在“全闪存”上呢?

[责任编辑:任新勃]
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