Forrester:跳过数据分层直指全SSD存储

根据Forrester最新的研究报告:公司可能要跳过使用分层的存储体系结构,并直接指向全固态硬盘(SSD)体系结构转变。

在报告中,Forrester指出尽管企业级SSD比起硬盘驱动器昂贵很多,但是重复数据删除技术可以减少对于容量的需求,使闪存获得成本效益和高性能成为一项选择。

报告说,“如果不考虑成本,你可以把所有的数据放在基于闪存的SSD媒介。如今,SSD不仅获得比旋转型磁盘驱动器更快的速度,而且不需要移动部件,降低能量消耗,消除寻道时间和可变性能,这些领域都是磁盘驱动器所不可能赶上来的。”

SSD 现在被用于外部存储器阵列中的存储顶层,同时结合不同的磁盘驱动,例如高容量的SATA,低容量高性能的SAS和光纤通道驱动器。分层基础架构背后的理念是把高访问率的数据放到高性能驱动上,而把低访问率的数据放到高容量低成本的驱动器上。

但是分层阵列的主要存储供应商将闪存驱动器“硬塞”到现存的磁盘阵列,就是我们所说的I/O瓶颈。这还意味着管理员必须要知道什么数据放在SSD上,或者依赖仍处于初期的自动化数据分层软件。

Forrester称,SSD可能达到硬盘驱动器的十倍的价格;别的研究公司估价更高。例如iSuppli和Objective-Analysis 公司的市场研究显示现在的SSD平均价格为17美金每千兆字节;预计明年降到12美金每千兆字节,到2015年降到5美金每千兆。

虽然分层体系结构能够提供更高的性能和更高的磁盘利用率,但是Forrester的报告称分层还将引起数据管理问题。

例如,许多公司的IT部门没有使用先进的存储性能分析工具,所以他们不得不手动决定哪些数据需要更高的性能,并将在整个分层的体系结构中手动移迁数据。此外,“热数据”,或者访问最频繁的数据,随着时间而变化。这也就意味着,当它变化时,IT工作人员将会忙着监测和移动数据。

Forrester称;虽然有自动分层软件,例如戴尔Compellent的Fluid Data存储产品和EMC的FAST(快速自动存储分层)软件。但是改造现有的不是针对子卷数据移动的系统是一个巨大的挑战。

报告称:“这些方案的效率和效力是不同的。对于持续的改变也会有固有的性能开销损失,最终,用于做决策的信息是一些历史信息,因为最近访问不频繁并不意味着未来访问不频繁。”

然而,一个新的体系结构是全SSD的基础设施,线内重复数据删除通过在存储前删除冗余数据集来减少对后端容量的需求。

通过磁盘和SSD会比重复数据删除更加有效率,因为所有数据都在一个SSD上存在性能过剩和潜在同一性- Forrester称,全SSD解决方案相比磁盘与闪存混合系统的线内重复数据删除以及数据精简速度更高

就性能、寿命和价格而言,SLC企业级NAND闪存和MLC闪存有很大的不同。SLC NAND存储一个单位只能存放一个字位,而MLC可以存放两个到三个字位。这也就是为什么SLC具有更高性能且是MLC十倍寿命的原因。

目前,SSD NAND闪存中,SLC闪存大概9美金每千兆字节,而MLC闪存大概是3美金每千兆字节。一个新的MLC级别,叫做企业级MLC或者eMLC,能达到甚至多于消费级闪存技术写入速度的30倍,但是成本也会高出20%以上。

相比之下,光纤通道或者SAS驱动成本为50到60美分每千兆字节。

还有PCIe NAND闪存卡,像Fusion-io、Texas Memory Systems、Micron或者Virident Systems都销售过。闪存卡可以应用于全闪存数组中或者应用服务器使用。虽然价格会大幅度提高,但同时性能方面也会有很大提升,这都得益于更高速度的线内和闪存存储更接近中央处理器。

Forrester的报告集中于他们所选择的三家SSD供应商:Nimbus Data Systems、Pure Storage和SolidFire。

虽然其他厂商也提供全SSD阵列,但是他们不支持线内重复删除技术,所以他们不在选择的范围内。

Forrester称,Nimbus提供了最广泛的协议支持,允许用户连接到他们的控制者,通过光纤通道、千兆位以太网或 10GbE iSCSI、CIFS、 NFS 或InfiniBand。

最近,eBay为了解决它的NAS和SAN存储遇到的瓶颈,而展开了100TB Nimbus SSD阵列。Nimbus的S级别阵列能够有效减少50%的机架空间和78%的能量。最重要的是,SSD的性能得到了提升, eBayde将虚拟机上线时间从以前的45分钟减到现在的5分钟。

Nimbus结构基于两个x86的控制器,支撑每个eMLC闪存集群可以安装23个2U的服务器。这个系统可以支持250TB。重复数据删除技术也是可以选择的。Nimbus是按照产品的每太字节为基准而制定售价标准的—每太字节收费10000美元。

Pure Storage的产品也是一个双控制器系统,可以扩展到22TB,但是供应商已经计划增加控制器和容量。Pure Storage被认为高可用性选项,因为它的两个控制器处于活动状态。系统的联机压缩和重复数据消除会一直工作,直到降到512字节数据块大小。基于每十亿字节5美元的零售价,一个22TB的阵列零售价将会达到110000美元。

最后,SolidFire的产品计划一月份投入市场,它是横向扩展,集群存储的MLC闪存产品。硬件可望有线内重复数据消除和压缩,以及自动精简配 置功能。自动精简配置允许系统提供应用程序服务器按需分配的容量,相对于传统方法中会耗费更多的资源。Forrester称:这个系统,将会提供服务质量 保证,预期会扩展到1000TB或者1PB的大小,只有使用iSCSI传输协议才能够保持低价水平。

在报告中,Forrester提示大家:文章所提到的所有 SSD 阵列相对市场来说还很新 (今年或去年) ,不足之处还需要潜在的客户详细审查,例如缺乏数据快照或复制和应用程序兼容性问题。

Forrester称,“虽然成本效率的一些来自闪存价格下降和使用成本更低的版本,但是不使用更好的数据重复删除技术就不能靠近磁盘的成本”。

更好地重复数据消除需要足够的 CPU容量,能够在不降低性能的前提下做好线内处理;一种有效的重复数据消除算法 ;例如来自电子邮件和其他文件的数据,便于数据缩减。

Reichman 说:“虽然重复数据消除可以使全SSD体系结构的成本接近于磁盘,但是它对于基于磁盘的系统来说,是否是一个可行的选择,仍有待观察”。