固態(tài)硬盤(pán) 節(jié)省成本與提高性能

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隨著低成本的專(zhuān)用的固態(tài)硬盤(pán)存儲(chǔ)的出現(xiàn)，IT計(jì)劃人員能夠?qū)崿F(xiàn)要求很高的業(yè)務(wù)好處，提高效率和理順運(yùn)營(yíng)，同時(shí)顯著改善服務(wù)水平。在固態(tài)硬盤(pán)日益成為主流應(yīng)用的同時(shí)，對(duì)于決策者來(lái)說(shuō)最重要的是了解與一攬子解決方案有關(guān)的性能、成本和對(duì)經(jīng)營(yíng)的影響。

“少花錢(qián)多辦事”不再是企業(yè)口號(hào)?！安换ㄥX(qián)做更多的事！”更可能成為企業(yè)的口號(hào)。在五級(jí)經(jīng)濟(jì)颶風(fēng)中，IT預(yù)算將被分散，同時(shí)，IT經(jīng)理仍希望減少數(shù)據(jù)中心的占地面積，減少耗電量，減少管理開(kāi)銷(xiāo)，削減資本預(yù)算和減少運(yùn)營(yíng)開(kāi)支。令人感到痛苦的是，隨著每一個(gè)削減成本的計(jì)劃成功地實(shí)施，IT計(jì)劃人員對(duì)于繼續(xù)滿足業(yè)務(wù)需求的可行的選擇越來(lái)越少。

幸運(yùn)的是，IT計(jì)劃人員仍有一些創(chuàng)新的方法使他們獲得很容易削減成本的成果，同時(shí)獲得顯著提高性能的效果并且對(duì)于企業(yè)沒(méi)有任何風(fēng)險(xiǎn)。這個(gè)答案就是固態(tài)硬盤(pán)。固態(tài)硬盤(pán)曾經(jīng)是價(jià)格很高的產(chǎn)品，不適合在企業(yè)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)。但是，固態(tài)硬盤(pán)現(xiàn)在能夠幫助IT機(jī)構(gòu)在提供性能的同時(shí)降低成本。

機(jī)械硬盤(pán)技術(shù)幾十年以來(lái)一直是主要的存儲(chǔ)介質(zhì)。無(wú)論企業(yè)為自己的應(yīng)用而購(gòu)買(mǎi)的內(nèi)部硬盤(pán)、直接附加存儲(chǔ)或者基于網(wǎng)絡(luò)的存儲(chǔ)，這個(gè)基本的架構(gòu)模式都是相同的：向后臺(tái)的更大的機(jī)械硬盤(pán)存儲(chǔ)池提供某種類(lèi)型的基于緩存/芯片的存儲(chǔ)前端（無(wú)論是服務(wù)器內(nèi)部的、硬盤(pán)控制器線路板上的、還是陣列內(nèi)部特殊保留的）。這個(gè)思路就是要在緩存中把實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)盡可能保留足夠長(zhǎng)的時(shí)間，這樣，應(yīng)用程序就不會(huì)受到等待旋轉(zhuǎn)的硬盤(pán)的輸入/輸出產(chǎn)生的延遲的影響。

這里的挑戰(zhàn)是緩存僅占整個(gè)存儲(chǔ)后臺(tái)的很小一部分。因此，存儲(chǔ)和應(yīng)用程序管理員需要連續(xù)不斷地調(diào)整和重新設(shè)置系統(tǒng)以保證頻繁訪問(wèn)的數(shù)據(jù)集保存在緩存中，或者把這些數(shù)據(jù)集放在大量的速度非常快的和昂貴的硬盤(pán)中，以便快速訪問(wèn)這些數(shù)據(jù)。

應(yīng)用程序和系統(tǒng)管理員一般還采用其它一些技術(shù)或者繞過(guò)的方法克服緩存的局限性。簡(jiǎn)言之，這些方法包括配置高速（每分鐘1.5萬(wàn)轉(zhuǎn)）光纖通道硬盤(pán)的大型池，并且配置多個(gè)運(yùn)行多線程應(yīng)用程序的高性能服務(wù)器。

當(dāng)把后臺(tái)硬盤(pán)用于在線交易處理環(huán)境時(shí)，一個(gè)最好的做法是把輸入/輸出限定在一個(gè)旋轉(zhuǎn)的硬盤(pán)盤(pán)片的外部部分。采用這種方式，硬盤(pán)磁臂不必在硬盤(pán)盤(pán)片最里面的部分（速度最慢的部分）詢盤(pán)和寫(xiě)數(shù)據(jù)。這個(gè)詞匯是指“硬盤(pán)短擊”。雖然這個(gè)技術(shù)不能提供很高的性能，但是，這要付出很高的代價(jià)。短擊硬盤(pán)在任何指定的存儲(chǔ)子系統(tǒng)中都有50%至75%的存儲(chǔ)空間沒(méi)有有效地利用。

另一項(xiàng)與短擊技術(shù)一起使用的技術(shù)是在多個(gè)硬盤(pán)上的大型帶狀位置上寫(xiě)入數(shù)據(jù)。這種想法是利用多個(gè)獨(dú)立的硬盤(pán)減少輸入/輸出的時(shí)間。但是，這種做法也需要付出昂貴的代價(jià)。最后，為了保持性能，需要許多高性能服務(wù)器來(lái)保留硬盤(pán)資源以便處理多個(gè)應(yīng)用程序線程。簡(jiǎn)言之，當(dāng)把短擊硬盤(pán)技術(shù)與大型帶狀存儲(chǔ)和高端服務(wù)器農(nóng)場(chǎng)一起使用的時(shí)候，整個(gè)負(fù)擔(dān)的成本（硬件、軟件、維護(hù)等等）是非常高的，甚至由于成本太高而不能使用，特別是在高端存儲(chǔ)平臺(tái)上采用這些方法的時(shí)候。

一個(gè)更簡(jiǎn)單的、更漂亮的解決方案就是完全取消旋轉(zhuǎn)的硬盤(pán)，所有數(shù)據(jù)都存儲(chǔ)在固態(tài)硬盤(pán)上。對(duì)于大多數(shù)企業(yè)來(lái)說(shuō)，盡管固態(tài)硬盤(pán)的成本顯著下降了，這種方法在經(jīng)濟(jì)上仍然是不可行的。

然而，一個(gè)非常有效的戰(zhàn)略是把一個(gè)固態(tài)硬盤(pán)陣列與一個(gè)傳統(tǒng)的第二層存儲(chǔ)系統(tǒng)結(jié)合在一起，以可靠的中檔硬盤(pán)技術(shù)可承受的經(jīng)濟(jì)規(guī)模獲得更大的緩存存儲(chǔ)空間的好處。這種方法提供了巨大的性能和運(yùn)行效率，特別是對(duì)于已經(jīng)投資第一層存儲(chǔ)技術(shù)的機(jī)構(gòu)來(lái)說(shuō)更是如此。確實(shí)，把固態(tài)硬盤(pán)陣列與第二層存儲(chǔ)系統(tǒng)結(jié)合起來(lái)節(jié)省的成本比配置單獨(dú)的高端存儲(chǔ)系統(tǒng)的成本少好幾倍。這種方法對(duì)于IT決策者更有吸引力的方面是“固態(tài)硬盤(pán)/第二層存儲(chǔ)”架構(gòu)提供的增強(qiáng)的性能超過(guò)了全載荷的高級(jí)的第一層存儲(chǔ)配置提供的性能。

也許是感受到了一個(gè)向以固態(tài)硬盤(pán)為重點(diǎn)的挑戰(zhàn)者敞開(kāi)的市場(chǎng)，傳統(tǒng)的存儲(chǔ)廠商正開(kāi)始向現(xiàn)有的存儲(chǔ)產(chǎn)品中增加閃存插件，特別是為設(shè)備中的分層次的存儲(chǔ)增加額外的一層。

對(duì)于IT機(jī)構(gòu)來(lái)說(shuō)，這種做法最初看起來(lái)似乎是一個(gè)合乎邏輯的方法。他們可能已經(jīng)有商業(yè)投資和與他們現(xiàn)有的存儲(chǔ)合作伙伴建立了合作關(guān)系。為什么不向他們購(gòu)買(mǎi)大量的固態(tài)硬盤(pán)呢？在決策時(shí)考慮向傳統(tǒng)的存儲(chǔ)陣列中更新或者增加固態(tài)硬盤(pán)有許多挑戰(zhàn)和一些明顯的不利因素。

對(duì)于入門(mén)者來(lái)說(shuō)，傳統(tǒng)的存儲(chǔ)陣列是專(zhuān)門(mén)為了管理有限的緩存存儲(chǔ)與一個(gè)更大的機(jī)械硬盤(pán)存儲(chǔ)池之間的輸入和輸出的。簡(jiǎn)言之，傳統(tǒng)存儲(chǔ)平臺(tái)設(shè)計(jì)中固有的延遲是固態(tài)硬盤(pán)資源的一個(gè)速度障礙。然而，目前在固態(tài)硬盤(pán)陣列中有速度更快的存儲(chǔ)資源，它們真正有效的高速度是不能被“扼殺的”。

把固態(tài)硬盤(pán)作為一臺(tái)設(shè)備中分層次的存儲(chǔ)的組件的第二個(gè)缺點(diǎn)是減少了通常為旋轉(zhuǎn)硬盤(pán)保留的可用的空間和資源。例如，一個(gè)或者兩個(gè)固態(tài)硬盤(pán)能夠消耗一般由12個(gè)傳統(tǒng)的硬盤(pán)共享的帶寬，從而導(dǎo)致可用存儲(chǔ)容量的下降和四分之三的空貨架的成本。而且，在一個(gè)整合的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)中只有少量的固態(tài)硬盤(pán)容量，一般有80GB至160GB的固態(tài)硬盤(pán)空間。

為了利用固態(tài)硬盤(pán)的性能優(yōu)勢(shì)，傳統(tǒng)的供應(yīng)商也許要設(shè)計(jì)更新的、更小的貨架或者從頭開(kāi)始重新設(shè)計(jì)為固態(tài)硬盤(pán)優(yōu)化的存儲(chǔ)系統(tǒng)。這里的難題是固態(tài)硬盤(pán)最高性能所需要的組件對(duì)于機(jī)械硬盤(pán)來(lái)說(shuō)是小題大做。這種選擇經(jīng)常是功能全面的固態(tài)硬盤(pán)配置價(jià)格過(guò)高的機(jī)械硬盤(pán)，或者是低性能的固態(tài)硬盤(pán)配置價(jià)格適中的機(jī)械硬盤(pán)。

相比之下，僅提供固態(tài)硬盤(pán)的供應(yīng)商提供“專(zhuān)門(mén)制造的”存儲(chǔ)陣列或者設(shè)備。這些設(shè)備是從頭開(kāi)始制造的，以便優(yōu)化在固態(tài)存儲(chǔ)中的輸入/輸出吞吐量。阻礙傳統(tǒng)的存儲(chǔ)平臺(tái)的任何預(yù)先存在的架構(gòu)局限性都不能應(yīng)用純固態(tài)硬盤(pán)系統(tǒng)。因此，最終用戶能到期待這看到這種固態(tài)平臺(tái)顯著提高了性能。公平地說(shuō)，如果他們?cè)黾訉?duì)機(jī)械硬盤(pán)的支持，固態(tài)硬盤(pán)供應(yīng)商同樣會(huì)遇到上述的小題大做的問(wèn)題。專(zhuān)門(mén)的固態(tài)硬盤(pán)廠商把重點(diǎn)放在能夠從固態(tài)硬盤(pán)級(jí)性能中得到好處的較小的數(shù)據(jù)集，并且根據(jù)設(shè)計(jì)是要與基于傳統(tǒng)的機(jī)械硬盤(pán)的存儲(chǔ)解決方案共存。

固態(tài)硬盤(pán)陣列的每個(gè)機(jī)架的容量比傳統(tǒng)廠商提供的相應(yīng)的固態(tài)硬盤(pán)產(chǎn)品更充分。固態(tài)硬盤(pán)陣列提供的密度是傳統(tǒng)存儲(chǔ)供應(yīng)商提供固態(tài)硬盤(pán)貨架密度的20倍。專(zhuān)門(mén)的固態(tài)硬盤(pán)系統(tǒng)在幾個(gè)機(jī)架的空間能夠提供4TB存儲(chǔ)容量，在一個(gè)裝滿設(shè)備的機(jī)架中最多可提供20TB存儲(chǔ)容量。

確實(shí)，并非所有的數(shù)據(jù)都值得存儲(chǔ)在固態(tài)硬盤(pán)上。只有需要最高性能的、重要的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)才應(yīng)該存儲(chǔ)在固態(tài)硬盤(pán)上。這些例子包括在線事務(wù)處理應(yīng)用程序數(shù)據(jù)、頻繁訪問(wèn)的數(shù)據(jù)庫(kù)表格、記錄文件和企業(yè)資源管理環(huán)境。雖然固態(tài)硬盤(pán)存儲(chǔ)的每GB數(shù)據(jù)的成本高于傳統(tǒng)的硬盤(pán)，但是，IT決策者還需要考慮輸入/輸出的回報(bào)。換句話說(shuō)，如果更多的輸入/輸出可以轉(zhuǎn)化為更多的利潤(rùn)，那么，向固態(tài)硬盤(pán)轉(zhuǎn)移對(duì)于業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)來(lái)說(shuō)是非常有吸引力的。

把每個(gè)輸入/輸出的成本與每GB的成本對(duì)照起來(lái)考慮是特別重要的。需要非常大的硬盤(pán)配置、短擊技術(shù)和多個(gè)應(yīng)用服務(wù)器的系統(tǒng)為了保持性能通常使用非常昂貴的方法。而且，這種方法與整合和綠色計(jì)劃是完全對(duì)立的，因?yàn)榕渲酶嗟挠脖P(pán)意味著占用更多的地面空間，需要更多的電源和冷卻，更多的資本成本和更高的管理開(kāi)銷(xiāo)等。

也許可以使用的一個(gè)更好的衡量標(biāo)準(zhǔn)是“廠商輸入/輸出”成本。作為高性能制作的輸入/輸出設(shè)備，固態(tài)硬盤(pán)陣列比磁盤(pán)陣列更容易升級(jí)，能夠本地提供輸入/輸出密集型環(huán)境所需要的性能。

即使IT計(jì)劃人員不能在高性能和更大的贏利性之間畫(huà)一個(gè)直接的連線，簡(jiǎn)單地重新建立后臺(tái)存儲(chǔ)以實(shí)現(xiàn)顯著的節(jié)省和增強(qiáng)的性能的好處就可以證明購(gòu)買(mǎi)固態(tài)硬盤(pán)的合理性。

隨著低成本的專(zhuān)用的固態(tài)硬盤(pán)存儲(chǔ)的出現(xiàn)，IT計(jì)劃人員能夠?qū)崿F(xiàn)要求很高的業(yè)務(wù)好處，提高效率和理順運(yùn)營(yíng)，同時(shí)顯著改善服務(wù)水平。在固態(tài)硬盤(pán)日益成為主流應(yīng)用的同時(shí)，對(duì)于決策者來(lái)說(shuō)最重要的是了解與一攬子解決方案有關(guān)的性能、成本和對(duì)經(jīng)營(yíng)的影響。（IT專(zhuān)家網(wǎng)）