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企业级SSD固态硬盘大肆侵占传统硬盘市场

Watchstor.com  佚名丨2009-11-14 13:46 标签:HBA 硬盘/SSD 硬盘 固态硬盘 

企业级SSD固态硬盘在过去的好长一段时间里虽然备受关注, 但实际应用却寥寥无几。但是在去年,EMC却打破了这个僵局,EMC在其高端存储系统DMX系列中,宣布支持该项技术。此后也不断有一些跟进的厂商。今年8月份,EMC再次宣布在其刚刚发布的中端产品CX4上,也提供了企业级SSD固态硬盘的支持。

用户需要闪存,也在生活中使用它,例如我们常用的数码相机、手机、iPod音乐播放器,甚至是手提电脑。固态存储技术早就在我们个人存储领域占据了一片天空,但是近年来,我们对固态存储的关注,更多的集中在企业级应用领域。

适用于密集型I/O需求

固态存储,比起传统的磁盘驱动器,它能够提供更快的读取性能和更多的能源效率。企业级应用早就开始呼唤这项新的技术革新,鉴于固态存储价格昂贵,目前相同大小的磁盘价格差不多比高性能光纤驱动器贵20倍还多,一般厂商和用户都望而兴叹。

但是,随着技术的发展,固态存储的价格开始逐渐走低,很多大的业务环境已经准备开始使用闪存存储来为一些高负载的I/O密集型应用提供服务。例如Oracle数据库、信用卡处理系统和股票交易应用系统。一些分析人员希望在一年或者两年内,让企业使用固态存储都成为平常事。

SUN公司服务器和存储部门总裁John Fowler说道,“这是存储发展这20年以来最让人兴奋的一件事情”。

企业级SSD固态硬盘是电学的,这与旋转的硬盘不同,旋转的硬盘是机械的,采用运动的零件,这使它们天生速度较慢。ESG分析师Mark Peters将旋转的硬盘比做“国际象棋盘上盘旋的手”,当硬盘头需要移动到所需要的数据上方时,你的手必须落在正确的格子上抓住一枚棋子。然而,闪存存储内部是没有任何物理移动的,“一切操作都是立即实现的”,这样就有效避免了数据寻道的延时。

直接连接还是网络连接?

Neovest是美国犹他州的一家金融服务公司,他们很早就开始应用闪存。他们使用经验证明,闪存的确有诸多好处,同时也有客户和厂商必须应对的、潜在的、令人烦恼的问题。

几个月前,Neovest以4800美元的价格从新兴厂商Fusion-io那里购买了一块160GB的闪存盘。可以通过一个PCI-E的闪存卡直接插到服务器的接口上。

Neovest高级网络工程师Brandon Farmer说:“作为负责处理数据并将数据分发给我们的客户的公司,我们始终在寻找能够以极低的延迟处理这些数据的途径。”

但是,EMC认为将闪存直接插在服务器上会带来不必要的限制。EMC负责Symmetrix营销的高级主管Bob Wambach说:“我们把它放在网络中,使它可供多台主机访问。你插在服务器中的任何东西都实际上被锁定在这台物理服务器上,变得缺少了灵活性、动态性和可适应用性。”

对于EMC的观点,Farmer也承认,缺少网络访问可能会带来很多限制。但他进一步表示,“可以将一些共享存储用于数据库。”

存储厂商Pillar Data Systems公司总裁兼CEO Michael Workman则认为,“为了获得最大的速度,闪存存储必须靠近服务器。”Workman说,“最好的使用固态硬盘的方式就是直接连接,而不是放在一个共享的网络阵列中。这样做的原因是企业级SSD固态硬盘的延迟非常低,以致将它放在网络上时访问它实际上造成固态硬盘的延迟比它原来的延迟增加很多。”

Pillar目前不销售闪存盘,但是将自己的Axiom存储系统设计为可以很容易地嵌入闪存盘,并打算当闪存盘变得具有更高的性价比时进行嵌入。Sun公司则走NAS之路,并计划年底前在所有服务器中嵌入闪存存储。

闪存还是RAM

企业级SSD固态硬盘和闪存盘并不是什么新东西。例如,Texas Menory Systems公司执行副总裁Woody Hutsell表示,Texas公司30年来一直在销售和研发基于RAM的固态硬盘。他说,这种企业级SSD固态硬盘比闪存速度更快,所以一般用于对延迟最敏感的应用。但这种固态硬盘的缺点是RAM需要后备电池,因为如果电源断电的话,数据就会丢失。闪存则不存在这个问题,但直到今年1月前Texas Memory Systems公司都没有销售闪存产品。

Hutsell表示:“每过一年,我们就会对闪存进行一番研究,看看是否适合推出基于闪存的企业级SSD固态硬盘,但是在很长时间里,答案都是否定的。”但是他说,最近,一些制造商才开始生产密度更大而且价格比RAM更低的闪存芯片。因此1月份,Texas Memory向市场推出了RamSan产品。

Hutsell认为电子消费市场的转变和EMC决定销售闪存将成为闪存的转折点。近1-2年内,闪存在各种电子应用中被广泛采用,并促使闪存的技术不断的发展,同时芯片的价格也大幅下降。此外,EMC也介入了固态存储市场,增加了固态存储在企业级应用的可信度。同时,一些传统的磁盘在新的应用需求下,性能瓶颈越来越突出的表现出来,并且确实的已经影响了一部分应用的性能,因而造成闪存技术越来越受到人们的关注。

今年1月,EMC也公布了销售73G和146GB闪存企业级SSD固态硬盘的计划,并在上个月做出了一个大胆的预测:闪存存储技术的价格将在两年内接近于高端硬盘。

采用由制造商STEC生产的闪存芯片的EMC,正在依靠自己大批量购买的力量推动价格下降。EMC的Wambach说,目前,每GB闪存芯片的价格是高性能光纤通道硬盘的20倍左右。他说,到2010年,闪存的价格将只是这些高端硬盘的两到三倍,从而使它具有足以进入主流的性价比。

性能成本VS.容量成本

Fowler说,闪存的每GB存储的高成本并不是问题,因为顾客一般都会愿意使用高速度的闪存存储空间,相反他们常常因为需要追求良好的读写速度,需要采购更多的传统磁盘来达到所需要的性能。

一般企业级用户构建的数据库应用的往往需要很高的IOPS(每秒I/O操作频度)。Fowler说:“对于传统的磁盘来说,企业需要购买很多的硬盘,因为每一块硬盘大概能为企业增加300 IOPS。但是企业的数据量不一定很大,因此企业不一定会填满这些硬盘。这样有很多高速73GB硬盘,但你可能只在每块硬盘上保存20GB的数据。你所做的是将IO速度分布到所有这些硬盘上,以获得数千或更多的IOPS。而在使用闪存时,你可以在一块闪存盘上达到所要求的数千IOPS。”

此外,Fowler说,闪存的电力消耗只是旋转硬盘的1/5,并且速度是后者的100倍,所以每GB成本的增加,在性能同时增加的角度看完全不是什么问题。

Neovest经过测试发现,闪存的速度比串行连接SCSI快10多倍,同时还节省内存费用。Farmer说:“大部分成本的节省来自减少系统内存。我们测试一般的服务器一般需要64GB系统内存,而采用闪存硬盘后,我们可以将系统内存减少一半,并且还不用构建较大的系统平台。”

固态技术(包括内存)无疑处在上升期,IDC预测一直到2012年底,企业级SSD固态硬盘市场(这个市场在2007年创造了近4亿美元的收入)的出货量将以76%的速度增长。Fowler预测,构建I/O密集型应用的大多数机构将一年内使用某种形式的闪存。

传统磁盘走向边缘化

不过,EMC指出,传统的旋转硬盘不会很快被淘汰。Wambach说,“目前光纤通道存储主要用于高性能应用,某些对性能比较高的环境也使用SAS磁盘存储,而SATA也常被用于一些大容量的存储,目前大多数企业的数据很少被访问,因此通常也不需要高价位的闪存盘。”

现在,使用闪存存储的用户在存储领域还只是占有一个很小的比例,Wambach说道,但是在不久的未来,光纤通道容量在总存储容量中所占比例将迅速下降,SATA硬盘和闪存盘所占比例将有很大的增加。

EMC看到了多种使用案例中(包括信用卡处理、金融市场和需要进行极快速搜索的执法机构)中对光纤通道硬盘的需求都在减少。Wambach说:“我们发现几乎每一个行业都存在应用响应时间受到限制的问题。”不过,Fowler也认为一些客户应当仔细考虑哪些应用真正需要闪存的高速度。他说:“一些人要求我们将Oracle数据库100%迁移到闪存上,我本人对此有点怀疑,大多数人的读/写活动不需要完全访问每一个数据。”

EMC看到了多种使用案例中(包括信用卡处理、金融市场和需要进行极快速搜索的执法机构)中对光纤通道硬盘的需求都在减少。Wambach说:“我们发现几乎每一个行业都存在应用响应时间受到限制的问题。”

不过,Fowler也认为一些客户有些过于敏感,他们应该慎重的考虑一下哪些应用真正需要闪存的高速度。他说:“一些人要求我们将Oracle数据库100%的运行企业级SSD固态硬盘上,我本人对此有点怀疑,因为绝大多数的I/O读写活动并不需要完全的访问每一个数据块。”

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