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全闪存存储阵列四种类型及其自我定位

发布时间:2014-10-15  来源:

  现今,市面上存在很多全闪存存储阵列,它们以超速度和大容量让人们震惊,而这样的性能参数还在层出不穷。目前的全闪存存储阵列主要有四种类型,每一种在市面上都有自己的定位。

  传统存储阵列

  在处理支持固态技术以获得最佳性能所必需的性能特性和管理方面,传统存储阵列的控制器一直没有改变。它们支持HDD规格的SSD,并且将SSD仅当作HDD。这意味着在写临界(write cliff)真的出现的时候,性能下降将更加严重。

  这些传统存储阵列解决方案可以为性能提升提供较低的响应时间,但是性能的瓶颈很快发生在存储控制器。这些阵列通常显示出1倍于使用HDD的同样阵列的性能(视工作负载而定),延时略低于1毫秒。

  注:什么是写临界(write cliff)?当闪存驱动器的所有单元都至少被写入一次后,下一个写请求到达设备的时候,读、擦除、写(read-erase-write)操作必将发生,也将造成性能下降。当标注在曲线上的时候,性能的急速下降看上去像是一道悬崖。

  重新构建的传统存储阵列

  一些专门设计用于支持复制、重复数据删除和自动精简配置等特性的传统存储控制器厂商重新构建其控制器并且定制ASICs。这使控制器能够支持固态技术特有的行为和性能,同时继续向客户提供已经习惯的高级特性。

  与使用HDD的同阵列相比,这些阵列的平均性能(视工作负载而定)有接近5倍的性能提升,延时大约500至800微秒。将存储控制器重新构建用作全闪存阵列的产品包括HP公司的 StoreServ 7450和NetApp公司的EF550闪存阵列。

  定制闪存模块设计

  有些厂商通过创建定制的闪存模块设计来处理元数据管理和垃圾收集之类的闪存技术所特有的整理工作,使这种重新构建的传统存储阵列更进一步。这些定制设计的闪存模块内部的通讯基于PCIe。这种阵列设计是重新构建的存储控制器高性能和高级特性的完美平衡。但是折衷在于:这是一种专有设计,商品SSD不能替换坏的设备。

  平均性能提升5-10倍(使用超过90%的容量)于使用HDD的阵列,延时大约500微秒,视工作负载而定。

  这种全闪存阵列出自日立数据系统(Hitachi Data Systems,HDS)。这种设计的有趣之处在于其灵活支持包括SAN和NAS解决方案等各种配置的统一存储系统(unified storage family)。

  构建的全闪存阵列

  这些阵列专门为闪存技术从头开始构建。它们对影响垃圾收集的元数据管理和缓冲算法尤其积极。这些阵列目前仅提供拷贝技术等高级特性,但有些厂商提供联机的数据缩减和存储效率技术。厂商目前提供横向扩展架构而非纵向扩展架构,对内存数据库更具吸引力。通常,性能(视工作负载而定)约提升10倍(使用超过90%的容量),延时低至200微秒。专门定制存储阵列作为内置重复数据删除、压缩以及自动精简配置等高级数据缩减特性的全闪存阵列厂商包括:Pure Storage、EMC XtremIO和Solid Fire。Solid Fire也实施横向扩展架构。

  全闪存存储阵列不断发展和成熟。在选择全闪存阵列的时候,要仔细考虑存储控制器是否现有的设计,是否为闪存重新构建,是否专门定制来处理闪存特有的行为和性能。

编辑:李敏

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