闪存匹配企业IT进体彩排列五化:性能、成本与可靠性的平衡

体彩排列五 http://www.tjhthr.co 评论

闪存匹配企业IT进化:性能、成本与可靠性的平衡 2013-07-30 分类:技巧 DOSTOR存储在线 7月30日原创报道: 欢迎来到速度的世界,在这个世界中,对速度的渴求是从未达到的目标与永无止境的旅程,每一个人、每一个企业,都迫切希望提高速度,正所谓天下武功

闪存匹配企业IT进化:性能、成本与可靠性的平衡

2013-07-30 分类:技巧

DOSTOR存储在线 7月30日原创报道: 欢迎来到速度的世界,在这个世界中,对速度的渴求是从未达到的目标与永无止境的旅程,每一个人、每一个企业,都迫切希望提高速度,正所谓“天下武功,唯快不破”,速度是核心的诉求,速度也是真心的希望。

欢迎来到复杂的世界,在这个世界中,我们不断的在讨论CIO所遇到的IT挑战,我们甚至在过去几十年都无法给出一个完美的解决方案,虽然我们仍然离完美与最好有千万公里的距离,但所幸我们总能够找到更好的解决方案,它让企业更加快速应对业务与市场的挑战。

欢迎来到闪存的世界,在这个世界中,我们将看到,闪存如何取代磁盘,成为企业数据中心的主要存储介质;我们也将看到,不仅在手机、平板电脑、笔记本中采用闪存加速体验,并能够兼顾性能、可靠性与经济性,在企业的数据中心内,这一样可以实现。

在这个世界中,闪存正逐渐满足我们的速度的渴望,让企业业务摆脱因磁盘性能瓶颈而无法彻底释放的计算、存储与创新能力;当我们遇到不断变化的业务需求,闪存让我们能够快速获得性能,从而应对挑战;如果企业因存储——成千上万块磁盘所组成的复杂存储系统——而深陷复杂性问题,闪存将毫无疑问的担负起救世主的责任。

我们现在有一大堆的理由去选择闪存:闪存没有机械部件,可以成倍地更快地传送数据;当您不再需要为了性能而使用几个机架的磁盘,您的数据中心也就不需要那么多的空间用于存储了,这样就可以节省更多的空间用于CPU来实际处理您的数据;由于闪存不像磁盘那样转动,它不会产生摩擦,所以闪存产生的热量比磁盘的主轴少了很多——更少的热量意味着更少的散热,也意味着用于能源的预算可以更少。

但读到这里,我不得不劝阻你驿动的心,请克制住你现在就想冲出去购买闪存的冲动:虽然我们只要在移动一些不多的电子,就可以让企业的数据中心获得前所未有的IO速度体验;虽然我们只需要寥寥几十块或近百块——相比传统企业级存储成百上千块磁盘这真的不算什么——就可以让数据中心的速度翻倍甚至翻几倍,但还是请任何有冲动进入闪存世界的人保持冷静。

移动电子听起来很简单,就像是1+1=2那样简单,而市场上又有许许多多品牌的闪存盘和闪存系统,但这并不意味着所有的闪存盘和闪存系统都值得购买——正如这世界上不是所有的云都能够下雨一样。

不同种类、品牌的闪存盘和闪存系统之间,存在着巨大的差异,这些差异——是如此巨大——可能影响整个企业的数据中心在闪存时代的成功与失败。

移动电子很简单 但闪存不简单

在NAND闪存上移动电子,并不是一件简单的事情,其移动电子的量是非常非常巨大的,一个电子就代表一个0或是1,这需要成熟、可靠的闪存控制方法及闪存固件来确保存储在NAND闪存上的数据是可靠的、安全的。

闪存的硬件可靠性一定程度上体现在“移动电子”的可靠性上,就像硬盘驱动器一样,闪存驱动器也会随着时间的推移产生磨损。磁盘可能因为机械问题(如磁头损坏(磁头与旋转盘片接触的部位)或电机故障)产生故障。而闪存由于是移动电子,有时它们会使得一个NAND单元失效。

随着时间的推移失效的NAND单元不断增加,但是通过使用成熟的闪存固件,可对NAND进行管理,使得所有的单元在同一时间磨损失效。这种磨损均衡技术意味着驱动器可以在其整个生命周期内保留更多的空间,而不会造成性能的下降,同时也帮助IT管理人员预测和计划其闪存解决方案的使用寿命——从本质上讲,闪存的失效比磁盘发生故障更加容易预测。

磨损均衡有效的避免了闪存在短时间内出现过多的单元损耗从而影响闪存的容量,虽然闪存的每个单元仍然局限在一个非常有限的写次数内——比如说企业级的SLC(single-level cell单级单元)每个单元在失效前能支持大约100,000次写操作——但整体来说有效的延长了闪存的寿命。

更长的寿命意味着更低的成本,在整个存储系统中,单个闪存盘的更换并不会出现什么问题,但由于使用闪存和传统15k或10k转速的磁盘得到相同IOPS的前提下,闪存所使用的盘片数量更少,这代表每更换一个闪存盘系统中盘片的更新比率会更高——如果我们假设SSD和传统磁盘的可靠性和使用周期(事实上,这两者在寿命上已经基本持平了,都在3-4年左右),就会发现一个简单的数学问题:

以同样的6G SSD和HDD作为对比,6G SSD大概提供20000的IOPS,而6G HDD提供300的IOPS,在同样得到100万IOPS的存储系统中(比如华为的Dorado 5100固态存储系统)中,SSD需要50块,而HDD需要大约3000块,如果在两者寿命持平的条件下,显然一块SSD更换的代价占整个存储系统的比例要高出数十倍。

与此同时,可靠性的问题还有另外一面:数据的正确性。在NAND闪存上,因为闪存(Page或Sector)可能存在的损坏,我们需要谨慎的对待数据读取或写入时的损坏、遗漏或是错误问题,这意味着我们必须要关注闪存盘可靠性的另外一面:数据的可靠性。

数据的可靠性需要通过闪存盘固件内的算法进行校准。业内流行的方式,包括通过奇偶校验检查和LBA标签检查、循环冗余检查(CRC)等方式来校验数据,而业内不多的厂商(如华为和英特尔)还通过高级加密标准(AES)来确保数据的可靠性——这是一种很有意思的确保数据正确的方式:通过对数据进行AES加密,来校验两次加密或加密前后数据,从而确保了数据的准确性。

总的来说,闪存的磨损均衡、寿命周期、维护更新成本还是数据的可靠性等等这些有关闪存的话题,都代表着闪存不是简单的可以通过性能和容量考量的产品。但技术能否得到充分的利用与不同厂商之间的技术的差别,却难以为企业用户所了解,尤其是当很多闪存相关技术的验证都通过一些我们不常见的技术名字、指标来呈现时,我们需要的是能够简单检验闪存盘可靠性、性能与成本的指标。

事实上,在业界对于闪存盘的“质量”有一个比较通行的考量方法:一年退回率(ARR)和年故障率(AFR),通过使用行业标准方法来计算这两点,就能够预估出闪存盘在实际工作环境中的使用总时长,而这一数字的高低将直接影响批量采购闪存后的成本和使用体验。

对于行业内的许多供应商来说,ARR和AFR是十分残酷的参照指标,ARR意味着同一批闪存盘内在一年中有多少闪存因故障和容量削减较快而被退回供应商;AFR则代表一块闪存盘在一年内发生故障的概率。

闪存匹配企业IT进体彩排列五化:性能、成本与可靠性的平衡

极速飞车_体彩排列五:闪存匹配企业IT进体彩排列五化:性能、成本与可靠性的平衡

喜欢 (0) or 分享 (0)
发表我的评论
取消评论

表情

您的回复是我们的动力!

  • 昵称 (必填)

网友最新评论