为全闪存数据中心做好准备

日期:2017-8-22作者:Jim O'Reilly 

全闪存数据中心   SSD   HDD   

【TechTarget中国原创】

在闪存的早期,价格高昂,而且在几年之内就已经磨损了。现在,驱动的价格要低得多,而且磨损问题实际上已经被我们甩在身后了。每个公司都应该有一个全闪存数据中心。

今天,SSD比任何HDD都要快得多,包括随机I/O和带宽。SSD的容量也远远超过了HDD。目前市场上已经出现了16TB 2.5英寸的SSD,100TB 2.5英寸的SSD也离我们不远。而最好的HDD可以达到12TB,为更大的3.5英寸。

SSD仍然有磨损问题,但制造商已经从写入的电学到纠错和内部冗余改进了一切。大多数驱动器现在可以在相当繁重的写工作负载下生存大约5年。

为什么是全闪存数据中心?

SSD每TB的价格仍然高于HDD,一千兆字节的驱动器售价约为250美元,而HDD为50美元。相当于将法拉利与高尔夫球车进行比较。

1TB,250美元的SSD速度很快。相比HDD微不足道的15万IOPS值,SSD能够传输40万个IOPS。SSD实际上取代了一种企业级的成本接近450美元HDD,而这并不比消费级HDD快得多。在一个全闪速数据中心,存储速度更快,公司的收益也会更多。

有些人可能会认为,超高速NVMe SSD(成本超过250美元)实际上会取代企业级HDD。但是NVMe只有在它支持的应用程序需要在200万IOPS范围内执行时才有必要。对于许多用例来说,$ 250的SSD是足够的。

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Jim O'Reilly

TechTarget特约作者。Jim O'Reilly是一名存储和云计算咨询师。他曾担任Germane Systems公司工程部副总一职,为美国潜艇队创建了坚固耐用的服务器和存储器。他也曾在SGI、Rackable和Verar公司担任高级管理一职,创建Scalant和CDS公司并担任首席执行官一职,在PC Brand和Metalithic公司担任运营主管一职,在Memorex-Telex和NCR公司担任核心业务部主管,他所在领导的团队曾创建了第一个SCSI ASIC。如今Jim O'Reilly就职于史密森学会。

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在闪存的早期,价格高昂,而且在几年之内就已经磨损了。现在,驱动的价格要低得多,而且磨损问题实际上已经被我们甩在身后了。每个公司都应该有一个全闪存数据中心。

今天,SSD比任何HDD都要快得多,包括随机I/O和带宽。SSD的容量也远远超过了HDD。目前市场上已经出现了16TB 2.5英寸的SSD,100TB 2.5英寸的SSD也离我们不远。而最好的HDD可以达到12TB,为更大的3.5英寸。

SSD仍然有磨损问题,但制造商已经从写入的电学到纠错和内部冗余改进了一切。大多数驱动器现在可以在相当繁重的写工作负载下生存大约5年。

为什么是全闪存数据中心?

SSD每TB的价格仍然高于HDD,一千兆字节的驱动器售价约为250美元,而HDD为50美元。相当于将法拉利与高尔夫球车进行比较。

1TB,250美元的SSD速度很快。相比HDD微不足道的15万IOPS值,SSD能够传输40万个IOPS。SSD实际上取代了一种企业级的成本接近450美元HDD,而这并不比消费级HDD快得多。在一个全闪速数据中心,存储速度更快,公司的收益也会更多。

有些人可能会认为,超高速NVMe SSD(成本超过250美元)实际上会取代企业级HDD。但是NVMe只有在它支持的应用程序需要在200万IOPS范围内执行时才有必要。对于许多用例来说,$ 250的SSD是足够的。

RAID正在下降,再加上10+TB驱动器的影响,保障数据完整性的传统方法正在成为控制器性能瓶颈和缺乏灵活性的障碍。软件定义的存储将用小型虚拟存储设备取代RAID,存储和服务器之间的界线将变得模糊。

随着超级融合设备的采用和RAID阵列的被弃用,双端口驱动在数据可用性模型中是无关紧要的。这意味着SAS不利于NVMe或SATA。NVMe方法和包装的进步在M.2外形尺寸上创造了紧凑型闪存驱动器,接近在接近SATA 2.5英寸的同等容量价格。

闪存在哪里?

除了IT人员的天生保守性外,许多公司仍然没有全闪存数据中心的原因可能在于陈旧的软件。大多数应用程序都是使用单线程,单核计算机,在I/O永久性的模型上编写的。这些程序在没有重写的情况下无法获得ssd的巨大好处。

例如,一个基于HDD的I/O,需要13毫秒的应用程序将发出,然后断开连接,有效地进入睡眠状态。把这个组合起来大概20个I/O,这就是计算机的永恒。所有这些状态交换和空闲都占用系统开销。

使用SSD,应用程序可以在切换到另一个进程之前通过操作系统授予的典型100微秒片段中的一大堆I/O完成。操作系统和编译器没有解决这些性能问题。

尽管如此,即使没有重写,全闪存数据中心也会使应用程序运行速度更快,几乎没有例外。这种改进似乎是在两到五次之间,通过节省服务器和设备的成本来支付大量的SSD。

存储供应商已经发现大多数系统都不使用所有的SSD IOPS。他们已经将多余的应用程序应用于后端进程来压缩对象,一些较慢的基于HDD的存储系统不能很好地执行。这减少了一个给定有效容量所需的总原始容量,通常是五次,主要是在主存储器和二次存储器中。这是另一个巨大的节省,而且在网络负载和加载数据到内存的延迟方面也有相当的增益。