SSD的设计

如上文中所述，一些阵列供应商开始在其传统的存储阵列产品线中提供全SSD的产品。随着这些设备较使用磁盘驱动器的更为快速，但较之于为固态驱动器定制的阵列而言无法实现那种惊人的性能提升。传统存储阵列的设计中默认磁盘驱动器是整个基础架构中最为缓慢的部分，因此这种设计在阵列级的闪存中进行复杂的算法来预先从旋转的磁盘中获取数据。而这种特性在应用SSD时没有带来丝毫益处；SSD所带来的数量级的性能提升需要全新的基础架构设计。

一个很好的实例包括从SSD阵列控制器中去除缓存部分。Whiptail技术公司在其控制器中不使用任何缓存，而Pure Storage公司，另一家全闪存阵列供应商，将闪存部署在磁盘架上。Nimbus和Violin则将NVRAM闪存替换成闪存模块。去除控制器中的闪存意味着在各控制器的高可用性配置中不需要任何额外的一致性逻辑控制。这同时简化了设计并提升了性能。

一直到最近，传统的存储阵列才开始使用全SAS背板连接。而对于所有的磁盘驱动器而言，快速的6Gbps并不必要，因为传统的磁盘驱动器并不能充分利用SAS连接。而另一方面，SSD则能够轻易地利用起SAS的全部速度，因此全SSD阵列需要完全的SAS带宽连接到所有的后端设备。

除了在SSD中使用损耗平衡技术来确保所有内存单元的均衡磨损，并延长有效使用时期，全SSD阵列的供应商还通过阵列级别的损耗平衡技术，来确保所有SSD和闪存模块上的I/O均衡，优化 IOPS并进一步延长闪存的使用周期。

许多供应商同时还利用压缩和数据重复删除技术来增加其阵列的存储效能。重复删除在SSD上工作的更好，因为重复删除所带来的随机I/O问题不会给SSD造成性能延迟。举例来说，Pure Storage就在其产品中使用大量的数据精简技术，以及可变的RAID条带化技术和动态RAID重组技术来提供连续的I/O性能。

全闪存阵列的应用案例

近年来普遍的认识是通过分层数据技术将数据部署在不同的存储层上，这种方式和全SSD的阵列似乎并不一致。不过，分层技术的出现是因为存储阵列的发展以及需要应对各种不同用途的数据。固态存储阵列并不能实现传统阵列那样的高扩展性，并且很明显的是相对昂贵的SSD使得全闪存阵列只适用于高IOPS应用环境，而非通用存储。

通常来看，SSD阵列定位并适用于一致性和低延迟要求较高的应用环境，这包括数据库、虚拟桌面、游戏网站以及金融交易系统。

我们已经在高端应用中看到一些SSD阵列供应商，其提供500,000到1,000,000的IOPS以及低于毫秒级的响应时间。这些供应商有Kaminario、Texas Memory Systems、Violin Memory 和 Whiptail。价格通常从15美元/GB到20美元/GB。

主流的阵列供应商，诸如Pure Storage和SolidFire公司提供性能在100,000的IOPS，以及1到5毫秒的响应时间的产品。价格较这些高端产品略低，在大约5美元/GB到10美元/GB之间。

新的参数

作为衡量存储阵列的成本，每GB美元这一参数使用了许多年，尤其是随着磁盘驱动器价格的不断下降以及驱动器容量的持续上升。然而，每GB美元并不能有效衡量高端的全闪存阵列，其定位主要并非提供通常的，集中化的存储，而是满足特定的应用需求。这时延迟和IOPS变为关键，以下两种指标更为适合：

? 单位美元的IOPS，用以衡量产品是否货真价实

? 单位GB的IOPS，用以衡量存储阵列的I/O密度

中端供应商，比如Pure Storage和SolidFire选择通过数据精简技术，诸如压缩和重复数据删除技术来提升其SSD阵列的空间利用率，并且定位于和传统阵列竞争每GB美元。不过并不是所有的数据压缩技术都是一样的；虚拟化服务器和虚拟化桌面的数据压缩率较高，不过数据库中的数据就不是如此，因此这些供应商提出的每GB美元数值仅能用于参考，而非实际应用。

绝非昙花一现

所有的闪存存储阵列都为关键应用提供了很高的IOPS数值。我们将会看到整个市场格局根据IOPS和价格划分成主流产品和高端产品。虽然并不适用于全部应用，但全闪存阵列一定会在绝大多数企业级环境中找到一席之地。

请阅读全固态驱动器阵列，亮了！（上）

本文选自存储经理人2012年9月刊：全固态驱动阵列，亮了！请下载阅读PDF版本。