高效能儲存系統已經在企業中採用在一段時間了。在20世紀90年代,這些系統是基於dram的,主要用於加速面向事務的資料庫。。這些系統的費用使他們難以自圓其說,並限制了他們的應用程式,大量的效能加速將使組織花費更多的費用。
時代已經改變。隨著成本下降,高效能快閃儲存器資料儲存系統變得更加容易理解,將其轉移到企業中並擴大其採用。如今,快閃儲存器正在以每gb的**不斷降低,因此,資料儲存用例再次發生變化。
快閃儲存器成為主力
企業以前只能部署快閃儲存器資料儲存系統,如動態ram(dram)記憶體,用於利用其效能的應用程式。但是快閃儲存器現在是主要資料儲存的媒介。任何能夠使用主儲存器的應用程式或資料集也可以使用快閃儲存器。
快閃儲存器採用的下乙個步驟將推動技術向三個方向發展。最令人驚訝的是進入二級儲存,如歸檔和備份。另乙個是比現在可用的儲存具有更快的效能。第三種是將快閃儲存器作為dram記憶體的替代品。
快閃儲存器用於二次儲存
五年前,在二次儲存系統中使用快閃儲存器很罕見,因為其**高昂。隨著**的持續下滑和儲存密度的增加,這一變化正在改變,儲存系統**商可以在2u到3u的封裝中提供pb級的儲存容量。隨著更多的資料中心建設和供電的成本越來越具有挑戰性,將更多的容量壓縮到同一空間的想法變得更加讓人信服,即使它更昂貴一些。
同時,二級儲存服務的市場上的效能優勢也不會丟失。乙個可以將其所有資料儲存在快閃儲存器上的大型資料分析專案可以在更廣泛的資料集中快速生成結果。乙個擁有多年價值資訊的存檔幾乎可以立即響應資料請求,這很難抗拒,特別是在乙個充滿不耐煩的使用者的世界中。
這種對不可**的訪問請求進行即時響應的能力對於**和娛樂等行業至關重要,這些行業曾經將其內容分發到無限數量的目的地,不管他們是否願意。它現在是乙個幾乎完全按需操作的行業,等待特定使用者請求乙個內容,那就是netflix。
磁帶和硬碟還有未來嗎?
隨著快閃儲存器繼續在資料儲存行業中佔據主導地位,人們不得不懷疑硬碟和磁帶系統在現代資料中心中的位置。在這兩種技術中,磁帶可能將會持續。
磁帶具有一些獨特的效能:忽略每千兆位元組的成本,磁帶設計為離線。在這個完全相互聯絡的世界中,資料遭到黑客的不斷攻擊,斷開連線的副本不受這些攻擊的影響。
磁帶是可攜式的。其每盒具有高容量,下一代可達到32tb,其堅固耐用的結構意味著整個資料中心可以通過卡車運輸,其速度超過最快的廣域網連線的頻寬。
基於硬碟的系統更容易受到攻擊,特別是隨著每個快閃儲存器裝置的密度增加。雖然有10tb硬碟可用,20tb硬碟也即將推出,但預計32tb快閃儲存器資料儲存裝置將會更早推出。另外,為了獲得這些硬碟容量,硬碟驅動器**商不得不以資料寫入和讀取的方式之間進行妥協。而硬碟驅動器並不是為離線而設計,並不像磁帶介質那樣可以便攜。
硬碟驅動器在每gb方面仍然比快閃儲存器更具有優勢,並且磁帶比硬碟和閃盤這二者在容量方面都有優勢。有理由相信,快閃儲存器將繼續縮小這個差距。如果每gb位元組的**是硬碟擁有的唯一優勢,則該技術顯然有淘汰的風險。
基於快閃儲存器的備份儲存系統使恢復成為可以在滿足使用者期望的效能點將應用程式返回到服務的可行方法。請記住,在故障之前,這些使用者已經習慣了主儲存系統中的快閃儲存器效能。即使在恢復狀態下,他們也可能不願意妥協。
高效能的快閃儲存器
與快閃儲存器系統速度一樣快,有些應用程式可以使用更多的速度。此外,快閃儲存器提供給企業的超額業績可能很短暫。最終,應用程式開發人員將趕上並建立需要比當前快閃儲存器系統提供更多效能的應用程式。
圍繞快閃儲存器實現的大多數效能問題與**本身的包圍有關。對於基於快閃儲存器的儲存系統,人們正在談論快閃儲存器介質和執行儲存軟體的內部cpu之間的內部連線。這些連線之間的延遲和軟體的質量是巨大的挑戰。
快閃儲存器正在從更昂貴但更快速的硬碟替代方案演變成為系統記憶體的較慢但較便宜的替代方案。
資料儲存行業開發的非易失性儲存器(nvme)專門解決了這個問題。nvme是儲存協議的下一步,使操作軟體能夠與媒介對話。它專為快閃儲存器設計,而其替代的scsi協議是在硬碟時代設計的。
nvme協議減少了scsi堆疊中不必要的開銷。它支援比標準scsi更多的佇列,將佇列數量從傳統高階主機控制器介面(ahci)支援的佇列數增加到64,000。每個nvme佇列還可以支援64,000個命令,而不是ahci在其單個佇列中支援的32個命令。此外,nvme協議可以比標準scsi可以實施更多的每cpu週期。
在某些時候,資料必須離開儲存系統,並與訪問其應用程式進行通訊。這是延遲降低至關重要的另乙個領域,nvme通過光纖通道支援nvme,並在光纖通道(fc)和乙太網上工作。如今,iscsi和fc協議傳輸scsi。這意味著無論從頻寬的角度看,它們的速度有多快,它們都受到scsi單執行緒的影響。nvme允許他們利用更多的佇列和命令,基本上優化這些更快的網路。
快閃儲存器作為記憶體
快閃儲存器的使用壽命更高,可以更快速地替代硬碟。現在,它已經準備好發展成為系統ram的一種較慢但成本更低的替代方案。記憶體資料庫,大資料分析處理以及高度密集的虛擬化和集中化環境驅動了伺服器中ram的需求。問題是ram**是昂貴的,大多數伺服器對it部門每個伺服器可以安裝記憶體數量有所限制。許多這些記憶體資料庫環境中購買額外的伺服器不是因為它們需要更多的計算能力,而是因為它們需要更多的記憶體。
快閃儲存器資料儲存作為ram本質上是快閃儲存器安裝在記憶體模組上,它被設計成進入系統主機板。由於快閃儲存器的容量密度高於dram,所以伺服器的容量比以往任何時候都要高。由於快閃儲存器可以安裝在記憶體匯流排中,因此它具有允許其與cpu通訊的高速網路。快閃儲存器驅動程式將自動管理從快閃儲存器記憶體到dram記憶體的資料移動。本質上,它為記憶體建立了乙個分層機制。
因為快閃儲存器記憶體需要更新的rombios,it專業人員必須驗證哪些伺服器**商支援哪些快閃儲存器記憶體(如果有的話)。
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