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      行業動態

      固態硬盤在企業中的應用
             當代企業數據存儲系統在設計上可應付機械式硬盤存在的局限性,尤其是減少高延時和機械硬盤可支持的低IOPS數量的影響。而在使用固態硬盤(SSD)時,上述基本事實發生了改變,存儲控制器的容量限制變成了制約因素。
        如果添加太多的固態硬盤,利用SSD取代硬盤驅動器會令存儲系統無法容納。存儲控制器才剛剛開始適應固態硬盤的新性能要求,目前客戶迫切需要注意存儲廠商能夠給他們一些固態硬盤的建議和指導。
        下面介紹4種當前利用固態存儲補充存儲系統的方式:
        一、添加SSD硬盤代替硬盤驅動器
        利用光纖通道、串行ATA(SATA)或串行連接SCSI(SAS)接口添加SSD來取代硬盤驅動器是向已有存儲陣列添加SSD支持的最容易的方式。雖然需要經過嚴格的測試和質檢程序,但由于廠商可以利用已經部署的技術,因此這種方式只需要對系統進行很少的改變。
        SSD與硬盤層之間缺少自動化數據遷移以及存儲控制器的性能限制是兩個最大的缺點。然而,這種方式為大多數廠商所采用。EMC Corp、Compellent、Fujitsu、Hewlett-Packard (HP) Co、Hitachi Data Systems、IBM、LSI Corp、Pillar Data Systems、Sun Microsystems以及許多較小的存儲陣列廠商除了提供硬盤之外,都提供SSD硬盤。其中的大多數廠商采用STEC公司的SSD硬盤作為他們第一代SSD.這主要由于STEC是第一家能夠滿足企業存儲要求的廠商。隨著像Seagate Technology這樣的硬盤廠商、Pliant Technology和SandForce等前景看好的新興廠商以及Intel公司將目標瞄準這一企業存儲領域,STEC的統治地位將發生改變。
        二、使用NAND閃存作為存儲控制器中的高速緩存
        NetApp和Sun利用NAND閃存作為高速緩存,克服了SSD和硬盤層之間自動化數據遷移的軟件問題,但是這些廠商改變了產品的架構來適應NAND閃存,以消除添加太多的SSD存儲令他們的存儲陣列無法容納的可能性。通過將NAND閃存放在硬盤驅動器的前端而不是取代硬盤,所有的數據和應用都將從SSD中得到好處,而不僅僅是駐留在SSD層中的數據。
        NetApp提供性能加速模塊(PAM)。該產品可以利用已有的PCI Express插槽添加到任何NetApp文件服務器中。根據控制器的不同,目前最多可以安裝5個模塊組成容量多達80G的統一的緩存,一年后當更高密度的PAM卡上市時這一容量將達到512GB.
        與NetApp不同,Sun在其Sun Storage 7000統一存儲系統中使用閃存來緩存所有的讀寫操作――不僅僅是元數據――因此擁有支持閃存的最先進的架構。Sun Storage 7000統一存儲系統在一個具有優化的存儲棧和支持由DRAM緩存、SSD和機械硬盤組成的混合存儲池的Zettabyte文件系統(ZFS)的x86平臺上運行Solaris.
        固態硬盤安裝在基于DRAM的自適應替換緩存(ARC)和SATA驅動器之間。ZFS Intent Log (ZIL)被寫入到寫操作優化的SSD中。ZIL記錄寫操作日志,使文件系統可以從系統故障中恢復。L2ARC緩存包含讀操作優化的SSD,以擴展基于DRAM的ARC緩存來進行讀操作;L2ARC規??梢赃_到數百G字節,其目的是將工作數據保持在內存中來最大限度地減少硬盤存取。據Sun說,混合存儲池使Sun Storage 7000統一存儲系統可以支持800,000以上的IOPS.
        三、在服務器上而不是存儲控制器中采用NAND閃存
        雖然Sun Storage 7000統一存儲系統是一種獨立系統,但它為那些認為閃存屬于服務器而非存儲控制器的人提供了論據。Fusion-io公司首席技術官David Flynn解釋說:"正如L2緩存擴展了CPU中的內存,DRAM擴展了L2緩存一樣,閃存用于擴展DRAM." Fusion-io ioDrive 和ioDrive Duo NAND閃存PCI Express卡為服務器提供直接連接存儲(DAS)。作為一家也銷售存儲產品的服務器公司,Sun同意服務器是使用閃存的合適的地方的觀點。Sun公司的Cornwell說:"閃存是服務器架構的游戲改變者,下一代服務器將利用閃存擴展DRAM緩存。"
        四、獨立SSD陣列
        利用與傳統破除存儲陣列并行運行的基于SSD的存儲系統補充硬盤陣列是向存儲環境添加固態存儲的破壞性最小的方式。獨立SSD陣列的領先廠商是Texas Memory Systems公司。這家公司除了提供基于DRAM和NAND閃存的SSD陣列外,還直接和通過與BlueArc、NetApp以及其他公司的OEM關系銷售RamSan產品系列。在缺點方面,獨立固態系統不能利用已有的陣列組件,因此成本可能更高。此外,它們與硬盤層的集成程度不如其它架構方式,從而使克服固態硬盤與硬盤層之間的數據遷移挑戰變得更加困難。
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