孫杰賢

“流量一定的情況下，通過部署SSD技術(shù)，我們的服務(wù)器數(shù)量比用傳統(tǒng)機械硬盤的服務(wù)器數(shù)量降低三分之一左右。雖然用SSD硬盤的成本相對較高，但由于服務(wù)器數(shù)量的減少，總體采購成本降為原來的1/2，而且SSD硬盤的運維成本也遠(yuǎn)低于傳統(tǒng)機械硬盤。”在奇虎360系統(tǒng)部總監(jiān)唐會軍看來，經(jīng)濟因素是他們選擇SSD的最大原動力。

當(dāng)然還有一個考慮，那就是性能因素。去年8月奇虎360推出了360搜索，目前市場份額已經(jīng)增長到17%左右，這對服務(wù)器和存儲的沖擊是巨大的。搜索的特點是隨機IOPS比較高，而這恰恰是SSD技術(shù)性能最突出的地方，大約是傳統(tǒng)機械硬盤的500-1000倍。用唐會軍的話來說，搜索業(yè)務(wù)和SSD是天作之合。目前，奇虎360部署的SSD硬盤數(shù)量已經(jīng)超過2萬多塊。

事實勝于雄辯

SSD即固態(tài)硬盤，也稱作電子硬盤，是由控制單元和固態(tài)存儲單元組成的硬盤。固態(tài)硬盤的存儲介質(zhì)分為兩種，一種是采用閃存（FLASH芯片）作為存儲介質(zhì)，另外一種是采用DRAM作為存儲介質(zhì)。采用FLASH芯片作為存儲介質(zhì)的SSD硬盤，數(shù)據(jù)保護不受電源控制，能適應(yīng)于各種環(huán)境，但是使用年限不高，適合于個人用戶使用。采用DRAM作為存儲介質(zhì)的SSD硬盤被絕大部分操作系統(tǒng)的文件系統(tǒng)工具進行卷設(shè)置和管理，并提供工業(yè)級的PCI和FC接口用于連接主機或者服務(wù)器，可以陣列使用。由于固態(tài)硬盤沒有普通硬盤的機械結(jié)構(gòu)，也不存在機械硬盤的尋道問題，因此系統(tǒng)能夠在低于1ms的時間內(nèi)對任意位置存儲單元完成輸入/輸出操作。存取速度快，這是固態(tài)硬盤最大的優(yōu)點，無論是啟動系統(tǒng)還是運行大型軟件，固態(tài)硬盤的速度相比主流的機械硬盤有了質(zhì)的飛躍。此外，小巧輕便也是SSD硬盤的突出優(yōu)勢。

對于SSD硬盤與傳統(tǒng)機械硬盤的孰優(yōu)孰劣的爭論此前一直存在，不少人鑒于SSD在容量、壽命和可靠性等方面的劣勢而斷定SSD難以有所作為，然而事實勝于雄辯。SSD已經(jīng)從零散的民用市場全面進入大規(guī)模企業(yè)級商用領(lǐng)域，奇虎360便是一個很好的案例，當(dāng)然這樣的案例還很多。

藍(lán)汛是中國領(lǐng)先的專業(yè)CDN服務(wù)提供商，視頻的爆發(fā)也讓藍(lán)汛的存儲需求驟增，比原來多了上百倍。藍(lán)汛在全國大概有500多個節(jié)點，在每個節(jié)點有超過100個T的存儲能力。面對如此之大的存儲需求，硬盤成為分發(fā)節(jié)點的最大瓶頸，傳統(tǒng)機械硬盤150左右的IOPS很難應(yīng)對大規(guī)模的并發(fā)訪問。于是藍(lán)汛與英特爾合作引入SSD技術(shù)。在單盤對比上看，傳統(tǒng)機械硬盤只有150IOPS，而SSD能達到3萬以上的IOPS，這種變化顯然是革命性的。在至強E5處理器與SSD的配合下，藍(lán)汛單個服務(wù)器處理性能較以往提升了5倍以上。性能提升的同時，響應(yīng)時間也隨之縮短，傳統(tǒng)硬盤的讀響應(yīng)時間為5-13ms，而SSD的響應(yīng)時間只有0.5ms，十幾毫秒的提升足以讓藍(lán)汛在與其他CDN廠商的競爭中搶占先機。SSD雖然存在寫入壽命的問題，但是在過去一年的測試和計算后得出的結(jié)論是：以藍(lán)汛的業(yè)務(wù)類型，單塊SSD完全具備10以上的使用壽命。

奇虎360和藍(lán)汛這兩個案例可以全面充分地說明，SSD是完全能夠勝任苛刻的企業(yè)級運營環(huán)境要求的。

主流地位已定

曾有市場調(diào)研公司預(yù)測，2013年全球SSD市場的增長將會達到64%，許多人對此嗤之以鼻，認(rèn)為預(yù)測過于大膽。而實際上，截至今年6月，全球SSD市場增長了90%，中國市場更是取得100%的增長，這讓許多人大跌眼鏡。而在英特爾公司非易失性存儲器解決方案事業(yè)部市場總監(jiān)Peter K. Hazen看來，SSD的異軍突起是意料之中的事情，因為價值決定存在。他說：“今天的數(shù)據(jù)爆炸為數(shù)據(jù)中心專業(yè)人士帶來了巨大的存儲挑戰(zhàn)，高延遲和緩慢的存儲I/O會削弱數(shù)據(jù)中心為大數(shù)據(jù)或云計算應(yīng)用提供快速、低延遲數(shù)據(jù)訪問的能力。新一代的SSD技術(shù)可打破數(shù)據(jù)中心固態(tài)盤面臨的各個方面的限制，其快速、一致的性能，強大的數(shù)據(jù)保護功能和高耐用性，能夠幫助 IT 專業(yè)人員落實其要求最為嚴(yán)苛的技術(shù)規(guī)劃。2011年我們在企業(yè)級固態(tài)盤里市場份額是25%，而2012年已經(jīng)增長到44%，所以對于SSD今年的大爆發(fā)是完全可以預(yù)見的?！?/p>

SSD存儲的主流地位基本已定，根據(jù)相關(guān)調(diào)研，國內(nèi)許多企業(yè)已經(jīng)開始規(guī)模部署SSD硬盤以用于改善服務(wù)器的性能，有的企業(yè)在新服務(wù)器部署時，如果沒有相應(yīng)的SSD硬盤，他們甚至?xí){(diào)整服務(wù)器部署時間。但是， SSD還存在這樣一個問題，那就是接口速率的問題。

上面提到，SSD的核心優(yōu)勢是低延時和高速率，但是這一優(yōu)勢的發(fā)揮還取決于硬盤接口。當(dāng)今最主流的存儲系統(tǒng)使用的是第二代SATA和SAS接口，它們的傳輸速率在300MB/s左右。第三代SATA和SAS將其速度提高到了600MB/s，這樣的速率足以支撐最快的機電驅(qū)動器，然而最新的NAND閃存配置和疊層芯片封裝技術(shù)能傳輸?shù)木酆祥W存帶寬超過了SATA 和 SAS互聯(lián)后的傳送能力。也就是說SSD的性能短板從閃存設(shè)備轉(zhuǎn)移到了硬盤接口，而解決的辦法是PCIe。

PCIe是最新的總線和接口標(biāo)準(zhǔn)，是由英特爾提出的下一代I/O接口標(biāo)準(zhǔn)，主要優(yōu)勢就是數(shù)據(jù)傳輸速率高，比如16X 2.0版本可達到10GB/s，而且還有相當(dāng)大的發(fā)展?jié)摿?。因此，PCIe這樣的接口顯然能解決多通路閃存系統(tǒng)的帶寬問題，而且還具備了更多的性能優(yōu)勢。PCIe +SSD不僅可以提高應(yīng)用程序的速度的同時還降低了每IOPS成本。與此同時，將存儲器移至PCIe連接會給系統(tǒng)開發(fā)者帶來更多的挑戰(zhàn)，那就是軟件兼容性的問題，當(dāng)然這無法阻止PCIe +SSD這對黃金搭檔的發(fā)展勢頭，因為目前市場上還沒有更好的解決方案。

唐會軍也認(rèn)為PCIe +SSD的組合是完美的，但同時指出，企業(yè)在選擇何種接口形式的SSD硬盤時應(yīng)該根據(jù)自己的具體需求來定?！癙CIe代表大容量、高速率和低時延，但成本也相對較高，而且整個產(chǎn)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)不是很完善，因此合適的才是最好的”。