第一次接觸企業(yè)級(jí)固態(tài)硬盤是在幾年前的一次行業(yè)會(huì)議上,我當(dāng)時(shí)即驚訝于固態(tài)硬盤與生俱來的高性能、低延遲等優(yōu)異特性。那時(shí)我就意識(shí)到,將企業(yè)級(jí)固態(tài)硬盤的優(yōu)勢(shì)應(yīng)用在企業(yè)級(jí)存儲(chǔ)市場上,將逐漸改變存儲(chǔ)領(lǐng)域的發(fā)展方向與市場格局,同時(shí)也可能改變我所從事工作的內(nèi)容。從那時(shí)起,與很多人一樣,我無時(shí)無刻不關(guān)注閃存在存儲(chǔ)領(lǐng)域的發(fā)展。
如今,企業(yè)級(jí)閃存變得越來越成熟,應(yīng)用深度和廣度不斷加大,閃存使用中可能涉及的性能、延遲、帶寬、可靠性與壽命等問題已經(jīng)被逐一解決。同時(shí)我發(fā)現(xiàn),在工作中接觸到的IT管理者們對(duì)閃存存儲(chǔ)都表現(xiàn)出了極大的興趣,他們中的一些人甚至已經(jīng)付諸于行動(dòng)。
閃存,IT經(jīng)理尋找的答案
閃存在企業(yè)級(jí)市場備受關(guān)注和認(rèn)可,歸根結(jié)底有兩個(gè)原因。
第一是不斷增長的存儲(chǔ)需求。移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、乃至萬聯(lián)網(wǎng)塑造了大數(shù)據(jù)時(shí)代,因此,存儲(chǔ)需要更高的吞吐量和更低的延遲來克服數(shù)據(jù)訪問的瓶頸,降低總體擁有成本。
第二是企業(yè)對(duì)高性能和可靠性的需求。閃存不僅可以克服原有機(jī)械硬盤的性能、帶寬、延遲等問題,更提供了超高性能以及對(duì)用戶透明的壽命預(yù)測(cè),閃存使得CIO或IT經(jīng)理通過一種更具預(yù)見性和擴(kuò)展性的方式進(jìn)行響應(yīng),最大限度地提高系統(tǒng)使用率和整體性能。
根據(jù)IDC的報(bào)告,I/O密集型解決方案正在以57%的年均復(fù)合增長率增長,成本/容量優(yōu)化型存儲(chǔ)也受到非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)的爆炸式增長而達(dá)到了19%的年復(fù)合增長率,“IT管理者正在尋找可以兼顧活動(dòng)數(shù)據(jù)和靜態(tài)數(shù)據(jù)存儲(chǔ),且已針對(duì)性能和成本進(jìn)行優(yōu)化的存儲(chǔ)解決方案”——我相信,閃存及閃存系統(tǒng)正是IT管理者為應(yīng)對(duì)這一問題而尋找的答案。
也許有人會(huì)說,“閃存及閃存系統(tǒng)仍然非常昂貴”,甚至在我身邊持此看法的人也不在少數(shù)。但可喜的是,作為“電子元件”的閃存,深受摩爾定律的影響,價(jià)格在不斷下降,而且IT廠商正在努力降低閃存的成本,加速這一進(jìn)程。
閃存優(yōu)化,戴爾有“秘密武器”
閃存在數(shù)據(jù)中心中能夠幫助IT管理者加速業(yè)務(wù)發(fā)展、提高運(yùn)營效率,但這并不意味著每種解決方案都適合任意用戶,傳統(tǒng)的“一刀切”式的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)戰(zhàn)略不夠高效,更不夠經(jīng)濟(jì)。戴爾存儲(chǔ)遵循“閃存應(yīng)當(dāng)被應(yīng)用在最佳應(yīng)用環(huán)境和場景”的策略,圍繞交易型、密集型IO等工作負(fù)載,如數(shù)據(jù)倉庫、數(shù)據(jù)索引、OLTP、VDI等,設(shè)計(jì)了閃存盤柜優(yōu)化解決方案。
戴爾閃存盤柜優(yōu)化解決方案引入了讀取優(yōu)化(RO)MLC固態(tài)硬盤,并在Storage Center存儲(chǔ)操作系統(tǒng)中引入增強(qiáng)的閃存優(yōu)化功能,能在2U高度的24驅(qū)動(dòng)器的SC220閃存驅(qū)動(dòng)器盤柜中,橫跨多種固態(tài)硬盤類型,包括寫入密集型(WI) SLC固態(tài)硬盤和讀取優(yōu)化(RO) MLC固態(tài)硬盤,并進(jìn)行自動(dòng)分層。這一解決方案無論是從創(chuàng)意還是技術(shù)實(shí)現(xiàn)上,目前都是無與倫比的。
在數(shù)據(jù)調(diào)度分層技術(shù)管理下,適合多個(gè)固態(tài)硬盤層、針對(duì)閃存優(yōu)化的數(shù)據(jù)調(diào)度機(jī)制可以針對(duì)數(shù)據(jù)熱度與I/O熱度進(jìn)行無縫的數(shù)據(jù)管理,該技術(shù)被應(yīng)用到了戴爾的Compellent閃存優(yōu)化解決方案中。內(nèi)部測(cè)試結(jié)果顯示,6塊寫入密集型(WI) SLC固態(tài)硬盤和6塊讀取優(yōu)化(RO) MLC固態(tài)硬盤,其OLTP工作負(fù)載時(shí)可以超過10萬IOPS,且延遲不到1ms。這表明戴爾以完整的企業(yè)級(jí)功能和利用智能分層降低成本為基礎(chǔ),提供了業(yè)界最適應(yīng)數(shù)據(jù)密集型應(yīng)用程序和OLTP工作負(fù)載的產(chǎn)品解決方案。
戴爾的另一個(gè)“秘密武器”是Dell Fluid Cache技術(shù),它由Dell Fluid Cache軟件、戴爾服務(wù)器、Dell Express Flash PCIe固態(tài)硬盤、戴爾支持和部署服務(wù)以及戴爾存儲(chǔ)系統(tǒng)等組件構(gòu)建而成,通過回寫式高速緩存確保數(shù)據(jù)讀寫操作高度可用,從而方便、靈活和快速地縱向擴(kuò)展高速緩存池資源,顯著提高應(yīng)用程序的響應(yīng)速度。
需要特別說明,Dell Fluid Cache并不是一個(gè)單獨(dú)的技術(shù)或軟件,它結(jié)合了戴爾多種技術(shù)、產(chǎn)品以及相關(guān)知識(shí)產(chǎn)權(quán),是一款端到端應(yīng)用程序加速解決方案。它有效縮短了數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的響應(yīng)時(shí)間,大幅改進(jìn)了需要高速數(shù)據(jù)I/O的應(yīng)用程序的表現(xiàn),比如Oracle數(shù)據(jù)庫中的OLTP、VMware的VDI虛擬桌面或是微軟SQL Server數(shù)據(jù)庫。此外,其中所使用的Dell Express Flash PCIe固態(tài)硬盤是NVMe固態(tài)硬盤卡,這是當(dāng)前技術(shù)最先進(jìn)的閃存接口技術(shù),目前只有戴爾能夠以企業(yè)用戶輕松接受的價(jià)格提供它。
閃存應(yīng)用,注重用戶體驗(yàn)
網(wǎng)秦移動(dòng)有限公司(以下簡稱網(wǎng)秦)是移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)企業(yè),2011年上市后,業(yè)務(wù)增速迅猛,其存儲(chǔ)后臺(tái)難以支撐越來越大的數(shù)據(jù)訪問壓力,存儲(chǔ)系統(tǒng)的升級(jí)勢(shì)在必行。網(wǎng)秦最終選擇引入Dell Compellent閃存優(yōu)化分層存儲(chǔ)系統(tǒng)來提高OLTP和BI等應(yīng)用程序響應(yīng)速度和執(zhí)行性能,解決了網(wǎng)秦超大型、高密度數(shù)據(jù)庫的服務(wù)需求問題。
方案實(shí)施前,其用戶平均等待時(shí)間為500ms,而現(xiàn)在用戶數(shù)提升了數(shù)倍后,等待時(shí)間反而縮短了40%。網(wǎng)秦系統(tǒng)運(yùn)營部經(jīng)理岳鵬宇說,“相比以往,網(wǎng)秦云平臺(tái)數(shù)據(jù)I/O性能提升10倍有余,同時(shí)依托Compellent的自動(dòng)精簡配置功能,我們節(jié)省了大量初期建設(shè)成本,IT投資回報(bào)率提升了數(shù)倍?!钡玫娇蛻舻娜绱嗽u(píng)價(jià),我很開心。
CRM和e保通系統(tǒng)是新華保險(xiǎn)移動(dòng)業(yè)務(wù)應(yīng)用的支撐系統(tǒng),后者采用Pad+傳統(tǒng)客戶端設(shè)備,基于移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和手持終端平臺(tái),實(shí)現(xiàn)保險(xiǎn)服務(wù)的移動(dòng)化、定制化和及時(shí)化。據(jù)新華保險(xiǎn)信息技術(shù)部的項(xiàng)目經(jīng)理張永盛介紹,讓保險(xiǎn)服務(wù)人員(保險(xiǎn)代理人)在移動(dòng)信息化平臺(tái)上為保險(xiǎn)投保人服務(wù),這不僅是新華保險(xiǎn)的未來主要業(yè)務(wù)模式,更是整個(gè)保險(xiǎn)行業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)。但傳統(tǒng)解決方案在超過1500個(gè)并發(fā)用戶后,系統(tǒng)性能急劇下降,超過2000個(gè)后,系統(tǒng)基本處在不可用狀態(tài)。這樣的系統(tǒng)瓶頸對(duì)于新華保險(xiǎn)來說,顯然是不能接受的。
為滿足“不改變整個(gè)體系結(jié)構(gòu),但保留一定擴(kuò)展性”的需求,新華保險(xiǎn)采用了Dell Fluid Cache解決方案,利用PCIe固態(tài)硬盤,以數(shù)據(jù)庫服務(wù)器端為起點(diǎn),實(shí)現(xiàn)讀寫分離的數(shù)據(jù)庫優(yōu)化架構(gòu),輔之以分層存儲(chǔ)技術(shù)支持高I/O吞吐量以及基于SQL語句級(jí)別的優(yōu)化和監(jiān)控。張永盛說,戴爾的優(yōu)化解決方案當(dāng)前支持了3萬移動(dòng)客戶端用戶,并發(fā)用戶數(shù)接近9000個(gè),移動(dòng)客戶端提交業(yè)務(wù)后約5秒即可返回處理結(jié)果。此外,主從數(shù)據(jù)庫復(fù)制延遲小于1秒。據(jù)了解,新華保險(xiǎn)并未重新搭建低延遲復(fù)制網(wǎng)絡(luò),而是沿用了原有的千兆網(wǎng)絡(luò)?!斑@種讀寫分離的數(shù)據(jù)庫優(yōu)化架構(gòu)和戴爾閃存加速技術(shù)在不改變?cè)屑軜?gòu)和業(yè)務(wù)邏輯的情況下,徹底解決了新業(yè)務(wù)的性能問題,保證了前端業(yè)務(wù)人員的工作需要。同時(shí)架構(gòu)易于擴(kuò)展,完全可以支持未來2~3倍移動(dòng)客戶端的增長。”
作者簡介
葉毓睿,戴爾中國區(qū)企業(yè)級(jí)解決方案部存儲(chǔ)顧問。2008年加盟戴爾公司,任存儲(chǔ)架構(gòu)師,現(xiàn)任戴爾存儲(chǔ)顧問。在存儲(chǔ)行業(yè)具有多年的經(jīng)驗(yàn),對(duì)存儲(chǔ)行業(yè)的歷史發(fā)展和未來趨勢(shì)有較深的了解。