漫談SSD

在過(guò)去幾十年中，CPU發(fā)展迅速，主頻不斷提升，從單核、雙核、再到多核；內(nèi)存也相繼得到發(fā)展，從SDRAM到DDR、從DDR到DDR2再到DDR3；硬盤的容量和速度也得到了相應(yīng)的提高。接口從PATA變成了SATA，SCSI變成了SAS，垂直記錄技術(shù)在容量上的突破，但仍未能改變硬盤的磁記錄的方式。

IT演進(jìn)過(guò)程中，隨著CPU性能的快速提升，用戶需要高效的解決方案，充分發(fā)揮CPU多線程和不斷提升的處理能力，從而優(yōu)化應(yīng)用性能和保證低延遲。虛擬化環(huán)境產(chǎn)生了大量隨機(jī)讀取，采用傳統(tǒng)存儲(chǔ)技術(shù)，不僅導(dǎo)致時(shí)間延遲，同時(shí)，I/O升級(jí)成本非常高，難以實(shí)現(xiàn)線性升級(jí)IOPs，以保證業(yè)務(wù)發(fā)展過(guò)程的穩(wěn)定性。而在云計(jì)算環(huán)境下，實(shí)時(shí)滿足各種應(yīng)用的性能需求，就需要從計(jì)算、網(wǎng)絡(luò)到存儲(chǔ)的端到端以工作負(fù)載為核心的高性能。與此同時(shí)，無(wú)論是提高批量分析、業(yè)務(wù)報(bào)表效率，還是滿足大數(shù)據(jù)近實(shí)時(shí)和實(shí)時(shí)分析所需性能，對(duì)OLTP和OLAP的要求都非常高。如何能夠進(jìn)一步提升內(nèi)存、網(wǎng)絡(luò)和存儲(chǔ)層的性能，將CPU處理能力轉(zhuǎn)換為業(yè)務(wù)加速器，驅(qū)動(dòng)著各種閃存技術(shù)的快速發(fā)展。

從整體市場(chǎng)來(lái)看，閃存是當(dāng)下存儲(chǔ)乃至整個(gè)數(shù)據(jù)中心領(lǐng)域的一個(gè)熱點(diǎn)，熱的原因應(yīng)該是閃存代表著存儲(chǔ)介質(zhì)的演化。同時(shí)以閃存為存儲(chǔ)介質(zhì)的SSD（固態(tài)硬盤）在數(shù)據(jù)中心地位也在快速提升。SSD與傳統(tǒng)的機(jī)械磁盤相比，閃存盤不含移動(dòng)部件，因此也沒(méi)有尋道時(shí)間和旋轉(zhuǎn)延遲，從而在處理速度上能夠得到很大提升，提供高IOPs和更低的延遲。從中橋?qū)?guó)內(nèi)最終用戶的調(diào)研數(shù)據(jù)業(yè)可以看出，用戶選擇閃存技術(shù)主要看中的價(jià)值：

1、滿足業(yè)務(wù)關(guān)鍵負(fù)載IOPs需求：相對(duì)于磁盤技術(shù)，采用閃存作為存儲(chǔ)介質(zhì)，讀取速度相對(duì)機(jī)械硬盤更快，能提供更高的IOPs。

2、降低時(shí)間延遲：閃存技術(shù)革新的非機(jī)械結(jié)構(gòu)消除了傳統(tǒng)磁盤的磁道式結(jié)構(gòu)，可以更快地傳送數(shù)據(jù)，極大提高了數(shù)據(jù)讀取速度，顯著降低時(shí)間延遲。

3、提高虛擬機(jī)密度：閃存高IOPs的特點(diǎn)，可以非常有效地應(yīng)對(duì)高虛擬機(jī)密度下應(yīng)用的IOPs需求，并線性升級(jí)IOPs來(lái)滿足應(yīng)用的擴(kuò)展需求。

4、滿足大數(shù)據(jù)分析對(duì)OLAP的需求：結(jié)合閃存MLC和SLC技術(shù)，可以充分滿足大數(shù)據(jù)分析對(duì)OLAP和OLTP的需求。

5、終端管理啟動(dòng)風(fēng)暴：閃存結(jié)合數(shù)據(jù)流動(dòng)技術(shù)，能夠經(jīng)濟(jì)有效地以高IOPs應(yīng)對(duì)啟動(dòng)風(fēng)暴問(wèn)題。

6、消除熱點(diǎn)性能：結(jié)合閃存技術(shù)和數(shù)據(jù)自動(dòng)分層，能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)控并及時(shí)將熱點(diǎn)數(shù)據(jù)遷移到高性能的閃存層。

越來(lái)越多的用戶通過(guò)閃存技術(shù)，提升并發(fā)處理能力以及海量查詢響應(yīng)速度，保證交易處理的高性能和低延遲，滿足虛擬化和移動(dòng)互聯(lián)，以及大數(shù)據(jù)分析過(guò)程對(duì)性能的需求。而看到這一趨勢(shì)的各家IT廠商也是在近幾年動(dòng)作不斷。無(wú)論是EMC、IBM這樣的傳統(tǒng)的存儲(chǔ)巨頭，還是希捷、西數(shù)這樣的硬盤廠商，以及新興的閃存廠商，都加入SSD市場(chǎng)的角逐中，并且提出大量SSD解決方案，如可以在服務(wù)器端以PCIe SSD的形式實(shí)現(xiàn)，或在存儲(chǔ)端以閃存層或全閃存形式呈現(xiàn)。這使得I/O性能的最佳調(diào)優(yōu)成為可能，最切合地滿足應(yīng)用所需而不用過(guò)渡投入。受益于閃存技術(shù)，中國(guó)市場(chǎng)以新興數(shù)字為核心的業(yè)務(wù)得到了蓬勃發(fā)展，像新浪微博、阿里支付寶、京東商城、百度等創(chuàng)新型企業(yè)，正通過(guò)閃存技術(shù)縮短產(chǎn)品服務(wù)面市周期，保證高并發(fā)使用體驗(yàn)。而從國(guó)外Storage magazine公布的對(duì)2015年6大熱門存儲(chǔ)技術(shù)來(lái)看，其中有一半和閃存有關(guān)。看來(lái)，SSD在今年確實(shí)打得火熱。

(消息來(lái)源：中橋國(guó)際調(diào)研咨詢有限公司)