中橋調(diào)研咨詢首席分析師王 叢
21世紀(jì)可謂是數(shù)字經(jīng)濟(jì)。以云計算、移動互聯(lián)、社群網(wǎng)站、大數(shù)據(jù)為主要特征的新興IT在快速改變各行各業(yè)的產(chǎn)業(yè)格局和價值分配。故此,被麥肯錫定義為“顛覆性技術(shù)”。數(shù)字在快速成為企業(yè)發(fā)展最重要的核心資源。新興IT讓客戶服務(wù)效率提高60%,生產(chǎn)效率提高58%。以數(shù)字為核心經(jīng)濟(jì),網(wǎng)上交易、數(shù)字產(chǎn)品和服務(wù)銷售額達(dá)4.4萬億美金,占全球總市場銷售額的13.8%。
在中國市場,創(chuàng)新企業(yè)通過移動互聯(lián)和大數(shù)據(jù),讓電商和Web2.0服務(wù)通過“跨界”,挑戰(zhàn)傳統(tǒng)金融服務(wù)、零售行業(yè)和物流服務(wù)等行業(yè)。中國企業(yè)用戶已經(jīng)意識到,加速IT轉(zhuǎn)變,通過IT創(chuàng)造價值不再是“錦上添花”,而成為企業(yè)持續(xù)發(fā)展和盈利的基礎(chǔ)。相對于傳統(tǒng)經(jīng)濟(jì)的拼資金、拼規(guī)模;數(shù)字化經(jīng)濟(jì)環(huán)境下,“精準(zhǔn)、效率”是企業(yè)持續(xù)增長的基礎(chǔ)。新興IT讓企業(yè)可以通過大數(shù)據(jù)分析來精準(zhǔn)判斷前瞻性商機;通過商業(yè)智能,優(yōu)化高質(zhì)量服務(wù)和產(chǎn)品市場,提高長期投資回報率;通過高效IT服務(wù),為業(yè)務(wù)提供快捷響應(yīng)和可靠支撐,優(yōu)質(zhì)用戶體驗。根據(jù)中橋2014年6月的調(diào)研數(shù)據(jù)顯示,中國企業(yè)用戶已經(jīng)意識到T3(云計算與移動互聯(lián)架構(gòu))平臺的重要性。參加調(diào)研的460名最終用戶中,75.2%表示在未來12個月會實現(xiàn)或評估T2向T3的轉(zhuǎn)變。在IT架構(gòu)和技術(shù)選擇過程中,企業(yè)已經(jīng)將T3演進(jìn)作為技術(shù)評估的重要考量因素。
T2(服務(wù)器和終端架構(gòu))向T3平臺的轉(zhuǎn)變,驅(qū)動了消費者ICT和商業(yè)ICT技術(shù)與市場的融合。IT服務(wù)使用者從傳統(tǒng)的以千或萬計算,上升到以百萬、千萬,甚至于以億來計算。這對于高并行處理能力、海量并發(fā)查詢、應(yīng)用高可擴(kuò)展、自動化動態(tài)資源配置、根據(jù)負(fù)載細(xì)粒度優(yōu)化效率的需求,都遠(yuǎn)超出T2架構(gòu)所能支撐的。海量IT服務(wù)消費者、快速增加的應(yīng)用數(shù)量、結(jié)合大數(shù)據(jù)的近實時/實時分析,都給傳統(tǒng)IT帶來巨大挑戰(zhàn)。同時,T2向T3的演進(jìn)也進(jìn)一步刺激了數(shù)據(jù)量的快速增長。在這一演進(jìn)過程中,應(yīng)用持續(xù)穩(wěn)定的性能、應(yīng)用高可擴(kuò)展性,以及確保IT從IT架構(gòu)管理到IT服務(wù)交付演進(jìn)過程的業(yè)務(wù)穩(wěn)定性,決定著IT對業(yè)務(wù)的支撐能力,和通過IT實現(xiàn)突破創(chuàng)新的能力。
圖1 未來12個月企業(yè)的全閃存部署
中橋調(diào)查顯示,IT整合持續(xù)是2014年中國用戶IT戰(zhàn)略的第一重點,以提高IT資源使用和管理效率。其次是通過虛擬化實現(xiàn)應(yīng)用與架構(gòu)解耦;通過云計算實現(xiàn)從IT架構(gòu)管理到IT服務(wù)自動化交付;以及通過大數(shù)據(jù)分析和移動互聯(lián)實現(xiàn)業(yè)務(wù)突破創(chuàng)新。IT演進(jìn)過程中,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)生了大量隨機讀取,采用傳統(tǒng)存儲技術(shù),不僅導(dǎo)致時間延遲,同時,I/O升級成本非常高,難以實現(xiàn)線性升級IOPs,以保證業(yè)務(wù)發(fā)展過程的穩(wěn)定性。而在云計算環(huán)境下,實時滿足各種應(yīng)用的性能需求,就需要從計算、網(wǎng)絡(luò)到存儲的端到端以工作負(fù)載為核心的高性能。與此同時,無論是提高批量分析、業(yè)務(wù)報表效率,還是滿足大數(shù)據(jù)近實時和實時分析所需性能,對OLTP和OLAP的要求都非常高。在技術(shù)升級過程中,CPU性能大概每18到24個月翻一番,如何能夠進(jìn)一步提升內(nèi)存、網(wǎng)絡(luò)和存儲層的性能,將CPU處理能力轉(zhuǎn)換為業(yè)務(wù)加速器,驅(qū)動著各種閃存技術(shù)的快速發(fā)展。越來越多的用戶通過閃存技術(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,滿足虛擬化和移動互聯(lián),以及大數(shù)據(jù)分析過程對性能的需求。
相對于歐美市場,中國企業(yè)對閃存技術(shù)使用較為保守,閃存尚處于市場教育階段。從圖1可以看到,目前已采用全閃存技術(shù)的中國市場占比較低。有43.7%的受訪用戶尚在評估是否采用全閃存技術(shù)。而在未來12個月,1/4左右(24.5%)的中國用戶將考慮采用全閃存技術(shù),這與全球市場預(yù)測的閃存會逐步取代15000rpm磁盤,成為一層存儲的主流技術(shù)還有較大距離。在中國市場,雖然閃存技術(shù)的使用還處于初期階段,但受益于閃存技術(shù),中國市場以新興數(shù)字為核心的業(yè)務(wù)得到了蓬勃發(fā)展。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,并加速通過大數(shù)據(jù)和T3平臺實現(xiàn)業(yè)務(wù)突破創(chuàng)新,成功“跨界”挑戰(zhàn)傳統(tǒng)行業(yè)。
從經(jīng)濟(jì)性角度來看,隨著閃存經(jīng)濟(jì)規(guī)模的上升,以及閃存靈活的技術(shù)選擇,閃存與各種容量和性能優(yōu)化技術(shù)的融合,在2016年,企業(yè)級閃存以IOPs成本計算,將與15000rpm磁盤出現(xiàn)交叉。同時,閃存高可靠性和高可用性的不斷完善,閃存高密度、低耗能、IOPs的線性升級擴(kuò)展能力,將加速閃存作為主存儲核心技術(shù)的趨勢。閃存和磁盤技術(shù)的有效結(jié)合,可以進(jìn)一步降低時間延遲、提高CPU利用率、降低軟件采購成本和數(shù)據(jù)中心管理運營成本,從而有效實現(xiàn)用戶普遍追求的控制TCO的目的。從圖2中橋調(diào)研數(shù)據(jù)顯示,中國用戶評估閃存技術(shù)最重要的五個選擇因素包括:
圖2 閃存技術(shù)的重要評估因素
圖3 閃存技術(shù)的價值
閃存經(jīng)濟(jì)性:用戶選擇閃存,以經(jīng)濟(jì)有效地滿足業(yè)務(wù)對I/O的性能需求。閃存價格和投資回報,是阻礙用戶選擇閃存的重要因素。用戶需要根據(jù)業(yè)務(wù)發(fā)展需求,選擇最適合的閃存技術(shù)。評估閃存的經(jīng)濟(jì)性,與閃存技術(shù)的靈活選擇、閃存使用效率、使用閃存后的數(shù)據(jù)生命使用管理開支,有著非常緊密的關(guān)系。
磁盤緊密整合:高I/O性能對于業(yè)務(wù)關(guān)鍵型負(fù)載十分重要。然而,考慮到數(shù)據(jù)生命周期不同階段對處理性能和存儲資源需求不同,中國用戶將閃存和磁盤緊密整合做為評估閃存的第二考量因素。閃存與磁盤的緊密整合,結(jié)合著企業(yè)級功能,可以最大限度地提高閃存的使用效率,同時,提高數(shù)據(jù)生命周期管理效率。
數(shù)據(jù)高可用性:用戶往往通過閃存提高業(yè)務(wù)關(guān)鍵型應(yīng)用的性能。故此,閃存高可靠性是保證業(yè)務(wù)關(guān)鍵型數(shù)據(jù)高可用性和業(yè)務(wù)穩(wěn)定安全的核心。
閃存技術(shù)靈活性:目前,業(yè)界提供不同的閃存技術(shù)來應(yīng)對不同的性能瓶頸。如何根據(jù)業(yè)務(wù)和負(fù)載需求靈活選擇閃存技術(shù),對不同的閃存技術(shù)實現(xiàn)集中統(tǒng)一管理,決定著閃存的長期高性價比和投資回報。
可管理性:閃存技術(shù)不僅在服務(wù)器端、存儲端、網(wǎng)絡(luò)端提供了靈活的技術(shù)選擇,還能實現(xiàn)端到端(服務(wù)器閃存、存儲閃存)的集中統(tǒng)一管理,最大限度降低管理的復(fù)雜性,提升管理效率。
全閃存MLC和SLC優(yōu)勢:不同的工作負(fù)載對讀性能和寫性能的要求不同。Oracle等數(shù)據(jù)庫更多的是要求高寫性能,流媒體則是高讀性能。如何根據(jù)不同的工作負(fù)載細(xì)粒度化發(fā)揮MLC和SLC各自的技術(shù)優(yōu)勢,是用戶提高閃存投資回報的又一重要評估指標(biāo)。
市場上的閃存技術(shù)方案有多種靈活選擇,可以在服務(wù)器端以PCIe SSD的形式實現(xiàn),或在存儲端以閃存層或全閃存形式呈現(xiàn)。閃存最典型的業(yè)務(wù)價值包括:
1.提 高OLTP性 能:OLTP負(fù)載涉及到在線交易的各個環(huán)節(jié)。無論網(wǎng)上銀行、電商訂單處理、在線查詢,或各種在線服務(wù)注冊和交易,OLTP性能直接決定著用戶體驗和服務(wù)質(zhì)量,決定著業(yè)務(wù)的增長和利潤空間。閃存可以經(jīng)濟(jì)、快捷地提升OLTP性能。在業(yè)務(wù)發(fā)展過程中,通過閃存I/O性能線性升級,保證業(yè)務(wù)發(fā)展過程中OLTP的穩(wěn)定性。
2.閃存應(yīng)用加速:IT演進(jìn)過程中,應(yīng)用形態(tài)在發(fā)生快速變化。應(yīng)用多元化、云計算、移動應(yīng)用的應(yīng)用可擴(kuò)展性,對系統(tǒng)的并發(fā)處理能力都提出更高要求。以ERP為例,ERP云應(yīng)用和移動ERP,相對于傳統(tǒng)ERP,對I/O性能的要求更高。同時,對數(shù)據(jù)庫性能的需求也不斷提升。服務(wù)器閃存技術(shù),讓用戶能最大限度發(fā)揮CPU處理能力,最大限度降低時間延遲,保證海量并發(fā)查詢和滿足并行處理性能需求,實現(xiàn)應(yīng)用加速,保證業(yè)務(wù)可持續(xù)的穩(wěn)定拓展。
3.VDI/BYOD:桌面虛擬化和移動終端管理啟動風(fēng)暴是用戶極為棘手的問題,直接影響到移動辦公、遠(yuǎn)程辦公的效率和用戶體驗。通過閃存技術(shù),用戶可以動態(tài)滿足啟動風(fēng)暴過程所需要的I/O性能,經(jīng)濟(jì)有效地保證移動辦公效率。
4.商業(yè)智能:對數(shù)據(jù)進(jìn)行批量分析可以有效提高企業(yè)的物流鏈、資金鏈利用率,同時,提高技術(shù)研發(fā)、產(chǎn)品開發(fā)和產(chǎn)品服務(wù)市場的投放效率。批量分析的數(shù)據(jù)整合、分析建模、分析報表,對OLAP提出更高的性能要求。與此同時,近實時和實時分析對OLAP和OLTP都有較高需求。充分發(fā)揮閃存MLC和SLC技術(shù),可以經(jīng)濟(jì)地實現(xiàn)對OLTP和OLAP性能的提升。 中橋?qū)χ袊罱K用戶的調(diào)研數(shù)據(jù)也顯示,用戶選擇閃存技術(shù),主要是看中了閃存的以下價值,如圖3。
滿足業(yè)務(wù)關(guān)鍵負(fù)載IOPs需求:相對于磁盤技術(shù),閃存提供較高的IOPs。而且,隨著閃存經(jīng)濟(jì)規(guī)模的進(jìn)一步上升和以IOPs成本模式的閃存定價,采用閃存技術(shù)來提高IOPs具有相對更好的經(jīng)濟(jì)性。
降低時間延遲:內(nèi)存空間容量、硬盤相對于CPU的性能跌幅、控制器架構(gòu)和磁盤尋道,是導(dǎo)致時間延遲的主要原因。閃存技術(shù)革新的非機械結(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,顯著降低時間延遲。
提高虛擬機密度:高虛擬機密度環(huán)境會產(chǎn)生大量的隨機讀取,從而對存儲IOPs的要求不斷提升。閃存高IOPs的特點,可以非常有效地應(yīng)對高虛擬機密度下應(yīng)用的IOPs需求,并線性升級IOPs來滿足應(yīng)用的擴(kuò)展需求。
滿足大數(shù)據(jù)分析對OLAP的需求:大數(shù)據(jù)近實時和實時分析對OLAP和OLTP要求都非常高,這就給傳統(tǒng)計算能力和存儲性能帶來挑戰(zhàn)。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OLAP和OLTP的需求。
終端管理啟動風(fēng)暴:BYOD和VDI啟動風(fēng)暴是由于產(chǎn)生了大量I/O請求,尤其是當(dāng)每天大量的虛擬桌面在指定時段同時啟動的時候。閃存結(jié)合數(shù)據(jù)流動技術(shù),能夠經(jīng)濟(jì)有效地以高IOPs應(yīng)對啟動風(fēng)暴問題。
消除熱點性能:結(jié)合閃存技術(shù)和數(shù)據(jù)自動分層,能夠?qū)崟r監(jiān)控并及時將熱點數(shù)據(jù)遷移到高性能的閃存層。不僅滿足熱點數(shù)據(jù)的高IOPs和性能穩(wěn)定性,還提高了存儲資源利用率。