虛擬化、云計算、大數據和移動互聯在中國市場的不斷普及,海量數據的迅猛增長使得數據中心日益龐大,同時也刺激著中國用戶對OLTP、OLAP、IOPS、低延遲的需求不斷提高,但是數據處理和存儲能力卻未能跟上步伐,傳統磁盤技術相對于CPU的性能跌幅,以及受限于控制器架構和磁盤尋道,無法滿足中國用戶持續提升的需求,刺激著閃存在中國市場的增長。
這時候閃存在企業級環境中可以發揮它最大的優勢,也就是提升存儲和服務器的處理器速度,讓數據操作變得更為迅速,實現對數據的實時分析。閃存的高I/O性能,可以化解企業關鍵業務應用的I/O瓶頸,提高服務器利用率,降低購買服務器和軟件許可的開支,還能改善存儲的效率,起到節能降耗的效果。
不僅如此,閃存技術的興起激發了分層存儲的出現和應用,更明確地體現了不同存儲介質的價值。把閃存作為緩存,或者使用自動分層技術,將熱數據保存在閃存中,在硬盤上持久保存冷數據或全部數據,從而最大限度利用閃存的價值。
在中國,新浪微信、阿里支付寶、京東商城、百度是首批大量采用閃存技術實現業務突破創新的使用者。來自中橋的分析數據顯示,在未來12個月,1/4左右的中國用戶將考慮采用全閃存技術,其中企業級26.3%,中小企業23.5%。閃存技術使用經驗和成功案例,將推動全閃存技術在中國市場的進一步發展。
因此,作為解決日益加劇的存儲IOPS和延遲問題的利器,閃存正在被越來越多的企業接受并使用,圍繞著閃存陣列的討論也開始進入白熱化。在中國,市場對閃存的接受度有了非常大的提升,不少企業用戶開始提出對閃存陣列的需求,不管是大型企業還是中型企業,那么在實際部署和使用過程中,企業應該如何根據自身需求量體裁衣地選用閃存和閃存陣列來物盡其用的?
用戶試水:閃存堪稱性能利器 量體裁衣才能物盡其用
越來越多的用戶開始關注閃存陣列帶來的提速體驗,如何選擇適合自己的閃存陣列產品卻并非一件簡單的事情。那么,就讓我們先來看一組閃存陣列在中國市場的典型案例,所有用例都圍繞著提升響應速度展開,但也不乏謹慎的建議和對閃存的期待。
幾周之前,在美國舉行的2014年閃存峰會上,阿里巴巴以中國最大電商的身份亮相,并分享了自己在使用閃存陣列方面的體會。阿里巴巴早在五年前開始邁上閃存的探索之路。目前阿里巴巴正式使用全閃存數據庫,并在其內容發布網絡與應用程序服務器當中引入了大量閃存存儲機制。這家電子商務企業去年曾創下多項紀錄,包括在二十四小時之內處理1.88億次交易、相當于每秒處理15000次交易。
另外一個從部署閃存陣列中嘗到甜頭的是國內房地產行業的主流企業之一碧桂園集團。碧桂園自2007年開始推動信息化進程,隨著企業規模快速擴張,業務量不斷增長,該ERP系統面臨著海量數據的存儲和管理問題,以及更為復雜的業務處理需求。尤其是在報表查詢和單據處理的峰值時期,現有的存儲系統已經無法快速完成數據調取和處理——存儲性能瓶頸逐漸成為了碧桂園IT管理團隊面對的頭號難題。
在這種情況下碧桂園選擇部署IBM FashSystem全閃存陣列,同時配合SAN Volume Controller整合原有的存儲設備以構建虛擬存儲資源池,以解決原ERP系統的性能瓶頸,將庫存管理應用入庫匯總表查詢時間的30分鐘和現金管理應用銀行對賬單勾兌時間的10分鐘分別降低至不到1分鐘,整體效率大幅提升。
而且,IBM FlashSystem能夠通過更少的資源消耗提供更高性能,降低85%批處理作業時間和90% OLTP處理時間;相對于傳統磁盤,全閃存陣列IBM FlashSystem還具備經濟的優勢,能夠幫助企業降低30%的整體成本。全冗余設計能夠保證業務連續性,從而為企業的關鍵業務提供穩定的支持。
越來越多的中國企業開始加入利用閃存解決性能瓶頸的陣營,不過,面對當下閃存陣列引發的各種市場炒作,作為國內起步較早的視頻網站之一,樂視建議用戶以謹慎的態度對待,要對廠商宣傳和市場測試有一個透徹的理解,因為不管是自研設備還是廠商提供的設備,最后目的都是為了滿足用戶自身的使用場景。
樂視網高級總監薛偉稱,全閃存陣列并不復雜,只是成本的增加,但出于TCO的考慮,這一定是個“用成本換價值”的過程,具體體現在IOPS性能、節能以及低延遲等方面。他強調說,樂視不是為了趕潮流而購買全閃存陣列,采購前會有一個評估的過程。“全閃存陣列并不是一個全新的東西,實際上是一套基于硬件和軟件的產品,我們是用我們自己的業務去定義閃存陣列。而且利用全閃存陣列提升和優化應該是一個軟硬兼施的過程,這使得樂視在軟件層面之外利用全閃存陣列提升性能達到5-10倍。
從這些案例來看,很多用戶已經意識到閃存能給他們帶來性能上的巨大提升,他們愿意投資閃存技術來為基礎架構進行優化,甚至現在很多對性能要求較高的企業已經沒有閃存就“活不下去”,因為他們需要閃存支撐龐大的交易量,而普通盤是做不到這一點的。
再造的藝術:閃存超高性能和良好經濟性應該并重
對速度的渴望使得閃存陣列非常有市場。目前頂級全閃存陣列可以提供超過100萬IOPS的性能,即使是“二流”全閃存陣列也能夠提供10萬以上的IOPS性能。Taneja集團高級分析師Jeff Byrne說:“當你考慮使用全閃存陣列的時候,你的期望是以最小的投資獲得最高的IOPS或存儲性能。”
在這個x86時代磁盤速度已經成為最主要的性能出現瓶頸,龐大數據的迅猛增長使得數據中心日益龐大,但是數據處理和存儲能力卻未能跟上步伐,這時候閃存在企業級環境中可以發揮它最大的優勢,也就是提升存儲和服務器的處理器速度,讓數據操作變得更為迅速實現對數據的實時分析。閃存的高I/O性能,可以化解企業關鍵業務應用的I/O瓶頸,提高服務器利用率,降低購買服務器和軟件許可的開支,還能改善存儲的效率,起到節能降耗的效果。
閃存性能好的這個優點毋庸置疑,上面提到的三個案例有力地證明了這一點。不過閃存成本較高也是眾所周知的,閃存的高成本仍然是阻礙很多企業考慮采用它的主要因素。但是,我們可以換個角度重新考量這個問題:傳統硬盤時代注重每GB成本,閃存時代則更關注每IOPS成本。按照每IOPS成本來計算的話,同等容量下,雖然閃存的成本比硬盤高出一個數量級,但它的IOPS性能卻比硬盤高出兩三個數量級。這樣計算下來,對于需要高I/O性能的應用,閃存的成本實際上是遠遠低于硬盤的。
前幾年,頂級廠商的全閃存陣列價格約在16到20美元每GB。中級陣列的價格也在每GB3到8美元。而現在企業級閃存的價格則低于每GB2美元。數據分析、數字成像、VDI、數據庫應用、金融交易系統以及游戲網站等都適合使用閃存,這些應用需要非常高的傳輸速度和非常高的隨機I/O,使用昂貴閃存陣列也算是物盡其用。
傳統磁盤驅動器的貢獻不可磨滅,很顯然經濟趨勢已經向閃存方面傾斜,圍繞閃存建立起的經濟體系更加引人注目。IBM閃存存儲系統主要從4個方面改變數據的經濟性:首先MicroLatency技術將延遲縮短到90微秒,而性能提高近45倍;全冗余、并發維護及可條帶RAID做到企業級可靠性和可用性;IBM軟件定義存儲及5倍壓縮,通過數據保護和增效技術來最大限度利用存儲投資;電力和冷卻成本可降低成本95%,1機架大小的場地內可以存儲1PB的數據。
IBM TMS高管Woody Hutsell曾這樣總結IBM在閃存市場的優勢:“IBM擁有業界中適用范圍最廣的閃存產品組合。IBM已經明確表示目前市場正在接近臨界點,在這里閃存所帶來的經濟收益將開始逐步超過產品本身的高昂售價。這個臨界點的出現最終將催生出全閃存數據中心這樣的產物,沒有哪家企業比IBM更了解數據中心。”
閃存在性能和成本上蘊含的巨大潛力,而這項新興技術在IBM存儲戰略中也體現無遺。IBM憑借著一套IOPS達到百萬以上級別的設備闖入全閃存陣列領域,這也是其在一年半之前收購TMS公司以來推出的首款IBM FlashSystem產品,與此同時,IBM高端DS8000、XIV以及中端Storwize產品家族目前都已經支持閃存配置。IBM在4月宣布投資10億美元加強其閃存業務。
其中,IBM FlashSystem 840是IBM最新也是最有力的武器之一。它是面向數據中心優化的產品,與前代產品IBM FlashSystem 820相比,帶寬提升近2倍,性能提升1倍且最高可以達到110萬IOPS,更加適用于數據庫分析、虛擬化基礎架構和公有云及私有云。通過提高工作負荷,IBM FlashSystem 840使服務器每秒鐘可以處理4萬筆的信用卡交易,這樣就可以取代數以百計的機柜,同時保證同樣的性能,而且它的部署非常快,使用的是模塊化的設計,可以在前端或者是后端來進行熱切換。
IBM FlashSystem 840全閃存陣列還采用MicroLatency 技術,數據訪問速度由毫秒縮短到微秒,能夠幫助企業優化實時數據分析,更加快速地獲取指導下一步行動的分析結果。在此基礎上,IBM推出FlashSystem 企業級性能解決方案,這一解決方案捆綁了 IBM FlashSystem 840 和 IBM System Storage SAN Volume Controller (SVC) 技術。IBM該解決方案包括一整套的高級數據管理功能,包括實時壓縮、快照、自動精簡技術、VAAI和應用感知拷貝,以及FlashCopy和IBM Easy Tier等。其中,加強的數據虛擬化引擎,實現3倍更快的實時壓縮效率。
FlashSytem這是IBM自2012年2月收購TMS公司及其RamSan技術以來推出的第一款全閃存陣列產品。處于業界領先水平的820機型于2012年2月推出,更新型號840則時隔兩年與用戶見面。自從買下TMS公司及其RamSan產品與技術之后,IBM共向超過一千家客戶銷售過FlashSystem設備。
小結:閃存激發基礎架構革新 再造數據實時分析速度
可以預見的是,未來五到七年,閃存存儲基礎設施將走上全面革新之路并成為數據中心中的主要存儲解決方案。
現在來看,整個技術業界已經達成了這樣的共識,也就是閃存在訪問I/O敏感型隨機數據時的表現要遠遠優于普通磁盤、而且全閃存陣列在扮演熱門隨機數據網絡化存儲機制這一角色方面也具備先天優勢。誠然,磁盤在處理數據流時的表現并不遜于閃存,而且每GB使用成本也要低得多。不過綜合來看,磁盤陣列還是最適合近線、冷門或者偏冷門數據,最好被用于支持大型文件的訪問流。
中國用戶顯然已經意識到閃存技術能夠給他們帶來的性能變革,并且開始積極擁抱這項技術,盡管成本問題仍然讓他們有些猶豫,但相信未來閃存價格的不斷下滑,將有效緩解用戶最關心的問題,閃存被企業所接受并普遍采用只是時間的問題,可以說,閃存將會成為他們提高存儲性能、再造基礎架構、支撐實時數據分析最有力的武器。
藍色巨人IBM是積極推動閃存進入數據中心浪潮中的參與者之一,以大數據為代表的開發工作逐步將閃存存儲推向企業級應用的主流,這是因為企業用戶需要熱門數據和大量信息能夠實時分析并以實時反饋給用戶。
FlashSystem是IBM存儲產品組合中一個顯著的亮點,這款新型融合型閃存系統的推出將會給IBM業務帶來巨大推動作用,可以預見IBM Flash System陣列產品線未來將獲得在線重復數據刪除以及更豐富的數據管理功能,成為IBM對應EMC XtremIO、NetApp EF550與即將面世的FlashRay、Violin Memory等眾多產品的直接武器。