大數據具有巨大的商業價值,但存儲卻是大數據創造價值的瓶頸。傳統的一層存儲是跟隨著一層應用的。在數據中心演進過程中,隨著虛擬化、VDI、大數據、云計算、 IT整合的需求,在架構層面對存儲的IOPs和低延遲的要求快速提升。而且隨著大數據的演進,數據子集量越來越大,對存儲IOPs的需求幾乎會無止境地增長。所以,滿足大數據不可預測的對一層存儲的性能需求,新一代存儲需要具有經濟性,而且可以通過軟件的形式配置一層應用所需的IOPs和低延遲。
傳統存儲技術面臨的挑戰,主要包括以下幾方面:
磁盤由于本身的結構,在數據讀取過程中尤其是高IO讀寫時,尋道增加了響應時間,從而導致傳統磁盤性能跟不上業務發展的需求。
磁盤相對于CPU和內存存在性能的差距。過去若干年中,每18個月處理器的性能翻倍,RAM的性能也在迅速增加,而磁盤性能的提升幅度是最小的。
傳統控制器結構需要分步讀寫,從而增加了時間延遲。
隨著時間的發展,無論是一層應用采用多核的形式,還是虛擬服務器、VDI的形式,或者云計算和數據中心整合,都帶動了對存儲性能的進一步需求。與此同時,存儲的容量成本下降,但IOPs/Spindle沒發生改變。為了滿足高IOPs,傳統的做法是增加磁盤數量,但這不僅導致成本快速上升,而且造成了數據中心占地和耗能等問題。所以說,傳統存儲由于架構問題,在向大數據的演進過程中,越來越無法滿足通過IT 創造價值的需求。
為了對傳統存儲給用戶帶來的挑戰進行更細致的分析,我們來看看《2013-2014年中國IT應用技術藍皮書調研》中的數據結果:
調研數據顯示,由于傳統存儲無法滿足業務關鍵型應用中所需的OLAP和OLTP的性能需求,考慮采用固態閃存技術的用戶數量已經過半,用戶對閃存技術的認可和采購需求有了比較大的進步。除了已部署固態技術的9.52%用戶,27%以上的用戶考慮將在未來12個月內部署固態技術,另有16.93%的用戶則考慮在未來12-24個月部署固態閃存技術。
企業應用中涉及到的固態閃存技術類型主要分為PCIe SSD、全閃存陣列以及固態緩存設備,不過在部署固態技術的選擇調研中,更多的企業(43.92%)傾向于選擇固態緩存設備,13.23%的用戶選擇了PCIe閃存卡。由此可見,固態緩存設備和PCIe閃存卡這兩種固態技術的應用還是非常廣泛的。而企業應用中的全閃存陣列還需要提高,分析其中的原因,在于全閃存陣列在替換傳統陣列過程中,存在成本過高的問題,而固態緩存設備和PCIe閃存卡可以實現更為靈活更為適合用戶選擇的應用方式。
基于用戶對固態技術的需求,三大固態技術的優缺點可歸納為:
PCIe SSD
優點:快速提高某一應用性能
缺點:不能多應用共享;HA高開支;TB級
固態緩存設備(固態和硬盤混合)
優點:加速某些應用
缺點:企業級功能有限;幾十TB級
全閃存陣列
優點:一層存儲;最高容量和企業級功能;
高可用,快照,在線升級;
橫向擴展:幾百TB到PT級