1980年,第一顆5MB容量的5.25英寸硬盤誕生;1991年,第一顆1GB容量的3.5英寸硬盤誕生。之后的數年間,經過技術的不斷創新,轉速、馬達轉動方式、磁片密度等關鍵技術得到大幅度的突破,直到2000年最終面世的每分鐘15000轉硬盤。
在企業級應用環境中,每分鐘15000轉硬盤被形象的稱呼成“高速盤”。從FC2G/4G接口發展到SAS3G/6G接口,“高速盤”一直是大量企業級應用所依賴的主要存儲介質。“高速盤”在過去多年間能夠一直勝任企業級應用的主要原因就是因為IOPS,很多企業級應用環境為了滿足IOPS的需求,不惜成本“堆積”15000轉硬盤,同時購置了大量的存儲設備放置這些“高速盤”。
2014年即將過去之際,“高速盤”在企業級應用中支撐 IOPS的使命也即將結束,取而代之的是SSD固態硬盤。單顆SSD固態硬盤的IOPS隨機讀寫性能表現是15000轉硬盤的100倍,對于企業級環境中大量的數據庫、虛擬化應用,部署SSD替代15000轉硬盤是大勢所趨。SSD有超高的IOPS能力、極底的延遲等優勢,但是由于其單GB價格、生命周期等問題,也延緩了SSD的大范圍部署,甚至還不能完全取代機械硬盤成為數據的主流存儲介質。
存儲系統是企業級應用在線運行的主要支撐設備之一,硬盤技術的變革也必然影響到存儲系統的部署方式。Infortrend普安科技作為一家有著二十年存儲系統研發、制造經驗的公司,存儲產品相應的技術也隨著硬盤技術的發展而革新。因為當下SSD和機械硬盤HDD的部署無法做到統一,只能是兩者相結合的狀態,Infortrend普安科技的存儲產品加入了自動分級存儲(AutoTieringStorage)和固態盤緩存加速(SSDasCache)的功能。
無論是自動分級存儲技術,還是固態盤緩存加速技術,都是將SSD和HDD進行有機結合的方式。到底什么樣的應用環境下適合用自動分級存儲,什么樣的應用環境下適合固態盤緩存加速呢?先看一下這兩個技術的實現方式:
InfortrendEonStorDS1000&3000系列存儲產品都可以開啟SSDasCache功能,每個存儲控制器可以支持4顆 SSD固態盤組成SSD緩存池。當主機端發起數據讀請求時,存儲固件Firmware會將對應數據塊Block調入SSD緩存池,之后的數據讀動作完全是在SSD緩存池中完成。如果數據本身是存放在低轉速高性價比的7200轉HDD上,通過SSD緩存池加速隨機讀動作,完全可以承擔像SQLServer數據庫應用的環境:
從上圖SQLServer應用配置示例可以看到,拋棄15000轉磁盤,轉向SSD結合HDD的配置方式,在保障50000IOPS性能的同時,整套存儲系統的容量更大,單GB容量空間的成本更低,只需要3U的機架空間和500瓦的耗電量,也更加的綠色環保。
自動存儲分級技術雖然也是將SSD和HDD有機結合在一起,但是SSD所組成的存儲介質層Tier是會存放數據的,只有當數據經過一段時間沒有被調用時,存儲系統才會將其遷移至其他的存儲介質層Tier:
InfortrendEonStorDS1000&3000系列存儲產品都可以開啟AutoStorageTiering功能,客戶可根據實際硬盤配置靈活選擇兩層或四層分級功能。為了將SSD的性能發揮出來,配置第一層Tier0存儲介質為SSD所組成的RAID組,熱點數據可以在Tier0 被任意讀寫,并且保存在SSD中,這一點與SSDasCache不同。對于像搭建VM虛擬機這樣的應用,既有IOPS讀的要求,又有IOPS寫的要求,就需要配置自動存儲分級來解決IOPS問題:
InfortrendEonStorDS1000&3000系列產品的自動存儲分層技術特點:
1、可以按存儲介質區分Tier,也可按RAID級別區分
即便沒有預算購置SSD,也可利用RAID級別的性能差異來搭建出自動存儲分層的效果
2、熱點數據搬移時間可手動可自動
應用環境的繁忙程度使用者最清楚,數據搬移時間交由使用者決定
3、最小搬移的數據塊尺寸為64KB
SSD價格昂貴,越小的數據塊搬移尺寸,越能幫助使用者節省SSD空間
SSD是否會成為未來主要的存儲介質?HDD還會有更好的技術發展嗎?其實這些問題并不重要,重要的在硬盤技術交替的時代合理選擇搭配,將IT部署預算的每一分錢花在合理的技術上。