在本文中,HGST亞太區云存儲及企業級產品營銷總監黃慶民將探討為何閃存作為一項顛覆性技術正在改變市場的游戲規則,并成為驅動企業需求的因素
當今形勢下,企業要保持競爭力,其應用的性能變得至關重要。數據需要能夠被即時訪問,以便其能夠被實時的處理、分析和解析。為滿足這樣的需要,企業客戶正主動將閃存加入到其存儲基礎設施中。
由于需求加速增加,以及獲得客戶的認可,各公司的CIO們迅速認識到,閃存非常適合于數據庫、數據倉庫和大數據分析等性能密集型應用。
盡管業界在大談全閃存和混合閃存陣列,然而,服務器端閃存尤其是PCIe閃存出貨量已經開始起飛。Gartner Group預計,服務器端閃存的出貨量在2015年將超過100萬片。此外,隨著PCIe閃存的價格逐漸降至接近1美元/GB,Gartner預計到2018年,所有出貨至數據中心的SSD中,有接近一半都將是PCIe閃存。
在初期,只有使用橫向擴展架構和NoSQL數據庫的以部署超大規模應用的客戶采用PCIe閃存,而目前PCIe閃存的價格和性能優勢已使其成為這一類應用場景的主流存儲設備。此外,在最近興起的軟件定義存儲架構中,使傳統企業也可以在更多的應用場景使用PCIe閃存,而在這些軟件技術出現之前,往往需要使用外部延遲較高并且成本也較高的SAN架構存儲解決方案。
用作SAN存儲緩存
PCIe閃存最常見的用途就是在現有的SAN存儲設備前端添加緩存。這種方法對于現有的SAN架構存儲設備而言完全透明,同時將延遲從幾毫秒降低到幾十微秒,并可大幅提升現有基礎設施的IOPs能力。這種使用案例被廣泛部署在如單一PCIe設備和緩存軟件且價格不超過1萬美元的Microsoft? SQL Server的數據庫中。為獲得相同的IOPs,傳統SAN存儲可能需要5倍的費用,而且絕對不可能達到同等的低延遲水平。相對而言,PCIe緩存的方式實現了驚人的性能提升。在數據庫運行環境中,延遲意味著等待時間,即用戶得到響應時間;延遲越長,每秒完成的交易量就越少。時間就是金錢,基于PCIe閃存的緩存軟件是一種快捷而簡單的解決方案。
共享式閃存訪問
許多企業級數據庫需要訪問共享存儲。一個很好的例子就是Oracle? 單實例數據庫和 Oracle Real Application Clusters(RAC)。RAC使用Oracle自動存儲管理(ASM)作為數據庫的卷管理組件。ASM使用磁盤組來存儲數據文件,并提供基于服務器的靈活鏡像選項。到目前為止,Oracle ASM使用閃存的唯一途徑就是使用部署在SAN陣列內部的閃存。然而,延遲和成本可能使得建立在SAN之上的Oracle數據庫變得非常昂貴,特別是隨著業務的發展,需要更多IOPs來保持工作負荷余量。
HGST推出的軟件定義存儲產品,使PCIe閃存可以直接在數據庫服務器內部以ASM磁盤組的形式進行管理和訪問。ASM可以根據數據存儲的需求聚合盡可能多的PCIe閃存以用于存儲更多的數據。由于存儲直接連在服務器總線上,使用數據庫全閃存層可以達到微秒級的延遲(Oracle的Calibrate_IO工具無法測量出此量級的數值)。由于ASM可以應用于所有常見的存儲設備,ASM可以將數據遷移到SAN存儲上的大容量存儲設備中來降低價格并優化性能。閃存訪問共享的另一個附加好處是提高了服務器的CPU核心使用率,從而降低Oracle許可證費用或提升現有許可證的有效價值。
集群和服務器整合
對于MySQL這樣的數據庫來說,傳統方法是成對部署主/從服務器。主服務器屬于更大集群的一部分,集群中的數據庫行在多個主服務器中橫向共享,以實現橫向擴展。從屬服務器用于分擔讀操作的工作負荷,并作為主服務器崩潰或數據被破壞時的故障切換節點。
PCIe閃存速度快,延遲小,使得單臺設備便可以處理主服務器上讀寫工作量。由于數據庫損壞和服務器崩潰的情況十分罕見,許多從屬服務器一直空轉耗電、占用空間還需要冷卻。使用PCIe閃存設備和服務器端閃存集群軟件可以很輕松地解決這種“服務器無序擴張”問題。
集群軟件允許多個主服務器將其所有的閃存資源聚集為一個資源池,然后為每個主服務器分配池中的一個卷。單節點從屬服務器或者安裝少量開源軟件的多功能服務器將以“監聽者”的身份運行。當主服務器出現故障時,多功能服務器掛載相應的卷并繼續操作,避免了停機;由于所有的主服務器都將數據同步復制到資源池中,在故障切換時將不會有丟失數據。這一點非常重要,因為原生的本地MySQL復制為異步復制,部分交易記錄可能會被丟失。此項針對MySQL實際部署進行的改變簡單而巧妙,能夠依據集群大小的不同將服務器的數量減少至介乎38%到70%。
凝視未來;接下來是什么
在這些任務關鍵型企業環境中,延遲意味著等待時間,即用戶等待響應時間,延遲越長每秒完成的交易量就越少。時間就是金錢,因此閃存成為一個越來越有吸引力的解決之道。這意味著效率、性能和可擴展性的標準將受到緊密的關注。企業要取得成功,則需要從自己的數據中提取出更大的價值。
硬件和軟件解決方案必須幫助CIO們在性能、復雜度和成本之間取得平衡,即專注于以全SSD環境加速峰值應用,通過分層或使用緩存來利用硬盤和閃存相結合的環境從而改善滯后的性能。