通過(guò)本篇您將了解到：許多用戶今天無(wú)法理清市場(chǎng)上固態(tài)硬盤(SSD)有哪些種類。本篇對(duì)于SSD體系架構(gòu)的解析介紹了三種部署SSD的主要途徑：在陣列內(nèi)部，在服務(wù)器內(nèi)以及使用SSD設(shè)備。各種方式各有優(yōu)劣，這其中還包括延遲問(wèn)題和性能水平問(wèn)題。

很少有一種新技術(shù)可以同時(shí)在提升性能的同時(shí)降低成本。不過(guò)，SSD這種很有意思的技術(shù)卻達(dá)到了這種目標(biāo)。主要的存儲(chǔ)供應(yīng)商中的大部分都開始提供全系列的SSD產(chǎn)品。固態(tài)存儲(chǔ)驅(qū)動(dòng)器可以以這樣三種形式進(jìn)行部署：基于陣列的SSD一般考慮部署在存儲(chǔ)區(qū)域網(wǎng)絡(luò)中；基于服務(wù)器的SSD一般部署在存儲(chǔ)區(qū)域網(wǎng)絡(luò)的主機(jī)前端；而SSD設(shè)備可以部署在兩者中任意位置。選擇最佳部署方案的同時(shí)也決定了這種方式與身居來(lái)的缺陷，以及可以解決的問(wèn)題種類。理解這些細(xì)微的差別可以避免過(guò)渡投入以及由此帶來(lái)的過(guò)渡開銷。

由于這種技術(shù)上的困擾，抑或是因?yàn)槿狈?duì)其它解決方案的了解，IT經(jīng)理可能會(huì)傾向于選擇最簡(jiǎn)單的部署方式，也就是選擇基于陣列的SSD。在許多情況下基于陣列的SSD確實(shí)不失為最佳解決方案，不過(guò)如果沒(méi)有了解詳細(xì)基于主機(jī)的SSD和SSD設(shè)備這兩種方式，你可能會(huì)錯(cuò)過(guò)最適合于你現(xiàn)有環(huán)境的方案。

決定SSD體系架構(gòu)部署的關(guān)鍵因素在于找出影響應(yīng)用性能的瓶頸和延遲。對(duì)于任何SSD技術(shù)，實(shí)際的數(shù)據(jù)存取速度都接近在內(nèi)存的水平。雖然I/O吞吐量根據(jù)設(shè)備的不同差別也很大，不過(guò)這只是由于設(shè)備的設(shè)計(jì)，而不是因?yàn)樵O(shè)備在存儲(chǔ)區(qū)域網(wǎng)絡(luò)中的位置。SSD的延遲一般以納秒計(jì)算；而網(wǎng)絡(luò)和硬盤驅(qū)動(dòng)器設(shè)備的延遲則以毫秒計(jì)算，因此你在何處部署SSD位置成為性能優(yōu)化的關(guān)鍵。

以下是三種SSD部署方式的概括：

基于陣列的SSD部署方式

基于陣列的SSD通常部署在陣列內(nèi)一個(gè)單獨(dú)的邏輯層，稱為第0層。由于在陣列內(nèi)部，其直接和存儲(chǔ)背板連接。各層之間的數(shù)據(jù)遷移取決于硬盤驅(qū)動(dòng)器的延遲，驅(qū)動(dòng)器吞吐量和背板延遲。而在這些之中，最為顯著的就是硬盤驅(qū)動(dòng)器的I/O吞吐量。諸多因素決定了最終的I/O吞吐量，不過(guò)在這次試驗(yàn)中，我們并不關(guān)注這些專業(yè)術(shù)語(yǔ)而是將最終結(jié)果作為延遲。在絕大多數(shù)的企業(yè)級(jí)陣列中，背板本身不是數(shù)據(jù)訪問(wèn)延遲的限制因素，因?yàn)楣?yīng)商的體系架構(gòu)中大多在這方面努力頗多，來(lái)滿足驅(qū)動(dòng)器的性能所需。

自動(dòng)化存儲(chǔ)分層(AST)軟件應(yīng)用成熟的算法來(lái)判定數(shù)據(jù)何時(shí)是活躍的，并將其從低層次的分層中移動(dòng)到SSD中。這種數(shù)據(jù)遷移會(huì)引起所有硬盤驅(qū)動(dòng)器的延遲，不過(guò)這是一次性的。在這之后，頻繁調(diào)度的數(shù)據(jù)都從SSD上被讀取，延遲時(shí)間在納秒級(jí)別。

不過(guò)即使SAN體系架構(gòu)后端中的媒介讀取延遲速度降低至納秒級(jí)別，通過(guò)SAN或WAN網(wǎng)絡(luò)要實(shí)現(xiàn)微秒級(jí)別的延遲都是非常困難的事情。影響系統(tǒng)整體延遲有很多種因素，但對(duì)于讀操作而言，網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)是目前最主要的瓶頸。大致推算，目前只有大約一半的毫秒級(jí)的延遲問(wèn)題得以解決。

基于陣列的SSD的最佳應(yīng)用大概就是通常所說(shuō)的性能改善。不過(guò)自動(dòng)化分層軟件很大程度上基于I/O活動(dòng)來(lái)判定數(shù)據(jù)，無(wú)法基于特性應(yīng)用程序做出優(yōu)化。因此，這種方式可以通過(guò)簡(jiǎn)單地部署和管理提供整體數(shù)據(jù)訪問(wèn)速度改善。

基于服務(wù)器的SSD部署方式

基于服務(wù)器的SSD部署方式正變得日益流行起來(lái)。這種方式通常是使用PCI Express(PCIe)卡的方式和服務(wù)器一起部署。目前服務(wù)器供應(yīng)商和存儲(chǔ)供應(yīng)商都提供基于服務(wù)器的SSD。從原理上講，這和處理器直接可以使用大量緩存的概念相當(dāng)，不過(guò)其提供方式和管理方式更像是存儲(chǔ)。

數(shù)據(jù)遷移到基于服務(wù)器的SSD的計(jì)算方式并不比其它SSD部署方式更為復(fù)雜。數(shù)據(jù)基于訪問(wèn)模式或其本身位置被調(diào)用到SSD上。如果數(shù)據(jù)來(lái)自于SAN網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，其首次讀取時(shí)間受限于SAN環(huán)境和硬盤驅(qū)動(dòng)器延遲。和之前一樣，這也是一次性的時(shí)間開銷。在此之后，數(shù)據(jù)直接在服務(wù)器上獲取，無(wú)需再通過(guò)SAN網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行。因此毫秒級(jí)別的問(wèn)題就徹底消除了。

在SAN環(huán)境前端部署 SSD的最佳應(yīng)用案例是用于遠(yuǎn)距離頻繁調(diào)用的大量靜態(tài)數(shù)據(jù)。這類數(shù)據(jù)的一種范例就是數(shù)據(jù)庫(kù)索引或整個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)本身。這類型的部署可以降低數(shù)據(jù)訪問(wèn)延遲達(dá) 90%以上。雖然有些自動(dòng)化存儲(chǔ)分層軟件可以從陣列動(dòng)態(tài)遷移數(shù)據(jù)至PCIe SSD，在各層數(shù)據(jù)間頻繁地調(diào)用數(shù)據(jù)容易引起嚴(yán)重的毫秒級(jí)別的延遲產(chǎn)生。在這些情況下，陣列或設(shè)備解決方案可能更為適用。

SSD設(shè)備部署方式

SSD設(shè)備是指配有擴(kuò)展柜的SSD陣列。這種設(shè)備的首要優(yōu)勢(shì)在于可以根據(jù)延遲位置的不同，在服務(wù)器或陣列端隨意部署。在服務(wù)器周圍部署可以用于基于網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的設(shè)備啟動(dòng)，從而在很大程度上解決“同時(shí)并發(fā)啟動(dòng)”問(wèn)題。SSD設(shè)備亦是集群或虛擬環(huán)境下文件服務(wù)的理想選擇。在靠近服務(wù)器端部署設(shè)備可以消除大部分的網(wǎng)絡(luò)延遲。不過(guò)仍舊可能存在網(wǎng)絡(luò)延遲，由于位置很近這種延遲會(huì)很小。然而，數(shù)據(jù)必須從傳統(tǒng)的陣列上進(jìn)行存取，在SAN環(huán)境和硬盤驅(qū)動(dòng)器端仍會(huì)有毫秒級(jí)的延遲產(chǎn)生。

SSD設(shè)備的第二種使用方式是部署在SAN網(wǎng)絡(luò)的另一端，靠近傳統(tǒng)的陣列端。這種部署方式可以作為一個(gè)整合后的SSD層，作為虛擬存儲(chǔ)。和在每臺(tái)陣列中部署一塊SSD不同，SSD設(shè)備可以作為整個(gè)陣列群中的第0層。這可以改善整個(gè)虛擬存儲(chǔ)的性能，在這種環(huán)境中邏輯卷 (LUN)分散在不同的物理陣列上，數(shù)據(jù)可以在各個(gè)系統(tǒng)間動(dòng)態(tài)遷移。因此，后端數(shù)據(jù)的管理操作不會(huì)影響到第0層的數(shù)據(jù)訪問(wèn)性能。

設(shè)備的第三類應(yīng)用情況是用在數(shù)據(jù)中心中的混合云部署里。由于城域網(wǎng)的距離關(guān)系和硬盤延遲的特性，從云數(shù)據(jù)中心中存取訪問(wèn)數(shù)據(jù)的延遲會(huì)很大。因此通常會(huì)在云部署中會(huì)同時(shí)采用高性能和高延遲的硬盤驅(qū)動(dòng)器來(lái)最小化成本。通過(guò)在數(shù)據(jù)中心中應(yīng)用SSD設(shè)備，頻繁調(diào)用的數(shù)據(jù)可以放在用戶周邊，這樣的延遲比所有數(shù)據(jù)都放在云供應(yīng)商那邊小了很多。該系統(tǒng)的延遲在每次需要從云陣列訪問(wèn)數(shù)據(jù)時(shí)都會(huì)發(fā)生，不過(guò)這種部署仍可在極大程度上改善整體性能。

第四種使用設(shè)備的部署方式是為了改善已有老舊的存儲(chǔ)的整體吞吐量。不過(guò)在舊的陣列上增加SSD并不是什么高性價(jià)比的方式。通過(guò)在舊陣列前端部署SSD，企業(yè)可以極大地改善數(shù)據(jù)訪問(wèn)速度并延長(zhǎng)已有設(shè)備的使用周期。這種方式的成本遠(yuǎn)比換新所有設(shè)備來(lái)的低。

從整體上講，今天在市場(chǎng)上已有的大量SSD解決方案，使得I/O性能的最佳調(diào)優(yōu)成為可能，這樣可以最切合地滿足應(yīng)用所需而不用過(guò)渡投入。不同產(chǎn)品的部署特性會(huì)有所不同，不過(guò)大部分供應(yīng)商都會(huì)提供最佳應(yīng)用指南。你可以先從延遲分析入手，這樣有助于按需精確地部署SSD存儲(chǔ)架構(gòu)。