作為SAN領(lǐng)域的“孤兒”角色，通常運(yùn)行在現(xiàn)有SAN基礎(chǔ)設(shè)施之外的全閃存陣列SAN方案在數(shù)據(jù)服務(wù)層面渡過了相當(dāng)長的一段困難時期。面對這樣的狀況，我們不禁要問：將其引入現(xiàn)有SAN體系而非游離于主體之外難道不更有利于發(fā)揮其卓越性能表現(xiàn)嗎？
現(xiàn)有企業(yè)級SAN陣列堪稱極為強(qiáng)大、可靠且具備極高成熟度的產(chǎn)品方案，與之配套的數(shù)據(jù)服務(wù)軟件在經(jīng)過一系列版本更替之后也擁有了提供豐富數(shù)據(jù)保護(hù)及管理功能的能力，具體包括：
備份生產(chǎn)/運(yùn)營集成
快照
異步及同步復(fù)制
克隆
利用經(jīng)過重復(fù)數(shù)據(jù)刪除處理的精簡配置實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)還原
配置
資源使用趨勢
一般性管理
來自戴爾、EMC、HDS、惠普、IBM以及NetApp等老牌廠商的SAN陣列都屬于這一類別，且能夠提供一整套數(shù)據(jù)管理服務(wù)集合，使用這些陣列產(chǎn)品的IT部門在日常工作中則對其產(chǎn)生了高度依賴。
但這些陣列通常以磁盤驅(qū)動器為基礎(chǔ)，這意味著其無法擺脫此類存儲介質(zhì)所固有的延遲水平劣勢——所謂延遲，是指此類陣列從接收到IO請求到磁盤讀取/寫入磁頭開始將數(shù)據(jù)向/由碟片軌道進(jìn)行移動之間的時間間隔。固態(tài)硬盤(即SSD)則不需要負(fù)擔(dān)由尋道時間所造成的延遲與等待，因此能夠帶來比傳統(tǒng)陣列更為出色的速度表現(xiàn)。
不過一般來說SAN陣列當(dāng)中都配備有一套控制器軟件堆棧，并以前往或者來自磁盤的IO操作為控制依據(jù)。再次強(qiáng)調(diào)，傳統(tǒng)磁盤陣列已經(jīng)屬于成熟且強(qiáng)大的產(chǎn)品，在經(jīng)過長時間的更新?lián)Q代之后已經(jīng)擁有極為出色的故障概率水平以及良好的可靠性與執(zhí)行效率; 而實(shí)際效率的高低則由其所控制的存儲介質(zhì)轉(zhuǎn)速、也就是磁盤驅(qū)動器轉(zhuǎn)速所決定。
全閃存陣列方案的崛起
當(dāng)初全閃存陣列剛剛由新晉初創(chuàng)企業(yè)的設(shè)想轉(zhuǎn)化為實(shí)際產(chǎn)品之時，這些年輕的存儲方案根本無法使用作為專有控制機(jī)制的現(xiàn)有陣列軟件。為了解決這一問題，初創(chuàng)企業(yè)們只能親自動手編寫自己的替代方案。雖然費(fèi)時費(fèi)力，但這也帶來了由內(nèi)而外的重要優(yōu)勢，即他們能夠全力發(fā)揮NAND閃存的低延遲優(yōu)勢、而非受制于控制器軟件層的低下效率而迫使閃存本身作出速度上的妥協(xié)。
這些初創(chuàng)企業(yè)將這些從零開始設(shè)計而成的軟件作為專為閃存陣列打造的方案加以推廣，這就使得全閃存陣列不僅擁有天然高速的存儲介質(zhì)、其控制器軟件堆棧也極具速度優(yōu)勢。有鑒于此，Pure Software、SolidFire或者XtremIO等公司可能會理所當(dāng)然地強(qiáng)調(diào)，他們的技術(shù)既擁有速度遠(yuǎn)高于傳統(tǒng)磁盤的閃存介質(zhì)、又具備超越SAN磁盤陣列的軟件配合方案，因此其速度表現(xiàn)比使用磁盤驅(qū)動器的SAN陣列要高出兩到三個數(shù)量級。
然而閃存存儲資源的使用成本要遠(yuǎn)高于磁盤介質(zhì)。為了解決這一難題，廠商為其引入了重復(fù)數(shù)據(jù)刪除與數(shù)據(jù)壓縮機(jī)制，從而保證了閃存陣列的實(shí)際每GB使用成本能夠與基于磁盤的SAN持平甚至比后者更低。
如果存儲體系無法提供理想的速度表現(xiàn)，那么服務(wù)器就只能處于閑置狀態(tài)以等待IO提交，這意味著全閃存陣列對于那些高度強(qiáng)調(diào)速度水平的應(yīng)用程序——例如金融交易應(yīng)用或者在線商務(wù)應(yīng)用——而言極具吸引力。運(yùn)營者很可能愿意將數(shù)U單位的機(jī)架由原有短行程磁盤更換為閃存存儲陣列。此類陣列足以取代原本由多塊磁盤共同承載、從而實(shí)現(xiàn)快速訪問效果并為應(yīng)用程序提供必要速度表現(xiàn)的傳統(tǒng)存儲方案。
將這一領(lǐng)域作為灘頭陣地，全閃存陣列開始向企業(yè)數(shù)據(jù)中心發(fā)起全面沖擊并以主要數(shù)據(jù)存儲介質(zhì)作為市場營銷定位，其已經(jīng)準(zhǔn)備好將所有需要15000轉(zhuǎn)磁盤驅(qū)動器支持的SAN陣列數(shù)據(jù)存儲任務(wù)牢牢把握在自己手中。
全閃存陣列的隱性成本
但使用閃存存儲方案會帶來另一種成本，一種幾乎難以察覺的隱性成本，即存儲在全閃存陣列當(dāng)中的數(shù)據(jù)無法通過與原有SAN相同的方式加以管理。這部分?jǐn)?shù)據(jù)必須使用自己的管理接口、自己的支持機(jī)制以及自己的數(shù)據(jù)服務(wù)。這種在具體操作與管理機(jī)制層面的差別往往限制了全閃存陣列與現(xiàn)有SAN陣列之間的對接與功能過渡。
這就意味著企業(yè)最好是將需要保護(hù)并管理的低重要性數(shù)據(jù)保存在原有主流SAN當(dāng)中，而更為重要或者說“熱門”的數(shù)據(jù)則交由速度更快的新型全閃存陣列來打理。舉例來說，閃存陣列不適合處理那些需要進(jìn)行復(fù)制或者異步操作的數(shù)據(jù)。作為數(shù)據(jù)持有者，如果企業(yè)需要在閃存陣列當(dāng)中實(shí)現(xiàn)與傳統(tǒng)SAN陣列相對等的數(shù)據(jù)安全功能，則必須采取其它手段方能如愿。
使用全閃存陣列的實(shí)際收益取決于企業(yè)現(xiàn)有SAN陣列數(shù)據(jù)服務(wù)能夠在新型閃存體系中擁有何種程度的支持效果。不過通常而言，這種支持往往無法實(shí)現(xiàn)。有鑒于此，以Pure Storage、SolidFire以及Violin為代表的獨(dú)立閃存陣列供應(yīng)商都擁有自己的差異性數(shù)據(jù)服務(wù)方案。EMC公司買下了閃存陣列初創(chuàng)企業(yè)XtremIO并將其作為游離于現(xiàn)有VMAX與VNX SAN陣列以及Isilon歸檔產(chǎn)品之外的獨(dú)立產(chǎn)品線。
VMAX所配備的特定數(shù)據(jù)服務(wù)并不適用于XtremIO，而VMAX與VNX用戶長久以來所喜愛的非破壞性軟件升級機(jī)制也基本上或者說完全不適用于XtremIO。
NetApp擁有三款全閃存陣列產(chǎn)品：其速度最快的EF系列、其全閃存FAS陣列以及最新推出但僅配備單一控制器的內(nèi)部開發(fā)Flash Ray。NetApp的主要精力仍然放在其FAS Data ONTAP產(chǎn)品線身上，但即使已經(jīng)擁有ONTAP數(shù)據(jù)服務(wù)組合，NetApp方面也已經(jīng)意識到有必要另外開發(fā)兩款其它全閃存陣列產(chǎn)品;由此誕生的EF系列與FlashRay雖然未能繼承ONTAP數(shù)據(jù)服務(wù)的優(yōu)良傳統(tǒng)，但二者都能為需要調(diào)整閃存介質(zhì)作為支持的應(yīng)用程序提供超越ONTAP水平的性能表現(xiàn)與/或性價比。
陣列控制器軟件
目前只有兩家SAN陣列供應(yīng)商在其數(shù)據(jù)服務(wù)堆棧當(dāng)中提供新的全閃存陣列性能水準(zhǔn)，它們分別是HDS與惠普。為什么這二位能夠完成戴爾、EMC、IBM、NetApp以及其它各廠商無法實(shí)現(xiàn)的目標(biāo)？
HDS自行設(shè)計硬件方案，即其日立加速閃存(簡稱HAF)托架，其能夠接入到現(xiàn)有高端VSP陣列以及中端HUS陣列當(dāng)中。
HDS專為其VSP陣列打造的日立加速閃存模塊
根據(jù)該公司的說法，HDS所打造的2U托架能夠容納最高38.4TB閃存容量，而其硬件外殼設(shè)計方案能夠一舉將閃存設(shè)備的IOPS性能提高到現(xiàn)有企業(yè)級固態(tài)硬盤(即SSD)的5倍。雖然無需在速度方面做出任何妥協(xié)，但這些日立加速閃存需要在全套VSP及HUS數(shù)據(jù)服務(wù)的依托之下實(shí)現(xiàn)運(yùn)行。舉例來說，外部主機(jī)陣列的起效方式類似于外部虛擬化資源，與原有方案保持一致。
有趣的是，這款產(chǎn)品還配備ASIC以提供額外的速度優(yōu)勢，而這又為我們引出了惠普及其3PAR產(chǎn)品線。
HDS加速閃存ASIC示意圖
惠普為其StoreServ(即3PAR)7450產(chǎn)品打造出一套全閃存版本，基本上講其ASIC硬件加速與細(xì)度增強(qiáng)功能負(fù)責(zé)實(shí)現(xiàn)自適應(yīng)緩存優(yōu)化等功能，也就是說其StoreServ軟件能夠保證它與其它任何全閃存陣列初創(chuàng)企業(yè)的方案擁有對等的全閃存配置與執(zhí)行效率、同時又不會迫使客戶放棄其熟悉并喜愛的StoreServ數(shù)據(jù)服務(wù)。
惠普StoreServ 7450
自從2013年正式公布以來，這套方案已經(jīng)經(jīng)歷過一系列更新——舉例來說，其于2013年年末進(jìn)行的軟件升級將4K隨機(jī)讀取IOPS速率由原本的55萬提升到90萬。重復(fù)數(shù)據(jù)刪除機(jī)制公布于2014年6月，精簡克隆功能也在此期間一同亮相。惠普公司表示，目前該產(chǎn)品的實(shí)際每GB使用成本在2美元左右。
惠普與HDS都希望能夠拿出與其它無法順利融入傳統(tǒng)主流SAN數(shù)據(jù)服務(wù)體系的全閃存陣列基本對等甚至更為出色的性能表現(xiàn)與存儲效率水平，只有這樣才足以推動客戶放棄其它全閃存陣列初創(chuàng)企業(yè)或者來自其它供應(yīng)商的孤立性全閃存陣列產(chǎn)品、繼續(xù)選擇由二者精心構(gòu)建的現(xiàn)有SAN陣列軟件環(huán)境。
下面做出進(jìn)一步思考。隨著面向特定應(yīng)用程序的專有資源庫規(guī)模的不斷擴(kuò)大——例如Hadoop類大數(shù)據(jù)與分析存儲場景——存儲資源自身也必然隨之持續(xù)拓展，在這種情況下盡可能縮減孤立體系的數(shù)量顯然能夠大大降低管理員的日常工作負(fù)擔(dān)。
在可能的情況下將孤立閃存陣列納入主流SAN陣營當(dāng)中不僅能夠顯著降低行政層面的成本負(fù)擔(dān)，同時也可以保證我們在SAN與全閃存陣列兩類存儲環(huán)境中使用相同的管理、保護(hù)以及支持機(jī)制。大家有什么理由拒絕這樣的美好前景呢？
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