隨著存儲技術的革新,固態(tài)硬盤(SSD)在企業(yè)應用中扮演著越來越重要的角色。同傳統(tǒng)的硬盤相比,無論是讀寫還是隨機存取的速度,SSD性能的優(yōu)勢都非常明顯。但是傳統(tǒng)硬盤是比較成熟的產品,它們作為主流存儲介質已經存在數(shù)十年,而且背后還有一系列經過實踐檢驗的技術作為支持。因此我們不禁要問,對于SQL Server數(shù)據(jù)庫來說,是否真的有必要改用固態(tài)硬盤存儲設備?考慮到昂貴的成本問題,SSD能給企業(yè)帶來怎樣的投資回報率?
同傳統(tǒng)硬盤相比,SSD有許多吸引人的特性,這也使得它們越來越具有競爭力。SSD的能耗更小,隨機存取的讀模式速度更快,同時具有標準的硬盤接口標準(如SATA)??梢哉fSSD的出現(xiàn)使得傳統(tǒng)硬盤幾乎走向了命運的終點。站在DBA的角度來說,SSD高速的讀取速度是其最大的優(yōu)勢,因為它對于解決I/O瓶頸問題起到了至關重要的作用。
但是反過來說,SSD也并不是十全十美,特別是針對SQL Server數(shù)據(jù)庫的情況,以下幾個原因往往會讓DBA對它望而卻步。首先想到的一定是成本問題,它們所帶來的數(shù)據(jù)吞吐速度提升是否能夠物有所值?一個企業(yè)管理者在處理存在多個硬盤的存儲系統(tǒng)時,關注的不光是純性能問題,他們更關注的是每多花一分錢性能能夠提升多少的問題。如果你使用廉價的普通硬盤同時又能解決帶寬問題,得到的性能不會差到哪里去,為何還要選擇SSD呢?在使用SSD時,你可能要花費10倍的資金去購買,這時你需要問自己,性能是否也能提升10倍呢?當然,答案往往是不能的,那么我還是建議你使用普通硬盤。
在2009年由微軟研究機構發(fā)布名為“服務器存儲改用SSD:分析與權衡”的論文中,分析師認為在近一段時間內,對于任何的測試服務器場景,固態(tài)硬盤都并不是最佳的選擇。“只有SSD性價比提升3-3000倍之后,才有可能真正成為傳統(tǒng)硬盤的替代品,”分析師寫道:“SSD作為中間緩存層的價值十分有限,針對各種工作負載的測試中,只有不到10%的場景證明使用SSD得到了應有的回報。”SQL Server數(shù)據(jù)庫不在這10%的范圍之內,同時我們對一個5000個用戶的微軟Exchange Server進行了SSD測試(使用了嵌入式數(shù)據(jù)庫),其結果證明不適合投資固態(tài)硬盤。
另外一個針對SSD討論比較多的問題就是它的可靠性,即能否長期反復使用:閃存單元能否禁得起反復的寫操作?同樣的討論在U盤推出市場時也出現(xiàn)過,但是我們現(xiàn)在關注的是企業(yè)級應用,同個人電子消費品不太一樣,企業(yè)應用的I/O總數(shù)要遠遠大于個人消費者,特別是考慮到數(shù)據(jù)庫這樣的I/O密集型應用。數(shù)據(jù)對于一個企業(yè)的重要性無需贅言,而穩(wěn)定性是重中之重。因此沒有人希望新技術的代價是將數(shù)據(jù)捆綁在定時炸彈上。
當然如果我們將現(xiàn)實與理論對比的話就可以發(fā)現(xiàn)其實SSD長期使用問題并沒有那么嚴重,況且一個良好的設計就可以在很大程度上緩解這一問題。SSD市場分析師Zsolt Kerekes親自對這一問題進行了研究并得出了這樣的結論:在一個設計良好的閃存SSD中,你可能需要寫滿整個硬盤才會出現(xiàn)上述所說的問題。因此即使是數(shù)據(jù)庫這樣的應用,其中包含了大量的寫操作,但是這對于SSD來說并不會造成使用威脅。
鑒于上述情況,寫操作造成的長期使用問題其實并不會造成太多困擾,它的使用壽命之內肯定又會出現(xiàn)新的SSD技術,那時候更新、更快、容量更高、更節(jié)能的模型將占據(jù)市場。
當然,目前SSD市場也在不斷地推陳出新,盡管價格在短時間內不會降低太多,因此如果你在現(xiàn)階段想要在數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中花費上萬資金購買固態(tài)硬盤,那還不如去花費同樣的錢去購買其他的數(shù)據(jù)庫硬件。比如增加內存減少負載中的I/O,相比之下,這樣比購買固態(tài)硬盤更加劃算。如果現(xiàn)實場景中有太多的I/O不能夠減少,那么再決定購買SSD也不遲。
來自微軟公司的工程師James Hamilton發(fā)表了一系列的公式,可以幫助用戶計算購買SSD是否劃算,以確定更換存儲設備的投資回報率。在這個公式(參考鏈接)中,它用到了一個數(shù)據(jù)庫服務器作為測試用例,在他的發(fā)現(xiàn)中,我們可以看到往返在磁盤之間的隨機I/O是拖后其他I/O的主要原因,因此他決定用SSD來替換原有的存儲設備。但是還是和之前一樣,投資回報率成為最大問題,利用他給出的公式我們可以看出他所使用的場景并不適合替換SSD.
雖然SSD發(fā)展的勢頭很快,大有替代傳統(tǒng)硬盤的趨勢,但是在企業(yè)級應用方面,特別是數(shù)據(jù)庫環(huán)境(如SQL Server),其高成本造成投資回報率偏低的情況依然不容忽視。所以只有當工作負載或者SSD價格降低時,它才可能成為合格的替代品。在大把大把花鈔票的時候,先去用公式計算一下,這些錢沒準兒用到其他的地方會更好。