與傳統(tǒng)磁盤相比,固態(tài)硬盤放棄了傳統(tǒng)的磁道以及用來驅(qū)動(dòng)和搜尋這些盤片磁道的機(jī)電裝置,直接在大量密集內(nèi)存芯片里進(jìn)行讀寫。磁道搜尋時(shí)間的機(jī)械延遲、潛伏期以及在磁盤上對(duì)數(shù)據(jù)的移動(dòng)都不存在了。這樣一來,固態(tài)硬盤能夠提供比普通磁盤更高的IOPS(每秒輸入/輸出操作)。
2011年初,很多存儲(chǔ)分析人士就將固態(tài)硬盤、云存儲(chǔ)和數(shù)據(jù)壓縮一同列為2011年最受關(guān)注的存儲(chǔ)技術(shù)。而今年分層存儲(chǔ)、桌面虛擬化以及云存儲(chǔ)的落地確實(shí)帶動(dòng)了固態(tài)硬盤產(chǎn)品的銷售。說起固態(tài)硬盤,自1978年有固態(tài)產(chǎn)品后一直爭議不斷。2009年就有人預(yù)言稱固態(tài)硬盤不會(huì)有未來。固態(tài)硬盤在眾人質(zhì)疑的眼光目光中一路跌跌撞撞走到今天,其自身的生命力還是非常強(qiáng)大的。
固態(tài)硬盤(Solid State Drive,SSD)是由控制單元和存儲(chǔ)單元(FLASH芯片)組成,簡單的說就是用固態(tài)電子存儲(chǔ)芯片陣列而制成的硬盤,固態(tài)硬盤的接口規(guī)范和定義、功能及使用方法上與普通硬盤的相同,在產(chǎn)品外形和尺寸上也與普通硬盤一致。
與傳統(tǒng)磁盤相比,固態(tài)硬盤放棄了傳統(tǒng)的磁道以及用來驅(qū)動(dòng)和搜尋這些盤片磁道的機(jī)電裝置,直接在大量密集內(nèi)存芯片里進(jìn)行讀寫。磁道搜尋時(shí)間的機(jī)械延遲、潛伏期以及在磁盤上對(duì)數(shù)據(jù)的移動(dòng)都不存在了。這樣一來,固態(tài)硬盤能夠提供比普通磁盤更高的IOPS(每秒輸入/輸出操作)。這是固態(tài)硬盤最大的優(yōu)點(diǎn),也因此,固態(tài)硬盤已經(jīng)被很多存儲(chǔ)廠商納入到整體的存儲(chǔ)解決方案當(dāng)中。
另外,固態(tài)硬盤的電力消耗也更加合理。因?yàn)椴挥眠M(jìn)行主軸電機(jī)和頭磁浮系統(tǒng)的驅(qū)動(dòng),每次IOPS所耗的電能降低了。比起傳統(tǒng)磁盤,固態(tài)硬盤更綠色。與此同時(shí),固態(tài)硬盤的抗震效果更好,工作溫度范圍也比傳統(tǒng)磁盤更大。
諸多企業(yè)已經(jīng)充分享受了固態(tài)硬盤的高效,具體來說,固態(tài)存儲(chǔ)主要應(yīng)用于以下幾個(gè)場景:
數(shù)據(jù)庫加速
在SSD或更合適的主機(jī)閃存上加載數(shù)據(jù)庫索引,甚至是整個(gè)數(shù)據(jù)庫,可以顯著地提升數(shù)據(jù)訪問速度。
緩存分層
將SSD增加作為緩存分層可以加速數(shù)據(jù)訪問,將使用頻率最高的信息放在緩存分層上,這和其它緩存應(yīng)用非常相似。
啟動(dòng)峰值問題
將VDI鏡像加載在固態(tài)存儲(chǔ)上可以解決大量用戶同時(shí)啟動(dòng)時(shí)出現(xiàn)的“啟動(dòng)峰值問題”.
本地?cái)?shù)據(jù)和混合云
將頻繁被訪問的數(shù)據(jù)調(diào)配到距離用戶更近的緩存存儲(chǔ)上,這樣可以加速數(shù)據(jù)訪問并降低集中化的SAN網(wǎng)絡(luò)的負(fù)載。
全固態(tài)硬盤存儲(chǔ)基礎(chǔ)架構(gòu)
對(duì)于要求極高I/O訪問的應(yīng)用程序,全固態(tài)硬盤存儲(chǔ)基礎(chǔ)架構(gòu)可以滿足其對(duì)性能的要求,并較傳統(tǒng)的15,000轉(zhuǎn)速硬盤降低高達(dá)80%電耗和制冷開銷。
可以說,存儲(chǔ)經(jīng)理人利用固態(tài)硬盤的高速度解決了諸多I/O問題。
但固態(tài)硬盤也有著很多缺點(diǎn)尚未得到解決,這也是諸多企業(yè)謹(jǐn)慎選擇的原因。
首先是成本。固態(tài)硬盤每GB的成本約為傳統(tǒng)硬盤的十倍。這對(duì)企業(yè)的先期采購預(yù)算是個(gè)挑戰(zhàn)。但成本會(huì)隨著技術(shù)水平的發(fā)展而逐漸下降,當(dāng)固態(tài)硬盤每GB成本是傳統(tǒng)硬盤的三到四倍時(shí)就會(huì)非常有競爭力。而且有人從另外一個(gè)角度算了一筆賬,那就是,固態(tài)存儲(chǔ)雖然在每GB成本上遠(yuǎn)高于普通硬盤,但在實(shí)際的單位I/O成本上更為廉價(jià),這也是存儲(chǔ)經(jīng)理人應(yīng)該考慮的問題。
基于閃存的固態(tài)硬盤的寫入限制一般在10萬次以下,這個(gè)是個(gè)致命的缺點(diǎn)。但特制的閃存盤可以達(dá)到200萬到500萬次的寫入限制,固態(tài)硬盤壽命會(huì)有很大的提高。
估計(jì)更讓存儲(chǔ)經(jīng)理人望而卻步的缺點(diǎn)是固態(tài)硬盤一旦發(fā)生硬件方面的損害,其數(shù)據(jù)無法恢復(fù)。如果是傳統(tǒng)的磁盤或磁帶發(fā)生損害,其數(shù)據(jù)可以恢復(fù)一部分。但固態(tài)硬盤的芯片一旦發(fā)生損壞,要想在碎成幾瓣或者被電流擊穿的芯片中找回?cái)?shù)據(jù)幾乎是不可能的。
Gartner曾預(yù)測2011年全球固態(tài)硬盤市場會(huì)超過60億美元。很多存儲(chǔ)廠商,如Dell Compellent、EMC、HDS等紛紛抓住市場機(jī)遇,在其存儲(chǔ)架構(gòu)中支持固態(tài)硬盤的應(yīng)用。但對(duì)于存儲(chǔ)經(jīng)理人來說,是否選擇使用固態(tài)硬盤還需要多評(píng)估,多思量。
什么時(shí)候才是固態(tài)硬盤的春天?固態(tài)硬盤的無限生機(jī)恐怕還要期待著技術(shù)的轉(zhuǎn)機(jī)。