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固态存储何时能普及

51CTO论坛  佚名丨2007-04-05 08:58 标签:大数据 混合云 数据保护 云存储 服务器虚拟化 

2007年最值得关注的技术是什么?一些业内人士认为:Ruby on Rails、超宽带、高级CPU体系架构、托管型硬件和固态存储是2007年最值得关注的五大技术之一。这些业内人士锁定这五项新兴技术并非信口开河,前四项技术分别专注于技术开发、网络通讯、服务器和个人IT应用,分别具有在各自领域内开拓行业新格局的潜力,并将彻底颠覆人们对整体IT生活的认知和体验。同样,固态存储是存储领域的一项新兴技术,正逐步成为席卷整个存储行业的一次技术革新,2007年如此,未来也是如此。

终结机械存储时代

企业信息化需求的不断增加, IT新应用的不断涌现,数据的高速增长及关键数据对企业业务的影响日益突出,使得存储的重要性日益凸显。在构建存储系统时,客户面临日益突出的关键问题之一就是存储与主机/服务器之间及存储网内部的I/O瓶颈问题。其产生原因是传统的基于硬盘的存储设备性能的改善远逊于主机/服务器性能的提升而企业应用对 I/O需求又持续增长。

过去20多年间,磁盘驱动器容量增加了10000倍,而各个机械磁盘驱动器的随机存取性能只有些许改进。相对每GB的容量,当每次磁盘存储密度和成本改进时,实际上磁盘子系统的性能反倒下降了。

虽然很多传统存储厂商仍在推出以全新架构重新打造的存储产品,但无论是直连矩阵架构,还是多CPU并行虚拟端口架构,只是改善了存储系统与主机/服务器系统的I/O传输能力(MB/s),使影视共享非线编、流媒体存储等大数据块、连续读写型的应用的I/O需求得到暂时满足;但对于大量的如联机事物处理(OLTP)、联机分析处理(OLAP)、决策支持、企业资源管理(ERP)和客户关系管理(CRM)等小数据块、随机访问类型的应用,需要存储资源提供尽可能高的IOPS(每秒I/O操作次数);而基于硬盘的存储设备IOPS性能受制于硬盘的转速(RPM),使存储资源的I/O吞吐能力瓶颈不可能有根本性的改观。因此,现有的基于磁盘的存储系统成为拖累整个信息系统性能的瓶颈。

如果机械延迟可以消除的话,则现有的系统就能处理更多的事务,不仅可成倍提高可扩展性,也加快了响应时间;而且大大地降低了企业的整体拥有成本(TCO)。

Solid State Disk固态存储技术最早为美国军方验算导弹弹道轨迹而研制,经过多年的发展,如今犹如一支技术奇葩,在各个高端应用领域静悄悄的盛开。

Solid State Disk利用固态内存的技术解决了存储设备的IOPS性能问题。Solid State Disk采用随机存取存储器RAM(Random Access Memory)作为存储介质、仿效传统磁盘驱动器的设计,提供工业标准的SCSI和FC接口用于连接主机/服务器或存储网络,可被镜像、条带化和用标准的服务器文件系统工具进行卷设置和管理。Solid State Disk不像传统磁盘驱动器,没有旋转反应时间、磁头定位和搜索时间,因此Solid State Disk的数据访问时间是可以预测的仅为几十微秒数量级,而且数据传输速率达到上万IOPS。
与传统存储的博弈面临三大挑战

正如业内人士所广泛追捧的理由一样,相比传统磁盘存储技术,固态存储有着不可比拟的性能优势,已经被视为下一代存储技术的趋势和方向。

纵观固态存储市场,目前包括三星、SanDisk、铼德、pqi和威刚等多家国际存储大厂已经分别发布了自己的相关固态硬盘产品。固态存储技术最为发达的美国,有多家公司有能力提供固态存储系统整体解决方案。整个固态存储产品市场呈现出一派繁荣景象,似乎固态存储替代传统存储的燎原之火已经一发不可收拾。

韩国大金信息系统有限公司是最早将固态存储系统引入中国的厂商之一,也是目前国内有能力提供完善的固态存储系统解决方案为数不多的厂商之一,其固态存储系统已经在国内多个行业内有了成功的应用案例。

韩国大金信息机器有限公司产品总经理边震岗对记者说:要走向普及,固态存储还需要解决两大技术瓶颈。首先是成本,第二是安全性问题。

边震岗解释:从成本方面来看,固态存储驱动器会将成本上升至500美元或600美元。对于一个32GB的驱动器来说,这无疑是一个巨大的开支。目前厂商普遍的应对措施是试验混合型硬盘驱动器,即传统的移动组建技术和NAND存储技术的混合体。此外,固态存储价格如果按容量来算的确很高,但如果比较IOPS提升性价比,IOPS性价比相比传统介质还要提高很多。

边震岗认为安全性目前是固态存储性能上的最大瓶颈。由于固态存储一般采用内存(RAM)为存储介质,因此一旦掉电数据将全部丢失。固态存储产品一般都设计有电源保护模式。目前一般有两种方式,第一种是外置UPS电源保护,一般可在掉电状况提供2-8小时电源保护;另外一种解决方案只能在掉电情况下提供10 分钟左右电源保护,但是这段时间系统可以充裕的把DDR里的数据写到它自带的硬盘上去。目前而言,两种方式各有利弊,目前大金信息系统有限公司在国内应用的案例都是把固态存储和传统介质搭配使用,从而达到安全性和I/O性能上的均衡。

固态存储要走向普及,与传统磁介质存储厂商的博弈可能是其不得不跨越的一道鸿沟。根据 searchstorage.com在2004年所作的一项调查,全球增长速度最快的存储厂商(年收入增长高于31%的公司)中,有30%是固态存储(SSD)的制造商。时至今日,这些厂商依然大部分业绩良好没有下滑或者被收购的迹象,但相比传统磁介质厂商,在技术研发、市场推广以及产业链整合等各个方面,这些新兴的厂商与业已发展成熟的存储巨头们都不在同一个重量级,何况一些传统存储厂商还是横跨多个领域经营的综合型IT巨人。这些已经在磁介质存储领域尝足了甜头的厂商是否愿意在固态存储这一新兴领域投入,还属未知之数。

星星之火可以燎原

固态存储的普及之路似乎还漫漫其修远兮,然而行业应用的需求已经开始呼唤存储行业技术的革新。

一般而言,当服务器通过SPECsfs97基准测试达到每秒执行10,000次操作时,就等同于对服务器后端存储系统每秒执行4000次磁盘操作。意即: SPECsfs97达到10,000的服务器,需要匹配SPC-1 IOPS大于40,000的存储系统,才不会浪费服务器处理能力。

随着近年来服务器领域多核化趋势的发展与演变,以及高性能计算环境的日益普及,整个IT架构的计算中心正朝向多核化、多通道、高I/O、高带宽方向倍速发展,当计算中心的I/O已经远远超出传统存储I/O和带宽的承受能力时,对传统磁介质存储的颠覆和革新就变得越来越迫切。

英特尔于近日内宣布推出一款基于NAND的器件,正式加入到固态存储领域的角逐中,让这片原本不平静的水面又多了些许波澜。这款Z-U130 Value固态驱动器具有USB接口,面向多种计算与嵌入平台。

于此同时微软最新一代操作系统Windows Vista支持一项名为ReadyBoost的技术.。这项技术能通过闪存减少常用软件从较慢的机械硬盘中调用的次数,把读取延误减至最低。似乎也为SSD大规模进驻应用系统埋下了一丝伏笔。

固态存储最早是美国军方为验算导弹弹道轨迹而研发并使用的,今天固态存储已经在多个民用信息系统得到应用。包括美国纳斯达克证券交易所就采用了高达2 TB的固态存储解决方案,并与传统磁盘存储系统互为镜像。而国内也有多家科研和民用组织机构选择固态存储作为其关键实时数据的存放介质,如广西省中医院就选用固态存储来作为HIS医疗平台的关键业务数据库系统,广东移动也选择了固态存储加速其MIS系统性能。这些固态存储的应用案例有如星星之火,并终将发展成为席卷整个存储产业的燎原大火。

【责任编辑:城尘 TEL:(010) 68476636-8003】

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