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闪存技术助力高效数据存储解决方案

发布时间:2019-11-17 07:56:16

对于正在云中运营或迁移到云中的服务提供商而言,数据存储是其总体提供中的战略组件。无论是小型区域管理服务提供商(MSP)或是全球云基础架构即服务(IaaS)提供商,卓越的存储平台可以帮助其取得竞争优势,从而快速增长业务。反之,欠佳的存储系统就如同阿喀琉斯的脚后跟,将造成提供商服务水准协议(SLA)的损失,甚至丧失新的业务机会。

传统的存储系统曾被设计用于丰富的特殊技能和充足存储预算的业务。相比之下,服务提供商日常运营则为利润优化的效率而设计,需要数量可观的存储以及相对较少的复杂性。传统存储厂商为解决这些需求所做的大部分尝试使得服务提供商在一些关键特性如可用性,性能和成本之间,不得不做痛苦的权衡。

考虑到这一点,寻求更佳方法的服务提供商将越来越多的投资于闪存存储技术。闪存技术承诺-并主要可交付-更好的IOPS和更大的吞吐量,以用于关键的,I/O密集的原因,尽管相对于传统的硬盘驱动器(HDD)每GB通常需要高得多的成本。不过性能只是云服务提供商寻求的存储解决方案中的特性之一。其它一些位于需求列表中重要特性包括:

高可用性和可靠性。 云服务提供商无法承担存储基础架构宕机时间的后果,惟恐违背SLA驱动的可用性承诺,和对其声誉造成无法挽回的破坏。

经济的可扩展性。 闪存存储必须易于扩展并可无中断的顺应快速增长的容量需求,并且在成本方面,使得服务提供商可以保持可支付得起的和具有竞争力的价格。

内建的运营效率。 In a similar vein, 云服务提供商正在寻求一种在空间,电力和制冷需求方面较为俭省的存储系统,因为每增加一美元的费用则意味着少一美元以保持成本的底线。

遗憾的是,现今的大多数闪存存储系统并不能满足这些需求。我们相信解决方案需求和实际能力之间的差距,以及闪存在何处以及如何最佳部署的困惑,已经限制了闪存存储在云服务提供商中的采用。让我们更近距离的审视这些需求,同时在此过程中,考察几个创新的闪存存储厂商如何解决这些问题。尽管闪存可以以多种方式部署以应对服务提供商的挑战,我们将主要讨论全闪存阵列解决方案。

许多企业有着相似的需求,指出这一点非常重要。因此新兴的固态存储产品在满足服务提供商的同时,也可以满足企业寻找高性能,可靠和可扩展存储的需求。

需求1:可用性和可靠性

对于寻找存储平台的服务提供商而言,高可靠性显然是首要的需求之一。大多的云IaaS提供商的SLA基于最高可用性的保证,这意味着当发生电力中断或计划内维护活动时,存储必须无中断的运行。[page]

遗憾的是,许多早期的闪存存储基于单控制器系统而建造,并缺乏满足这些需求的可用性特性。Nimbus数据系统,一个全闪存阵列提供商,使用双活,冗余的控制器架构以消除单点故障,从而解决可用性问题。伴随的一些特性也已经就绪,如可在线更换的闪存模块以及无需中断的容量扩展,可防止因计划内维护活动引起的中断。考虑到可靠性和耐久性同样重要,Nimbus使用企业级的多级单元(eMLC)NAND硅片,十倍于MLC闪存芯片的寿命。

SolidFire,一个最近悄然崛起的全固态硬盘驱动器厂商,也具有高可用性的系统架构。这家公司的集群式,横向扩展存储系统运用存储虚拟化技术将存储卷散布于整个驱动器池,同时Helix技术可用于复制数据。如果一个节点或驱动器发生硬件故障或需要脱机,影响到的数据将立即在集群中重新复制,从而允许操作无中断的继续运行。

需求2 :可扩展性

虽然闪存存储的性能通常可以满足服务提供商的期望,但其可扩展性则未必如此。

着眼于服务提供商的可扩展性需求,Nimbus设计了其闪存存储技术。通过每机架单位配置10TB容量,Nimbus提供目前市场上最高密度的主存储系统。服务提供商可无缝的添加Nimbus磁盘扩展单元至现有的阵列,无需叉车式升级即可增加容量。

SolidFire集群也同样为可扩展性而构建,在基于iSCSI,万兆以太网网格之上可聚集多个存储节点。通过添加节点,汇聚所有节点的性能和容量资源,集群可以线性的扩展。它们的主存储解决方案可扩展到100节点,相当于1PB以上的容量。

需求3:运营效能

在高度竞争的云服务提供商领域,效能的优势可以产生和提升盈利。服务提供商不断寻求新的方式,以在更小的空间里放置更多的存储,并从阵列中充分发挥制冷的效能,利用哪怕是最后一瓦特或BTU.遗憾的是,目前大多的闪存存储并不能很好的满足这些效能的需求。

Nimbus的方式可以交付相对于15K磁盘三倍密度的高密度闪存存储。一个Nimbus E-Class系统仅需使用7%传统硬盘驱动器的空间就可以达成与其相同的性能。E-Class系统每TB仅需消耗5W,相对于传统的15K磁盘可节省80%.

就其自身而言,SolidFire对所有数据运用实时线内重复数据删除和压缩以满足容量的需求。所有新的容量都以精简方式提供。利用其横向扩展集群架构的优势,这些功能可帮助SolidFire达到85%的容量利用率,同时不会引起性能下降。

对于服务提供商(企业)意味着什么

闪存技术具有将云存储的可用性,可扩展性以及效能提升到全新层级的潜力。创新型的厂商如Nimbus数据系统和SolidFire将闪存存储产品引入市场,并有助于发挥固态存储的潜力。

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