未來分層存儲的挑戰性在哪里？

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根據Forrester研究出的最新報告顯示。呼叫中心企業也許希望跳過使用分層存儲體系結構，并直接向全系列SSD（固態硬盤）的架構轉變。在這份報告中 Forrester表示雖然企業級的SSD比傳統的機械硬盤成本要昂貴很多，但重復數據刪除特性可減少對存儲容量的要求，這使得Flash反而更具優勢，同時性能也要優越很多。

據Forrester稱，SSD的價格可能10倍于傳統的硬盤驅動器，其他研究機構表示成本可能更高。iSuppli和Objective- Analysis公司的市場研究表示現今SSD平均每GB的價格在17美元左右。預計明年或許會下降到每GB 12美元，到了2015年預計SSD每GB 的價格可下降到5美元。Forrester研究報告顯示如果不考慮成本問題，企業可將所有的數據存儲在基于閃存的SSD設備上，現今SSD可獲得比傳統機械硬盤更快的速度、更小的能耗，并且不存在尋道時間的問題。這些特性都是傳統機械硬盤無法比擬的地方。

現今，SSD被用作外部存儲陣列的頂層存儲，并結合不同的硬盤驅動器（例如大容量的SATA硬盤、更高性能的SAS以及光纖通道驅動器）。分層基礎設施背后的想法是將高訪問率的數據存儲在高性能的驅動器上，而不經常訪問的數據則遷移到高容量、低成本的驅動器上。但分層陣列的主要存儲供應商將閃存驅動器“塞進”企業現有的磁盤陣列，這就導致出現了I/O瓶頸的問題。這同時意味著系統管理員需要知道什么數據要存儲在SSD上。或者仍然依靠還不成熟的自動化數據分層軟件。

分層架構管理面臨諸多問題

雖然分層架構可以提供更高的性能和更高的磁盤利用率，但Forrester的報告顯示分層將帶來數據管理的一系列的問題。

例如，許多企業的IT部門沒有使用先進的存儲性能分析工具，這迫使企業必須確定哪些數據需要更高的性能，并手動移動整個分層架構。此外，“熱數據”或訪問最頻繁的數據會隨著時間的推移而發生變化。這意味著當數據發生變化時，系統管理員將會花費大量精力檢測和移動數據。

Forrester報告顯示雖然目前存在自動化分層軟件，如Dell Compellent流動數據存儲和EMC的FAST（全自動化存儲分層）軟件。但現有系統并沒有針對分卷數據移動設計，所以改造起來也是一個重大的挑戰。

報告稱這些解決方案的效率和效益各不相同，對于持續的改變必然會帶來固有的性能開銷。最終，用于決策的信息都是落后的，不具前瞻性的。因為近期沒有頻繁訪問的數據并不意味著未來不會頻繁訪問。

全SSD基礎架構漸崛起

然而，一個新的基礎架構（全SSD）現在正在漸漸崛起。雖然內聯重復數據刪除技術通過存儲數據前消除冗余數據的舉措來減少對后端的需求，但通過磁盤和SSD比重復數據刪除技術更有效，因為所有數據在SSD都存在性能過剩的問題。全SSD解決方案相比磁盤與閃存的混合系統的內聯重復數據刪除和數據精簡速度更快。

SLC（single-level cell）NAND閃存和MLC（mutli-level cell)在性能、壽命和價格方面有很大的區別。SLC NAND每個存儲單位只能存儲一個字位。而MLC可以存儲二位到三位。這就是為什么SLC相比MLC有更高的性能以及10倍于后者的壽命。

目前，SSD NAND閃存中，SLC閃存的價格為每GB 9美元，而MLC的價格每GB 大約3美元。企業級的MLC（或稱之為eMLC）相比消費級MLC速度可提高30倍。但成本也高出大概20％左右。相比之下，光纖通道或者SAS驅動每GB成本僅有50到60美分。

另外還有PCIe NAND閃存卡，Fusion-io，Texas Memory Systems，鎂光，Virident Systems都有銷售。PCIe NAND閃存卡可應用于全閃存陣列或應用服務器中，雖然成本會有所提高，但性能也會成正比的提升。這主要是由于PCIe NAND閃存卡更接近于CPU，同時數據傳輸帶寬更大。

EBay已構建全SSD陣列并投入使用

最近，eBay組建了100TB Nimbus SSD陣列，以應對NAS和SAS存儲的瓶頸。Nimbus S-Class的陣列可減少50％的機架空間需求和78％的電力使用。最重要的是隨著SSD性能提升，EBay虛擬機的上線時間從過去的45分鐘縮短為現在的5分鐘。

Nimbus架構基于兩顆x86控制器，每個eMLC閃存集群支持多達23個2U服務器。該系統可容納多達250TB，同時重復數據刪除技術也是可選的。Nimbus的價格基于TB定價。每TB價格為10000美元。

Forrester表示Nimbus提供了最廣泛的協議支持，使用戶能夠通過光纖通道、千兆以太網、10GbE iSCSI、CIFS、NFS或InfiniBand進行連接。

Pure Storage也是一種高可用性的選擇，因為其兩個控制器都是活躍的。系統的內嵌壓縮和重復數據刪除會持續工作，直到數據塊大小降到512字節。Pure Storage也是一個雙控制器的系統，同時供應商已經計劃增加控制器的數量和容量。現今已可擴展到22TB（價格在110000美元）。

Forrester分析師Andrew Reichman表示Forrester的報告集中于三家SSD供應商：Nimbus Data Systems，Pure Storage以及SolidFire。他認為雖然重復數據消除可以使全SSD體系結構的成本降低，但它是否能夠替代磁盤系統并成為一個可行的選擇，仍有待觀察。

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