企业存储：全闪存、混合还是融合

黄强

随之越来越多的公司专项考虑采用闪存存储阵列企业数据存储发生巨变。近期 Gartner的一份报告指出，到2019年，20%的传统高端存储阵列将被专用固态阵列所替代。为什么？

一方面，闪存存储使用较少的容量和物理空间，同时每秒执行更多 I/O操作，并且延迟更低。这不仅会提高生产率并降低资金支出，还可以通过较低的功耗以及把更多应用整合到更少的机器上，从而帮助企业节约资金。作为一种相对较新的技术，闪存介质每 Gb的成本高于传统机械磁盘。因此，闪存存储往往只用于高性能应用，或者作为一种宝贵资源，只用于应用数据子集。

然而，随着闪存价格的迅速下降，以及闪存效率提升的技术正在把基于闪存的企业数据存储推向主流。节约的成本，再加上提高的性能和用户体验优势，闪存存储拥有引人注目的投资回报率。但是，什么情况下适合使用何种闪存呢？

企业可以考虑通过三种方式来部署闪存存储：

（1）传统混合闪存阵列。这种类型的闪存系统把少量（通常不到 10%）闪存介质与绝大多数硬盘（HDD）整合到一起，利用块分层，以相等成本提供比单独 HDD更高的性能。

（2）全闪存阵列。只使用固态硬盘（SSD），全闪存阵列将有可能从一个存储系统为你提供最佳性能，其中包括最低延迟。重复数据删除这样的技术以及较大容量的SSD可让全闪存成本接近 HDD的水平。

（3）融合闪存阵列。这类新的存储阵列以闪存为先，把整个应用或数据卷放在闪存上，就像一个全闪存阵列，但是也支持 HDD，以期实现更大的可扩展性，并能够把一些数据放在机械硬盘上。例如，如果数据渐渐“老化”，就可以这样做。

但是，闪存是否适合你 ？如果适合，你需要哪种闪存阵列？以下笔者就谈谈三种闪存阵列类型，以及它们所适合的环境。

传统混合闪存阵列

传统混合闪存阵列已存在数年，这种设计类型的目标就是获得闪存的性能，但是只是保守地使用高速闪存介质，这样你就能降低总体成本，同时能利用 HDD较大的可用容量。大部分磁盘阵列都包括自动分层功能，以便把 SSD作为高速数据层来充分利用起来。混合闪存阵列按照每 GB来定价，这个价格通常高于 HDD存储阵列，但是比全闪存存储阵列要低得多。

混合阵列所面临的挑战是：它们并不适合所有负载。例如，它们不能提供可预测的最高服务水平和最低延迟。如果数据在闪存上，那么还算好，如果应用数据位于HDD层，这会导致最终用户响应时间差。为什么？因为混合阵列使用不同的算法来均衡闪存和 HDD上的数据放置。这些算法的表现，通常不得而知，直到该阵列用于生产。此外，随着时间的推移，如果硬要应用负载发生变化或者存储阵列中加入更多数据，那么数据放置的效率和有效性可能会有所不同。

针对那些支持闪存缓存的部署，新变化是：把自动分层与作为缓存的闪存整合到一起。通过添加作为缓冲的闪存，可应对围绕自动分层的一些挑战。这样，缓存中的数据就能迅速被主机访问——即使这些数据位于不经常被访问的层。

全闪存阵列

如果最看重性能，那么没有什么可以打败针对闪存优化的架构上内置的全闪存阵列。全闪存存储可提供一致的性能，如果与合适的数据服务一起使用，这样做也不会影响弹性、可扩展性和数据移动性。

不要被闪存表面的较高起配架构所吓倒。正如 IDD报告所述：“与硬盘相比，如果只按每 GB成本来计算，固态硬盘是一种比硬盘更加昂贵的存储媒体，但是如果按照 $/IO来计算，它的成本效益要高得多。当固态存储通过存储优化技术智能集成到一个系统中时，存储提供商降低了购置成本和总体拥有成本（TCO）。”降低的成本也被称作“每 GB空间可用成本”。

然而，由于系统设计，仍然会有性能瓶颈。这就是为何只用闪存来填补针对 HDD而设计的传统双控制器阵列并不是最好的主意。这将迫使存储控制器跟上 SSD的步伐，从而导致由于架构造成的性能瓶颈。正因为如此，更新的闪存阵列可能千差万别，不仅是在性能方面，在性能一致性和可预测性方面也是如此。多控制器、横向扩展的设计受到青睐，因为它们能够更好地满足性能需求。

融合闪存阵列

作为闪存领域较新的概念，融合闪存阵列是一个也可容纳机械硬盘的全闪存阵列类别。通过利用“闪存为先”的设计理念以及相关数据效率技术来降低闪存成本，企业把完整的应用和数据卷放在闪存上。但是，对于辅助应用和较旧的数据，企业有时仍然希望在同一个系统中拥有 HDD。能够在一个系统中提供两种类型的存储，只要运用合适的数据服务，就可提供全闪存阵列的性能和延迟，混合阵列的经济实惠性、统一阵列的敏捷性（支持块负载、文件共享和对象访问），以及高端阵列的规模和弹性。

当然，具体哪种方案适合企业，取决与企业的特定需求。了解以上内容后，企业应该能够做出最明智的决策。IM