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主流企业级SSD存储系统分析

发布时间:2015-05-31 11:54     点击:    关注官方微博:
随着企业信息化的快速发展,海量数据引发了存储、管理以及提供业务所需的高性能设备等问题,特别是在云计算的催化下,数据存储量显著的增长。为了应对数据增长和日益增加的输入输出需求,很多企业都竭力寻找更有效的存储方案。而SSD存储技术的出现,无疑让管理者们看到了希望。
 
典型的存储方案解析
 
在企业存储阵列中使用固态硬盘是当前存储领域的发展趋势之一。从目前的应用情况来看,在企业环境中部署SSD最直接的方法就是将它作为专用存储卷来使用,就像配置传统HDD硬盘的方法一样。这种方法的性能提升和时延降低非常明显,不过这种一对一替换存储介质的成本较高,而且存储容量仍然高限。因此将固态硬盘系统用于高速缓存或分层存储,是现在最具成本效益的做法,只需要有限的存储容量,就能实现快速提升存储性能的目标。具体可以采用多种方法部署,也可以部署在服务器和存储子系统的各个层级上。
 
随着存储系统容量的提升和价格的下降,再加上对高性能要求的应用程序越来越多,许多供应商都将SSD引入其磁盘阵列中,以提高应用程序的性能。比如惠普旗下的3PAR、IBM以及戴尔等都可提供企业级的SSD存储系统。
 
1、惠普3PAR存储系统
 
3PAR存储系统也被称为 “P10000 3PAR存储阵列”,是惠普针对高端存储市场推出的高端存储系统。3PAR V系列包括两个型号,即V400相V800。V系列存储系统均采用双分类处理器架构,采用的均是新一代的64位ASIC处理芯片和四核2.83GHz 处理芯片。
 
与上一代产品相比,采用2个Gen4 ASIC芯片作为引擎的 3PARV系列存储系统在密度上提升了50%,性能提升了1.5倍,而带宽整整提升了2.6倍。其中V400最多可支持960块硬盘,而 V800则是其两倍,达到1920 块,并对目前市面上主流的磁盘提供支持,包括SSD以及大容量的SATA、SAS硬盘,并且各类硬盘均可在同一磁盘柜中混插,以支持动态数据的自动分层存储,达到优化存储性能的目的。值得一提的是,3PAR存储系统采用双分类处理器架构,使整个存储系统看起来像两个磁盘阵列共同独立存在一样,但可以对数据进行自由访问。
 
2.戴尔EqualLogic PS系列存储系统
 
戴尔EqualLogic PS系列存储系统重新诠释了存储的简洁性和经济性,其按需联机扩展能力、易管理性、高级负载平衡功能,均可帮助企业降低存储成本和IT系统复杂性。
 
戴尔EqualLogic PS系列存储阵列支持使用SSD、SAS和SATA驱动器的RAID 10、50、5 和6配置,可以提供多个存储层来满足绝大多数应用的性能和容量需要。不同于传统的纵向扩展框架,戴尔EqualLogic PS系列采用了一种独特的横向扩展对等存储体系结构,可以最大限度地发挥SSD的潜力,获得更高的性能。经济实惠的EqualLogic PS6000S可配置在一个单独的池(第O层)中,与PS系列SAS和SATA HDD阵列部署在同一SAN内, 但需要配备专用控制器和网络端口资源。
 
EqualLogic PS系列阵列包括快照、克隆和远程复制等高级软件功能,并能针对Microsoft Exchange、SQL Server和基于虚拟机管理程序的VMware及Microsoft Hyper-V虚拟机环境进行特定于应用程序的集成,不需要另外付费。
 
主流企业级SSD存储系统分析
 
3.IBM Storwize V7000 存储系统
 
IBM Storwize V7000是针对虚拟化服务器环境所推出的存储系统,它具高强大的性能和可用性、先进的功能和高度可扩展的容量。
 
IBM Storwize V7000是一款强大的中端磁盘系统,它不仅易于使用还可实现快速部署,不需要额外的资源。IBM Storwize V7000可以支持块工作负载,可以将块和文件工作负载整合至单个存储系统,以实现管理简易性和更低的成本。IBM StorwizeV7000是可通过内置固态驱动器优化和自动精简配置技术,实现更高效率与灵活性的虚拟存储系统。
 
对于IBM Storwize V7000,集成式的IBM Real-time Compression,使得用户可以在相同的物理磁盘空间内存储多达5倍的原始数据,从而进一步提高效率。IBM Storwize V7000的高级功能还支持无中断地从现有存储系统迁移数据,从而简化实施并最大限度减少对用户的应用造成中断。
 
SSD存储性能优化案例
 
某企业由于业务发展,原有的四台核心存储系统(光纤存储,4Gbps主机通道,其中两台为 EMC CX4,另外两台为HP EVA4000)不能满足前端部分物理机及虚拟机应用对存储系统性能和容量的需求,部分核心应用在高峰时段出现响应缓慢的情况,时不时地假死。这不仅造成用户恐慌,并且降低工作流程响应速度。另外,原有的存储系统由于长期积累,数据规模较大,达到30TB,其中在线数据的规模为10TB左右,其余为历史数据或非常用活跃数据。因此该系统升级除了需要新增加10TB存储容量,更多的是要求能提升原有系统的性能。
 
该企业客户的IT系统为异构存储环境,基本要求是在原有存储系统上进行性能改良。原有存储系统并不是完全不能满足业务发展需求,而是由于业务应用存在部分热点数据,这是由于磁盘访问时间导致的I/O存取速度过慢引起的,导致存储系统出现性能瓶颈。因此在该案例中,存储扩容不是主要矛盾,系统仅仅需要扩容或增加高端磁盘,如SSD、15K光纤磁盘或15K SAS磁盘等就可以满足需求。在性能提升方面,在异构环境中如果单单通过增加部分磁盘阵列并不能提升整体性能,也不能解决热点数据的性能瓶颈。而通常的做法是将“冷”、“热”数据分层存储,将“冷”数据存储在较为廉价的大容量磁盘中,将“热”数据存储在SSD中,这样就可提升频繁读取数据的访问速度,同时也可降低企业的总体成本。针对这个要求,IBM Storwize V7000系统就完全可以满足该用户的需要。
 
IBM Storwize V7000的基本配置中包含Easy Tier功能,能动态地将虚拟化整合的磁盘中的热点数据自动透明地迁移到SSD磁盘组中,大幅提高整个存储系统的IOPS及读写带宽,并对原有系统无任何影响。比如有一个文件刚进入IBM Storwize V7000时,由于访问比较频繁,在高速的SSD上存储,根据策略如果连续30天都没有访问,就把它迁移到大容量的SAS硬盘上。如果60天还没有人访问,再迁移到外部虚拟化的旧存储设备上。
 
主流企业级SSD存储系统分析
 
IBM Storwize V7000的热点数据自动迁移功能采用微块技术,迁移的是数据的最小单位,而不是像其他产品那样会迁移整个含有热点数据的数据包,效率远远超过使用IBM Storwize V7000打造的存储方案竞争对手。该方案中通过配置较小比例的SSD,来实现整体性能的大幅提升。此外,该存储系统的Easy Tier还允许用户在不中断系统运行的情况下手动调整整个逻辑卷的位置,从而进一步提高灵活性和控制力,允许企业根据应用需求来更加高效地调节系统性能。
 
选择存储系统要全面考虑
 
在信息化时代,对于那些不得不摒弃传统磁盘驱动器而寻找新的替代品、对性能有特殊要求的企业用户而言,SSD存储方案无疑是很好的选择。不幸的是,对SSD的讨论,不少人通常把讨论重点放在一些小细节上,如对比MLC与SLC,NAND芯片等,却忽略了整体存储架构的考虑。
 
大家在选购SSD方案时,更多是希望通过架构优化采提升原有系统的性能,以满足当前的业务需求。但升级方案还必须在企业业务需求不断增加的情况下,其性能也可按需升级。另外对异构平台的支持也非常重要,这一点除了保护企业的投资和扩容外,还会给企业带来一些其他的利益。企业的数据都是非常重要的,除了存储这些数据外,企业会采取其他的措施来保证数据不丢失、不损坏,例如备份、容灾。而企业在部署备份、容灾解决方案时,通常会采用虚拟带库、磁带库或其他存储系统,那么新购存储系统对原有存储系统以及其他硬件的兼容支持就显得异常重要。
 
此外,存储系统还必须具备高可靠和易于管理等特性。高可靠用于最大限度地保证业务的连续性,防止因为硬件故障而导致的企业业务中断,而易于使用则可大幅降低IT系统管理的难度,降低企业的人力投入成本。很多企业目前也体会到了在数据中心部署固态硬盘支持关键应用软件带来的好处。
 
从整体上讲,今天在市场上已有的SSD存储方案,使得I/O性能的最佳调优成为可能,这样可以最佳地满足应用所需而不用过度投入。不同产品的部署特性会有所不同,不过大部分供应商都会提供最佳部署方法相应用指南。

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