服務器用戶該如何選擇固態(tài)硬盤
固態(tài)硬盤正快速地成為解決性能問題的一項關鍵技術,固態(tài)硬盤制造商推出了可供潛在用戶選擇的一系列部署選擇。通常情況下,不會有一項應對所有情況的完美選擇,用戶必須在選擇固態(tài)硬盤的使用清楚地了解他們自己的需求。
現在,選擇包括:使用RAM或者閃存的外置附加系統(tǒng)、(通過PCI系統(tǒng)或者傳統(tǒng)服務器內存的)間接附加系統(tǒng)、閃存添加到現有存儲系統(tǒng)的集成解決方案。每一種部署方法都有各自的優(yōu)點和確定,這取決于用戶需求和預算。最常見的是對更高性能、固態(tài)硬盤共享、更高容量、更高可用性、簡化的數據管理、減少物理空間以及更低成本的需求。
這些需求往往彼此之間會存在一些沖突,因此必須區(qū)分出優(yōu)先次序。幾乎在所有案例中,彼此沖突的需求之間必定要有某種折衷。
固態(tài)硬盤部署選項
大部分情況下固態(tài)硬盤最開始是被作為一種類似于機械硬盤的外置SCSI附加設備所使用。SCSI接口被光纖通道接口所取代,因為后者提供了更高的I/O帶寬以及在多個應用之間共享固態(tài)硬盤投資的功能。
多年來,傳統(tǒng)存儲廠商和固態(tài)硬盤制造商之間一直保持著密切的合作關系。那時候固態(tài)硬盤雖然具有非常高的性能,但大多數是基于RAM的,而且成本極高,僅限于少數利基應用。然后,隨著這些系統(tǒng)的價格逐漸降下來,容量提高——特別是由于閃存的出現——傳統(tǒng)制造商開始將固態(tài)硬盤技術集成到他們的系統(tǒng)中。不少提供商開發(fā)出了可以像機械硬盤那樣封裝在相同空間的閃存固態(tài)硬盤系統(tǒng),讓這項新技術融入到現有的存儲系統(tǒng)中。
最近幾年出現另外了一種方法,就是把固態(tài)硬盤像應用一樣通過PCIe卡接入到同一臺服務器中。服務器以近似于識別內置硬盤的方式識別出PCI固態(tài)硬盤。利用服務器的總線和電源線意味著固態(tài)硬盤可以突破新的價格障礙。
正如前面所說,不管哪一種固態(tài)硬盤部署方式都有自身的優(yōu)點和缺點,用戶應該根據這些特性如何滿足需求來進行選擇。在面對這些選擇的時候,存儲經理應該考慮選擇一家提供了不止一類固態(tài)硬盤解決方案的供應商。這樣就避免了“如果你唯一的工具是一把錘子,你往往會把一切問題都看成釘子”。
性能
投資任何一種固態(tài)硬盤的主要原因就是它能夠提供高某個應用或者整個環(huán)境性能的能力。也就是說,想要獲得固態(tài)硬盤的性能好處,應用所產生的存儲I/O需求就要超過傳統(tǒng)機械驅動器,而這要取決于一個應用可以生產的等待I/O請求數量,也被稱為隊列深度或者同步請求的數量。
如果應用或者使用實例可以生成這些需求,那么所有固態(tài)硬盤部署選擇的最終結果就是要提高性能。不過,每一種方法都有它的局限性,對比不同解決方案的帶寬、延遲和I/O限制十分重要。簡單地說,外置系統(tǒng)應該是在服務器之外的,所以速度較低。一些PCI設備的速度要比外置系統(tǒng)更低。一些外置系統(tǒng)提供了比PCI總線更高的速度。另外,確定使用固態(tài)硬盤的理由也是十分重要的。如果固態(tài)硬盤是用于數據庫log,那么用戶應該更關注延遲和IOPS,而不是帶寬。
I/O鏈中總是存在性能瓶頸。固態(tài)硬盤性能的關鍵之處是,確保你所選擇的實施方法和連接性不會導致這個瓶頸。
共享固態(tài)硬盤
在分析性能需求的過程中,如果多臺服務器上的多個應用需要加速,或者一個固態(tài)硬盤需要為運行在多臺服務器(例如集群數據庫)上的應用提供數據,這時候一個可以共享的外置固態(tài)硬盤就變得非常重要。這些系統(tǒng)可以被當作一個SAN,允許多個應用使用固態(tài)硬盤加速應用性能。對于這些應用來說,需要的往往不是一個基于PCI的固態(tài)硬盤。
共享固態(tài)硬盤是在多個應用之間分攤解決方案成本的理想方法。與傳統(tǒng)機械存儲不同的是,固態(tài)硬盤通過支持來自多個應用的數據集而不會遭受性能丟失的問題。固態(tài)硬盤沒有需要重新配置的活動部件,因為讀取或者寫入請求都是隨機的。最后,因為固態(tài)硬盤的成本更高,所以它適合于使用90%或者更多的容量從投資中獲取最大價值。 #p#page_title#e#
如果只是一個應用需要加速并且這個應用不要求共享存儲的話,PCI固態(tài)硬盤也許是一個不錯的選擇。例如,一些微軟SQL Server數據庫是集群的,但是這個集群是不能共享的,這意味著雖然多臺服務器被用于提供冗余性,但是存儲是不能共享的。在這些案例中,PCI固態(tài)硬盤可以用于擴大SQL Server集群中每個服務器的存儲容量而不會削弱集群效率?;赑CI的固態(tài)硬盤也適用于以服務器為主導的應用。在大多數情況下,當需要更高性能、但服務器RAM已經達到上限、無法從服務器中有限數量的磁盤驅動器中獲得足夠的應用I/O時,PCI固態(tài)硬盤才會發(fā)揮出它的優(yōu)勢。
容量
除了適用的應用數量之外,你在做決定的時候還要考慮需要多少固態(tài)硬盤容量。如果需要的容量比較小的話(例如不超過128GB),那么你可以考慮基于RAM、外部附加的系統(tǒng)或者額外的服務器內存。如果數據集較小并且是讀取密集型的,那么建議首選服務器RAM來提升應用性能。如果數據集較小并且是寫入密集型的,那么你可以考慮外置RAM固態(tài)硬盤或者有些情況下可以選擇內置的PCI固態(tài)硬盤(只要應用可用性模式不會受到影響)。
如果數據集大小超過128GB的話,你可以考慮選擇閃存固態(tài)硬盤。盡管寫入密集的性能會有一些削減,但是這些缺點已經被解決了。
通常,所有規(guī)格的閃存固態(tài)硬盤(從128GB到500GB)都值得考慮。當接近500GB的時候,大多數基于PCI的固態(tài)硬盤都需要向系統(tǒng)中增加第二個卡。不管是哪一家廠商,他們的系統(tǒng)都需要有額外的物理插槽用來安裝這些卡。然后,根據他們閃存控制器軟件的質量和所屬廠商,增添一個額外的PCI卡可能要求額外的服務器資源,而這會對性能有所影響。一定要問清楚廠商,他們的PCI固態(tài)硬盤是否要求額外的服務器資源。
如果容量超過了500GB,那么強烈建議你選擇外置的基于閃存的固態(tài)硬盤(精密的固態(tài)硬盤系統(tǒng)以及集成了閃存和磁盤的解決方案)。在這個容量等級上,將有多個應用可以獲得固態(tài)硬盤提高性能以及支持共享環(huán)境的好處。
如果環(huán)境可以使用TB級的固態(tài)硬盤存儲,那么你就不需要考慮集成的解決方案了。因為基本上不會有缺乏容量擴展的問題,因為只要有驅動器插槽,集成系統(tǒng)就可以添加固態(tài)硬盤。這時候的挑戰(zhàn)就是性能方面的了。從某些方面來說,固體硬盤的原始I/O潛力將超過存儲架或者存儲計算引擎本身的I/O容量。通常來說,因為外置附加固態(tài)硬盤是專門針對基于內存的I/O,因此這些固態(tài)硬盤可以大幅度地擴展容量和提升性能。
除了性能、應用工作負載和容量之外,你還需要考慮數據可用性、數據管理和消耗的物理空間。我們將在該系列的第二部分談到這個問題,接下來的第三部分將集中談到一個決定性的因素:預算。