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奔跑吧,闪存!

2014年11月05日 17:56:40 | 作者:黄亮 柴莎莎 | 来源:网界网

摘要:两年多的时间,PCIe SSD市场经历了风云突变,之前几家专注于该领域的厂商几乎都被硬盘或闪存大厂纳入麾下。对用户而言,需要做的就是擦亮双眼,多测试,多借鉴才能找到真正适合自身业务应用的加速神器。

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SAS
FPGA
SATA
ASIC
企业级SSD
PCIe SSD

2.稳定性、可靠性

谈完了软硬件兼容性,只是过了第一关,毕竟产品能用不等于一定就好用。R.A.S.这个常用的概念分别表示可靠性、可用性和可服务性。

可靠性:对于闪存产品来说一个是写寿命,因为NAND有自身的PE Cycle(编程/擦除周期)限制。SLC、MLC(包括消费级的cMLC和企业级eMLC)、TLC闪存的结构和制造工艺,导致它们能容忍的写入次数不同,3D NAND理论上对寿命有益,但实际效果还有待观察,磨损均衡算法也会影响到写入放大率。另一方面,用户放在SSD里的数据如果丢失或者出错,也不是个小问题。在消费级SSD上出现过的“8MB变砖门”,以及长期不读取的数据访问性能下降这类问题,在企业级产品上也是有可能遇到的。

设备的形态,以及系统中可能要插多块卡/盘的密度,决定了对PCIe SSD的散热措施不可能像CPU被“照顾”的那样好,不同服务器系统的局部风量(单位是LFM)也是不同的。我们曾听说有的FPGA方案PCIe SSD能达到90℃以上的高温(应该是表面温度),如果散热设计不好会导致闪存卡过热,对闪存卡寿命,以及数据存储有影响。

接着引出一个价值点:部署多了,用户需要对闪存卡的性能、寿命、温度有统一监控管理软件,或者闪存卡厂商对用户的网管平台能提供统一接口定制。

尽管PCIe SSD在近些年接受了Facebook等大客户和OEM的长期考验,但它对于许多用户来说还属于新鲜事物。特别是国内外初创厂商的产品,其中也有表现好的,但为了便宜,有可能会承担更大一些的风险(尽管这不是绝对的)。为了保险起见,建议还是多做测试。另外就是看看其他用户使用的反馈情况。

可用性:可从两个方面来看,一个是由SSD导致的停机时间,即使闪存卡/盘做得再稳定,服务器也难免会遇到异常掉电的情况。为了提高写入性能和降低延时,SSD通常都会用少量DRAM内存来作为缓存,这也是我们看到厂商公布的写延时低于读延时的原因。有些SSD把元数据放在内存里也有助于提高性能。

企业级产品为了保护异常掉电时内存中数据的完整性,通常会有电容能将内存里的数据备份到闪存。不过再次加电时往往需要一个元数据校验的恢复时间,就像文件系统的fsck检查那样。不同品牌和型号,有的需要1~2分钟,也有的是8~40分钟。当然它不会影响最终数据的完整性,如果用户机房的UPS比较好的话,也许可以不在意吧。

另一方面,NAND闪存介质的特点,决定了它的写入性能不会像磁盘那样精确、稳定。从FOB到稳态之间的随机写IOPS,差距不小(当然降低后也远高于HDD)。我们认为,IO稳态写入时是否有过大波动?IO稳态写入是否有数据库异常的现象出现?在极端偶然的特定情况下,如果IO性能突然降低,可能造成系统宕机的风险。这些都会影响到用户的使用体验。

可服务(维护)性:因为PCIe闪存卡更换需要关机,再开机箱盖对用户传统体验有影响,这才有了SFF-8639接口,支持热插拔。当然也有NVMe(本身对硬件形态没要求,这里指的也是8639 2.5英寸盘),但对热插拔背板等硬件及系统(包括主板BIOS)版本都有要求,所以现阶段比较靠谱的还是SFF-8639的闪存盘。

另外,在升级SSD Firmware的时候会不会出现数据完整性的风险?尽管用户的重要数据一般会有备份,但能不用恢复的办法总是更方便的。

3.性能

其实PCIe SSD性能普遍能够满足绝大多数用户现有的需求,因此本文中不想罗列厂商们经常挂在嘴边的那些性能数字。

闪存卡一直宣传高带宽、高IOPS和低延时(无论随机还是顺序访问),但用户的体验往往不是以测试最高带宽、最高IOPS为基准的。首先,一般用户使用峰值也就15~20万IOPS,但低延时的价值会非常明显,读写的平均和最大延时会直接影响用户体验。

4.本地化支持服务

本地化服务的能力,以及响应时间是每个用户所关注的。如果同样是初创厂商,相对而言国内公司在这方面会有先天优势。特别是在产品的第一、二代还没有完全稳定成熟的情况下(毕竟都要经过这个阶段),服务支持能力就显得更加重要。

甚至有PCIe SSD厂商的受访者表示:“用户只关心稳定性及本地化支持。”

此外还有对用户数据库、虚拟化应用支撑团队的支持。这里有个例子,某国际存储巨头去年曾对国内媒体说,BAT中的某一家“再也不会从之前的PCIe SSD供应商那里买卡了,理由是用户需要数据库方面的支持时跟不上,而他们则有DBA专家来协助用户/合作伙伴解决存储本身之外的问题”。(这家巨头自己并不造卡,但可以转售或者加上闪存缓存软件来卖。)所以,PCIe产品对用户数据库、虚拟化应用的技术支持,也是用户需要考虑的因素之一。

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[责任编辑:柴莎莎 chai_shasha@cnw.com.cn]

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