全閃存陣列的“五十度灰”
[導讀] 這兩天朋友圈很多人談論SolidFire,并言之鑿鑿售價12億美元,稱本周見分曉。類似的傳言很多,如Dell并購EMC,思科網絡設備轉售浪潮等,...
這兩天朋友圈很多人談論SolidFire,并言之鑿鑿售價12億美元,稱本周見分曉。類似的傳言很多,如Dell并購EMC,思科網絡設備轉售浪潮等,聽上去更像傳言,破綻百出,但塵埃落定,基本都是事實。
但SolidFire這件事情,極有可能就是以訛傳訛。因為事件的起因是Twiiter上一篇NetApp如果并購SolidFire博文。至于12億美元售價,不知道是怎么來的。江湖水深,老外也需要吸引眼球。
說到全閃存陣列,不知道為什么想到了《50度灰》,一段重口味性虐的愛情故事。grey原本就是灰色/灰暗,也是男主角的名字,50度灰可理解為男主角50個陰暗面。
既然人的陰暗面可以細分為50,關于全閃存的話題也不是單一的,細分起來也不亞于50度灰。
從AFA到SSA
2014年,Gartner報告將全閃存陣列(All Flash Array,AFA)更名為固態陣列(Solid-State Array,SSA),Gartner用意很明顯,對全閃存陣列進行區隔,呵呵,劃分閃存的50度灰。
所謂SSA,顧名思義就是只能是SSD閃存,不能使用磁盤,更不能采用混合陣列。鑒于SSD可做成SAS/SATA接口,傳統磁盤陣列順利成章可以使用SSD盤,所謂AFA。
但AFA控制軟件,畢竟是針對磁盤的特點而設計,更多針對磁盤管理的需要,例如碎片清理,目的是將磁盤中沒有連續存儲的文件,按順序整理好再存放起來,以減少磁頭尋道的時間,提高磁盤數據的讀取速度。但對于SSD來說,沒有所謂的磁頭尋道。對于SSD來說,數據的碎片化并不影響讀取速度,相反SSD有一定寫壽命的限制,對SSD進行碎片清理,有百害無一利。這就是二者不同的地方。
SSD也有垃圾回收所謂GC(Garbage Collection),但含義完全不同(讀者有興趣可自行研究,這里就不更多贅述)。為了適應SSD的需要,傳統陣列對軟件進行了調整,例如禁止類似碎片回收的功能。但更像是一種頭痛醫頭的做法。
與此形成對照的是新興的全閃存陣列廠商的做法,另起爐灶,從頭開始編寫,所謂SSA,這就形成了不同的兩大流派。
硬件也有差別
除了軟件之外,在硬件上也有區分。首先是陣列的控制器,有些廠商采用通用處理器,如英特爾至強E5V2、E5V3等不同規格的處理器。通用處理器的好處在于性能強大,性價比高,被很多陣列廠商所青睞。但也有廠商會采用專用ASIC處理器,借助FPEA構建控制器,其針對性和效率更高,也會更高性能表現。
不同的SSD盤,所使用的閃存控制器(注意:不是陣列控制器)也不相同。不同的閃存控制,其ECC校驗、RAID保護機制,磨損均衡、壞塊管理、讀寫干擾管理和垃圾回收等有所不同,因此,使用不同的SSD盤效果和質量也會大相徑庭。這種區分,往往會隨著時間的推移暴露出來,而在應用的初期并不容易察覺。
關于介質本身,NAND也有SLC、MLC、TLC以及不同制造廠家的區分,這都需要加以關注和區分,也許50度灰都不足夠。
不同的廠商策略
除了軟件、硬件之外之外,廠商對待閃存的策略也有所不同。如傳統磁盤陣列廠商大多通過軟件優化的方式開始支持全閃存陣列,新興的全閃存陣列廠商,如PureStorage、Nimble、Violin、XtremIO、SolidFire、Kaminario、Tegile、OCZ等,這些新興的廠商大多采用了另起爐灶的策略。
表面看來,另起爐灶似乎更加徹底,但實際上,另起爐灶也有一定局限。從新編寫軟件,股讓充分發揮NAND介質的特點,但從功能調度,到質量水平,都是一個非常浩大的工程,很難在短時間內一蹴而就。應急的辦法就是逐步推進,除了一些基本的功能,如重復數據刪除等之外,壓縮、復制、加密、歸檔備份等應用功能都沒有提供。
順便說說重復數據刪除,這個技術幾乎成為全閃存陣列標準配置。在我看來,更多是為了彌補全閃存陣列容量偏小、GB/成本相對較高的問題。眾所周知,全閃存的優勢在性能,磁盤的優勢在容量,所以為了跟磁盤比較,全閃存需要換個比較的對象,不比GB/成本,轉而比較IOPS/成本;即使比較GB/成本,通過重復數據刪除,SSD實際存儲數據容量有很大提升,如此也就拉低GB/成本。對于全閃存的性能來說,應對重復刪除綽綽有余,而這恰恰是磁盤的短板。
數據管理水平是傳統磁盤廠商的優勢,因此傳統的存儲廠商,如HDS稱自己是一個大數據管的廠商,主推社會化創新;NetApp稱自己是數據管理廠商,主推Data Fabric都是為了強調數據管理的能力。
再說說NetApp,目前提供了EF、AFF兩個系列的全閃存陣列,未來還有FlashRay,其定位各不相同。其中,EF以性能和效率為主,提供很少管理功能,類似服務器的“裸機”,非常適合數據庫等應用;相比AFF更加強調功能和管理,除了復制、備份、歸檔等數據保護功能之外,更強調閃存對SQL、 Oracle 數據庫、虛擬化服務器以及 VDI等應用的感;強調對于云的支持。NetApp通過Data ONTAP等管理軟件,支持數據在閃存、磁盤和云之間的無縫數據遷移,所謂Data Fabric。
所以,NetApp是否需要并購SolidFire這樣的新興廠商,以及這些廠商能夠帶來價值,對現有戰略的影響,這都是需要考慮的問題。從估值上看,新興全閃存陣列廠商并不高,EMC收購XtremIO是4.3億美元、謠傳中SolidFire也不過12億美元。
方向上的分歧
還需要注意的是,閃存應用的方法并非只有全閃存陣列這一種方式。從本質上看,全閃存陣列更多是一種集中式方式,當然陣列也可以橫向擴展,甚至采取全閃陣列+磁盤陣列+云的調度管理方式。但除此之外,PCIe陣列卡,超融合、ServerSAN等軟件定義存儲技術的發展,讓用戶存儲應用有了更多的應用方式,用戶是否一定要堅持全閃存陣列呢?其實,這要打上一個大大的問號。
從技術上說,PCIe閃存卡采用PCIe技術連接,IOPS性能表現更加優秀,與之相比,SSD盤仍然采用SAS/SATA 連接,在軟件棧特別是時延上要遜色很多。與全閃存陣列相比,PCIe閃存卡的劣勢也在于數據保護和功能上,這與新興閃存廠商有些類似。但是隨著NVMe標準的推廣,隨著NVMe SSD磁盤的出現,軟件協議棧的問題、延遲的問題都可以得到解決,屆時卡和盤的界限也會消失。
小結
這是一個充滿了變數的時代。各種情況都有可能發生,要想分辨其中的真偽,要有50度灰的能力。所謂心動不如行動,讓自己專業起來,這才是大道理。