虛擬化、云計算、大數(shù)據(jù)和移動互聯(lián)在中國市場的不斷普及,海量數(shù)據(jù)的迅猛增長使得數(shù)據(jù)中心日益龐大,同時也刺激著中國用戶對OLTP、OLAP、IOPS、低延遲的需求不斷提高,但是數(shù)據(jù)處理和存儲能力卻未能跟上步伐,傳統(tǒng)磁盤技術(shù)相對于CPU的性能跌幅,以及受限于控制器架構(gòu)和磁盤尋道,無法滿足中國用戶持續(xù)提升的需求,刺激著閃存在中國市場的增長。
這時候閃存在企業(yè)級環(huán)境中可以發(fā)揮它最大的優(yōu)勢,也就是提升存儲和服務(wù)器的處理器速度,讓數(shù)據(jù)操作變得更為迅速,實(shí)現(xiàn)對數(shù)據(jù)的實(shí)時分析。閃存的高I/O性能,可以化解企業(yè)關(guān)鍵業(yè)務(wù)應(yīng)用的I/O瓶頸,提高服務(wù)器利用率,降低購買服務(wù)器和軟件許可的開支,還能改善存儲的效率,起到節(jié)能降耗的效果。
不僅如此,閃存技術(shù)的興起激發(fā)了分層存儲的出現(xiàn)和應(yīng)用,更明確地體現(xiàn)了不同存儲介質(zhì)的價值。把閃存作為緩存,或者使用自動分層技術(shù),將熱數(shù)據(jù)保存在閃存中,在硬盤上持久保存冷數(shù)據(jù)或全部數(shù)據(jù),從而最大限度利用閃存的價值。
在中國,新浪微信、阿里支付寶、京東商城、百度是首批大量采用閃存技術(shù)實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)突破創(chuàng)新的使用者。來自中橋的分析數(shù)據(jù)顯示,在未來12個月,1/4左右的中國用戶將考慮采用全閃存技術(shù),其中企業(yè)級26.3%,中小企業(yè)23.5%。閃存技術(shù)使用經(jīng)驗(yàn)和成功案例,將推動全閃存技術(shù)在中國市場的進(jìn)一步發(fā)展。
因此,作為解決日益加劇的存儲IOPS和延遲問題的利器,閃存正在被越來越多的企業(yè)接受并使用,圍繞著閃存陣列的討論也開始進(jìn)入白熱化。在中國,市場對閃存的接受度有了非常大的提升,不少企業(yè)用戶開始提出對閃存陣列的需求,不管是大型企業(yè)還是中型企業(yè),那么在實(shí)際部署和使用過程中,企業(yè)應(yīng)該如何根據(jù)自身需求量體裁衣地選用閃存和閃存陣列來物盡其用的?
用戶試水:閃存堪稱性能利器 量體裁衣才能物盡其用
越來越多的用戶開始關(guān)注閃存陣列帶來的提速體驗(yàn),如何選擇適合自己的閃存陣列產(chǎn)品卻并非一件簡單的事情。那么,就讓我們先來看一組閃存陣列在中國市場的典型案例,所有用例都圍繞著提升響應(yīng)速度展開,但也不乏謹(jǐn)慎的建議和對閃存的期待。
幾周之前,在美國舉行的2014年閃存峰會上,阿里巴巴以中國最大電商的身份亮相,并分享了自己在使用閃存陣列方面的體會。阿里巴巴早在五年前開始邁上閃存的探索之路。目前阿里巴巴正式使用全閃存數(shù)據(jù)庫,并在其內(nèi)容發(fā)布網(wǎng)絡(luò)與應(yīng)用程序服務(wù)器當(dāng)中引入了大量閃存存儲機(jī)制。這家電子商務(wù)企業(yè)去年曾創(chuàng)下多項(xiàng)紀(jì)錄,包括在二十四小時之內(nèi)處理1.88億次交易、相當(dāng)于每秒處理15000次交易。
另外一個從部署閃存陣列中嘗到甜頭的是國內(nèi)房地產(chǎn)行業(yè)的主流企業(yè)之一碧桂園集團(tuán)。碧桂園自2007年開始推動信息化進(jìn)程,隨著企業(yè)規(guī)模快速擴(kuò)張,業(yè)務(wù)量不斷增長,該ERP系統(tǒng)面臨著海量數(shù)據(jù)的存儲和管理問題,以及更為復(fù)雜的業(yè)務(wù)處理需求。尤其是在報表查詢和單據(jù)處理的峰值時期,現(xiàn)有的存儲系統(tǒng)已經(jīng)無法快速完成數(shù)據(jù)調(diào)取和處理——存儲性能瓶頸逐漸成為了碧桂園IT管理團(tuán)隊(duì)面對的頭號難題。
在這種情況下碧桂園選擇部署IBM FashSystem全閃存陣列,同時配合SAN Volume Controller整合原有的存儲設(shè)備以構(gòu)建虛擬存儲資源池,以解決原ERP系統(tǒng)的性能瓶頸,將庫存管理應(yīng)用入庫匯總表查詢時間的30分鐘和現(xiàn)金管理應(yīng)用銀行對賬單勾兌時間的10分鐘分別降低至不到1分鐘,整體效率大幅提升。
而且,IBM FlashSystem能夠通過更少的資源消耗提供更高性能,降低85%批處理作業(yè)時間和90% OLTP處理時間;相對于傳統(tǒng)磁盤,全閃存陣列IBM FlashSystem還具備經(jīng)濟(jì)的優(yōu)勢,能夠幫助企業(yè)降低30%的整體成本。全冗余設(shè)計能夠保證業(yè)務(wù)連續(xù)性,從而為企業(yè)的關(guān)鍵業(yè)務(wù)提供穩(wěn)定的支持。
越來越多的中國企業(yè)開始加入利用閃存解決性能瓶頸的陣營,不過,面對當(dāng)下閃存陣列引發(fā)的各種市場炒作,作為國內(nèi)起步較早的視頻網(wǎng)站之一,樂視建議用戶以謹(jǐn)慎的態(tài)度對待,要對廠商宣傳和市場測試有一個透徹的理解,因?yàn)椴还苁亲匝性O(shè)備還是廠商提供的設(shè)備,最后目的都是為了滿足用戶自身的使用場景。
樂視網(wǎng)高級總監(jiān)薛偉稱,全閃存陣列并不復(fù)雜,只是成本的增加,但出于TCO的考慮,這一定是個“用成本換價值”的過程,具體體現(xiàn)在IOPS性能、節(jié)能以及低延遲等方面。他強(qiáng)調(diào)說,樂視不是為了趕潮流而購買全閃存陣列,采購前會有一個評估的過程。“全閃存陣列并不是一個全新的東西,實(shí)際上是一套基于硬件和軟件的產(chǎn)品,我們是用我們自己的業(yè)務(wù)去定義閃存陣列。而且利用全閃存陣列提升和優(yōu)化應(yīng)該是一個軟硬兼施的過程,這使得樂視在軟件層面之外利用全閃存陣列提升性能達(dá)到5-10倍。
從這些案例來看,很多用戶已經(jīng)意識到閃存能給他們帶來性能上的巨大提升,他們愿意投資閃存技術(shù)來為基礎(chǔ)架構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化,甚至現(xiàn)在很多對性能要求較高的企業(yè)已經(jīng)沒有閃存就“活不下去”,因?yàn)樗麄冃枰W存支撐龐大的交易量,而普通盤是做不到這一點(diǎn)的。
再造的藝術(shù):閃存超高性能和良好經(jīng)濟(jì)性應(yīng)該并重
對速度的渴望使得閃存陣列非常有市場。目前頂級全閃存陣列可以提供超過100萬IOPS的性能,即使是“二流”全閃存陣列也能夠提供10萬以上的IOPS性能。Taneja集團(tuán)高級分析師Jeff Byrne說:“當(dāng)你考慮使用全閃存陣列的時候,你的期望是以最小的投資獲得最高的IOPS或存儲性能。”
在這個x86時代磁盤速度已經(jīng)成為最主要的性能出現(xiàn)瓶頸,龐大數(shù)據(jù)的迅猛增長使得數(shù)據(jù)中心日益龐大,但是數(shù)據(jù)處理和存儲能力卻未能跟上步伐,這時候閃存在企業(yè)級環(huán)境中可以發(fā)揮它最大的優(yōu)勢,也就是提升存儲和服務(wù)器的處理器速度,讓數(shù)據(jù)操作變得更為迅速實(shí)現(xiàn)對數(shù)據(jù)的實(shí)時分析。閃存的高I/O性能,可以化解企業(yè)關(guān)鍵業(yè)務(wù)應(yīng)用的I/O瓶頸,提高服務(wù)器利用率,降低購買服務(wù)器和軟件許可的開支,還能改善存儲的效率,起到節(jié)能降耗的效果。
閃存性能好的這個優(yōu)點(diǎn)毋庸置疑,上面提到的三個案例有力地證明了這一點(diǎn)。不過閃存成本較高也是眾所周知的,閃存的高成本仍然是阻礙很多企業(yè)考慮采用它的主要因素。但是,我們可以換個角度重新考量這個問題:傳統(tǒng)硬盤時代注重每GB成本,閃存時代則更關(guān)注每IOPS成本。按照每IOPS成本來計算的話,同等容量下,雖然閃存的成本比硬盤高出一個數(shù)量級,但它的IOPS性能卻比硬盤高出兩三個數(shù)量級。這樣計算下來,對于需要高I/O性能的應(yīng)用,閃存的成本實(shí)際上是遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于硬盤的。
前幾年,頂級廠商的全閃存陣列價格約在16到20美元每GB。中級陣列的價格也在每GB3到8美元。而現(xiàn)在企業(yè)級閃存的價格則低于每GB2美元。數(shù)據(jù)分析、數(shù)字成像、VDI、數(shù)據(jù)庫應(yīng)用、金融交易系統(tǒng)以及游戲網(wǎng)站等都適合使用閃存,這些應(yīng)用需要非常高的傳輸速度和非常高的隨機(jī)I/O,使用昂貴閃存陣列也算是物盡其用。
傳統(tǒng)磁盤驅(qū)動器的貢獻(xiàn)不可磨滅,很顯然經(jīng)濟(jì)趨勢已經(jīng)向閃存方面傾斜,圍繞閃存建立起的經(jīng)濟(jì)體系更加引人注目。IBM閃存存儲系統(tǒng)主要從4個方面改變數(shù)據(jù)的經(jīng)濟(jì)性:首先MicroLatency技術(shù)將延遲縮短到90微秒,而性能提高近45倍;全冗余、并發(fā)維護(hù)及可條帶RAID做到企業(yè)級可靠性和可用性;IBM軟件定義存儲及5倍壓縮,通過數(shù)據(jù)保護(hù)和增效技術(shù)來最大限度利用存儲投資;電力和冷卻成本可降低成本95%,1機(jī)架大小的場地內(nèi)可以存儲1PB的數(shù)據(jù)。
IBM TMS高管Woody Hutsell曾這樣總結(jié)IBM在閃存市場的優(yōu)勢:“IBM擁有業(yè)界中適用范圍最廣的閃存產(chǎn)品組合。IBM已經(jīng)明確表示目前市場正在接近臨界點(diǎn),在這里閃存所帶來的經(jīng)濟(jì)收益將開始逐步超過產(chǎn)品本身的高昂售價。這個臨界點(diǎn)的出現(xiàn)最終將催生出全閃存數(shù)據(jù)中心這樣的產(chǎn)物,沒有哪家企業(yè)比IBM更了解數(shù)據(jù)中心。”
閃存在性能和成本上蘊(yùn)含的巨大潛力,而這項(xiàng)新興技術(shù)在IBM存儲戰(zhàn)略中也體現(xiàn)無遺。IBM憑借著一套IOPS達(dá)到百萬以上級別的設(shè)備闖入全閃存陣列領(lǐng)域,這也是其在一年半之前收購TMS公司以來推出的首款I(lǐng)BM FlashSystem產(chǎn)品,與此同時,IBM高端DS8000、XIV以及中端Storwize產(chǎn)品家族目前都已經(jīng)支持閃存配置。IBM在4月宣布投資10億美元加強(qiáng)其閃存業(yè)務(wù)。
其中,IBM FlashSystem 840是IBM最新也是最有力的武器之一。它是面向數(shù)據(jù)中心優(yōu)化的產(chǎn)品,與前代產(chǎn)品IBM FlashSystem 820相比,帶寬提升近2倍,性能提升1倍且最高可以達(dá)到110萬IOPS,更加適用于數(shù)據(jù)庫分析、虛擬化基礎(chǔ)架構(gòu)和公有云及私有云。通過提高工作負(fù)荷,IBM FlashSystem 840使服務(wù)器每秒鐘可以處理4萬筆的信用卡交易,這樣就可以取代數(shù)以百計的機(jī)柜,同時保證同樣的性能,而且它的部署非??欤褂玫氖悄K化的設(shè)計,可以在前端或者是后端來進(jìn)行熱切換。
IBM FlashSystem 840全閃存陣列還采用MicroLatency 技術(shù),數(shù)據(jù)訪問速度由毫秒縮短到微秒,能夠幫助企業(yè)優(yōu)化實(shí)時數(shù)據(jù)分析,更加快速地獲取指導(dǎo)下一步行動的分析結(jié)果。在此基礎(chǔ)上,IBM推出FlashSystem 企業(yè)級性能解決方案,這一解決方案捆綁了 IBM FlashSystem 840 和 IBM System Storage SAN Volume Controller (SVC) 技術(shù)。IBM該解決方案包括一整套的高級數(shù)據(jù)管理功能,包括實(shí)時壓縮、快照、自動精簡技術(shù)、VAAI和應(yīng)用感知拷貝,以及FlashCopy和IBM Easy Tier等。其中,加強(qiáng)的數(shù)據(jù)虛擬化引擎,實(shí)現(xiàn)3倍更快的實(shí)時壓縮效率。
FlashSytem這是IBM自2012年2月收購TMS公司及其RamSan技術(shù)以來推出的第一款全閃存陣列產(chǎn)品。處于業(yè)界領(lǐng)先水平的820機(jī)型于2012年2月推出,更新型號840則時隔兩年與用戶見面。自從買下TMS公司及其RamSan產(chǎn)品與技術(shù)之后,IBM共向超過一千家客戶銷售過FlashSystem設(shè)備。
小結(jié):閃存激發(fā)基礎(chǔ)架構(gòu)革新 再造數(shù)據(jù)實(shí)時分析速度
可以預(yù)見的是,未來五到七年,閃存存儲基礎(chǔ)設(shè)施將走上全面革新之路并成為數(shù)據(jù)中心中的主要存儲解決方案。
現(xiàn)在來看,整個技術(shù)業(yè)界已經(jīng)達(dá)成了這樣的共識,也就是閃存在訪問I/O敏感型隨機(jī)數(shù)據(jù)時的表現(xiàn)要遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于普通磁盤、而且全閃存陣列在扮演熱門隨機(jī)數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)化存儲機(jī)制這一角色方面也具備先天優(yōu)勢。誠然,磁盤在處理數(shù)據(jù)流時的表現(xiàn)并不遜于閃存,而且每GB使用成本也要低得多。不過綜合來看,磁盤陣列還是最適合近線、冷門或者偏冷門數(shù)據(jù),最好被用于支持大型文件的訪問流。
中國用戶顯然已經(jīng)意識到閃存技術(shù)能夠給他們帶來的性能變革,并且開始積極擁抱這項(xiàng)技術(shù),盡管成本問題仍然讓他們有些猶豫,但相信未來閃存價格的不斷下滑,將有效緩解用戶最關(guān)心的問題,閃存被企業(yè)所接受并普遍采用只是時間的問題,可以說,閃存將會成為他們提高存儲性能、再造基礎(chǔ)架構(gòu)、支撐實(shí)時數(shù)據(jù)分析最有力的武器。
藍(lán)色巨人IBM是積極推動閃存進(jìn)入數(shù)據(jù)中心浪潮中的參與者之一,以大數(shù)據(jù)為代表的開發(fā)工作逐步將閃存存儲推向企業(yè)級應(yīng)用的主流,這是因?yàn)槠髽I(yè)用戶需要熱門數(shù)據(jù)和大量信息能夠?qū)崟r分析并以實(shí)時反饋給用戶。
FlashSystem是IBM存儲產(chǎn)品組合中一個顯著的亮點(diǎn),這款新型融合型閃存系統(tǒng)的推出將會給IBM業(yè)務(wù)帶來巨大推動作用,可以預(yù)見IBM Flash System陣列產(chǎn)品線未來將獲得在線重復(fù)數(shù)據(jù)刪除以及更豐富的數(shù)據(jù)管理功能,成為IBM對應(yīng)EMC XtremIO、NetApp EF550與即將面世的FlashRay、Violin Memory等眾多產(chǎn)品的直接武器。