固態(tài)存儲技術(shù)已經(jīng)徹底改變了消費電子產(chǎn)品，幾乎替代了所有小型消費電子設(shè)備的旋轉(zhuǎn)式磁盤，比如移動電話和平板電腦，并且成了超薄筆記本電腦的標(biāo)準(zhǔn)配置?，F(xiàn)在，在數(shù)據(jù)中心也同樣可以感受到固態(tài)存儲帶來的優(yōu)勢。

某些傳統(tǒng)硬盤(HDD)發(fā)貨量下降的同時，固態(tài)硬盤(SSD)的發(fā)貨量卻在猛增，并且快速獲得了企業(yè)級應(yīng)用系統(tǒng)的認(rèn)可。固態(tài)存儲非常適合應(yīng)用于數(shù)據(jù)庫應(yīng)用、虛擬服務(wù)器、虛擬桌面環(huán)境以及基于以下標(biāo)準(zhǔn)的高性能應(yīng)用系統(tǒng)：

· 交易性能，以每秒讀寫次數(shù)(IOPS)來衡量

· 吞吐量或帶寬，以每秒傳輸?shù)恼鬃止?jié)數(shù)(MBps)來衡量

· 單個I/O操作的回訪問時間，以延遲(毫秒或微秒)來衡量

和傳統(tǒng)的HDD一樣，SSD也可以分為兩個基本類型：企業(yè)級和消費級。企業(yè)級SSD(和HDD相同)能夠支持7x24小時工作，性能更高，保修時間和使用壽命也較長，所以每GB的成本較高。而消費級SSD(和HDD)通常不支持7x24小時工作，但是容量較高，每GB的成本較低。

NAND閃存SSD和寫入次數(shù)

由于NAND閃存實際上是基于固態(tài)硬盤技術(shù)，所以NAND閃存介質(zhì)的每一位都有寫入次數(shù)的限制。

業(yè)界和SSD廠商采用全容量寫的次數(shù)而不是一天中寫的次數(shù)作為其壽命的衡量標(biāo)準(zhǔn)。一塊企業(yè)級SSD能夠承受每天對其容量寫若干次，并持續(xù)至少五年以上。而消費類SSD通常在同樣情況下只能持續(xù)幾個月。術(shù)語TBW(寫入數(shù)據(jù)總量)就經(jīng)常用來說明這種特性。因此，企業(yè)級SSD更適合每天進行大量寫操作的應(yīng)用，比如數(shù)據(jù)庫應(yīng)用。

外形規(guī)格

SSD技術(shù)有多種外形規(guī)格，有純固態(tài)形式，也有和其它技術(shù)(例如HDD)混合的形式。在純固態(tài)形式中，SSD技術(shù)可以作為IT基礎(chǔ)架構(gòu)的緩存來部署，也可以作為分散設(shè)備中或者大型、全閃存存儲陣列中的主存儲。在混合形式中，SSD還可以和HDD聯(lián)合，形成獨立的混合設(shè)備或者大型的混合閃存優(yōu)化存儲陣列。

硬盤驅(qū)動器形式。硬盤驅(qū)動器的形式是固態(tài)硬盤技術(shù)常見的打包方式。SSD可用的外形尺寸包括1.8英寸、2.5英寸和3.5英寸，它們使用與當(dāng)前HDD相同的連接器和接口，其中2.5英寸是最常用的尺寸。目前，這些SSD的單盤容量已經(jīng)達到了2TB。和HDD一樣，SATA和SAS接口是最常用的接口。新的企業(yè)級SSD已經(jīng)開始使用12Gbps的SAS接口，它能提供比以往更高的性能。當(dāng)然，SSD也使用一些老的接口，但數(shù)量在不斷減少。

目前，SSD已經(jīng)有多種新的接口以適應(yīng)各種驅(qū)動器尺寸，比如SATA Express、SCSI Express和Non-Volatile Memory Express(NVMe)接口。2013年年底或2014年年初，我們有望看到這些新接口產(chǎn)品。

PCIe卡形式。固態(tài)硬盤另外一種常見的形式是PCIe卡。這些卡可以插入到計算機的PCIe插槽，能夠提供非常高的性能而且延時也極小，因為存儲是通過快速的PCIe總線直接訪問的。企業(yè)級PCIe SSD比相同容量的硬盤驅(qū)動器形式的SSD更貴，但性能通常會更好。目前PCIe SSD的最大容量是10TB，但這種特定的SSD價格是普通服務(wù)器的很多倍。

許多PCIe SSD支持PCIe 2.0標(biāo)準(zhǔn)，需要x4或者x8的插槽。還有一些新卡也支持PCIe 3.0標(biāo)準(zhǔn)，在2012年開始銷售的新服務(wù)器上都可以使用。

SSD外形的一個重要方面是其卡的物理尺寸。一些半高半長的卡，可以適用于大部分服務(wù)器，甚至是一些非常小的服務(wù)器。全高或者全長的PCIe SSD卡雖然能夠提供更高的容量，但不能適用于所有服務(wù)器。

固態(tài)硬盤實施的五大誤區(qū)

· 不了解應(yīng)用系統(tǒng)負載，比如，對于緩存“不友好”的應(yīng)用負載使用固態(tài)硬盤緩存技術(shù)。

· 沒有預(yù)料到在部署SSD后可能會導(dǎo)致瓶頸轉(zhuǎn)移。

· 沒有購買足夠的SSD滿足提前的需求。

· 不了解服務(wù)器內(nèi)置固態(tài)硬盤和外置固態(tài)硬盤使用的區(qū)別。

· 不了解SSD在“剛開始使用”和“穩(wěn)定狀態(tài)”下性能的差異。

另外，某些大容量PCIe SSD需要額外供電，超出標(biāo)準(zhǔn)的25瓦可以直接從PCIe插槽供給。某些服務(wù)器安裝了額外的電源連接器。

專用SSD形式。由于尺寸較小、耗電較低，SSD可以以各種規(guī)格出現(xiàn)，有很多都專門為應(yīng)用程序設(shè)計的很小。這其中也包括mini- SATA(mSATA)，大概只有名片大小(甚至更小);它的容量可以達到256GB，使用SATA命令接口，可以適應(yīng)PCIe插槽。還有一種叫做 μSSD(micro SSD)，以半導(dǎo)體芯片的方式直接安裝在主板上，操作系統(tǒng)看到的是一個SATA的存儲設(shè)備，主要用于像移動設(shè)備這種需要極低功耗的應(yīng)用。

SSD一個有趣的形式是企業(yè)級應(yīng)用是雙列直插內(nèi)存模塊(DIMM)插槽的形式。這些產(chǎn)品是NAND閃存和非易失性內(nèi)存設(shè)備，可以插到標(biāo)準(zhǔn)的DDR3 DIMM插槽，可以為服務(wù)器提供非易失性的存儲功能。利用多個DIMM插槽，就可以通過有趣的方式為服務(wù)器提供企業(yè)級存儲。

更多的固態(tài)存儲信息和性能報告

Demartek實驗室在其網(wǎng)站的SSD Zone里提供了更多的免費信息。那里可以找到大量的專門針對固態(tài)硬盤技術(shù)的性能報告;這里還提供了全面的SSD部署指南。

混合驅(qū)動器和陣列

有很多SSD/HDD產(chǎn)品都是把SSD和HDD技術(shù)結(jié)合到一起。單獨的混合驅(qū)動器一般用于消費類和桌面應(yīng)用，并且常常把SSD作為HDD前端的緩存來使用。大型混合閃存存儲陣列結(jié)合了分散的固態(tài)設(shè)備(SSD或PCIe卡)和單獨HDD，是專門為企業(yè)級存儲應(yīng)用設(shè)計的。這種混合陣列的SSD可以作為緩存使用，也可以用作主存儲中的分級存儲。

應(yīng)用案例

Demartek的實驗表明，幾乎任何工作負載使用SSD都能提升其性能，在某些負載情況下尤其突出。比如數(shù)據(jù)庫，而且不僅僅是因為SSD的性能更高，還因為它可以降低延遲。尤其是 SSD作為緩存和主存儲，我們會看到性能顯著提升。如果把應(yīng)用程序數(shù)據(jù)完全存儲到SSD介質(zhì)上，性能可以提升8到16倍，甚至更高。但是遺憾的是，目前您可能還支付不起每一個應(yīng)用程序都使用SSD的成本。

一塊HDD可以提供成百的IOPS，而一塊SSD通?？梢蕴峁浊Щ驇兹f的IOPS。在一些聯(lián)機交易(OLTP)環(huán)境中，包括數(shù)據(jù)庫和WEB服務(wù)器環(huán)境，響應(yīng)時間的長短非常關(guān)鍵。一個交易或許需要多次數(shù)據(jù)庫查詢，每個查詢需要上次查詢的返回結(jié)果。在這種情況下，用戶的響應(yīng)時間完全依賴于存儲對于一系列查詢能夠在多快的情況下做出反饋。在許多情況下，使用SSD可以獲得亞毫秒級的延遲，這比純粹的IOPS或者吞吐量的性能更加重要。

SSD緩存和緩存應(yīng)用

SSD作為緩存有潛在的優(yōu)勢，性能提升的好處可以被多個應(yīng)用分享，因為緩存可以不區(qū)分應(yīng)用的提升所有“熱”數(shù)據(jù)的性能。SSD緩存也是一種利用較少固態(tài)存儲實現(xiàn)高性能的良好途徑。緩存需要時間“預(yù)熱”，并且逐漸被熱數(shù)據(jù)填滿，這需要數(shù)分鐘或數(shù)小時，跟環(huán)境有關(guān)。不斷重復(fù)訪問整個數(shù)據(jù)集的一個子集，這種具有“熱點”的應(yīng)用負載屬于緩存友好型應(yīng)用，可以利用SSD緩存技術(shù)獲得性能提升。另外，OLTP的應(yīng)用負載的性能也可以提升2.5到8倍，這依賴于緩存的大小、后端存儲的速度以及其它一些因素。

SSD緩存通?？梢圆渴鹪贗T基礎(chǔ)架構(gòu)的三個地方：服務(wù)器端、網(wǎng)絡(luò)或存儲系統(tǒng)。每一種都有其優(yōu)缺點，所以要根據(jù)你的需求進行選擇。在某些環(huán)境中，不同應(yīng)用共享緩存的功能非常重要;而另外一些環(huán)境中，服務(wù)器和后端存儲的穩(wěn)定更加重要。服務(wù)器端SSD緩存技術(shù)的優(yōu)勢是可以為應(yīng)用系統(tǒng)提供更小的訪問延遲，但是把應(yīng)用遷移到不同的服務(wù)器(例如在虛擬機環(huán)境中)時，要想獲得最佳性能，必須把新服務(wù)器上的緩存重新預(yù)熱。