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[新聞|產業] 大型企業儲存廠商面臨市場寒冬

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2011年4月26日

[觀察|技術] 固態硬碟對網路與 CPU 的影響

儘管價格還不是那麼的親民,但固態硬碟 (SSD) 的確是列名在大部份 IT 人的「渴望名單」(wishlist) 上。固態硬碟可以提供比傳統磁碟式硬碟更高的資料傳輸速率,但它的影響並不僅只於資料存取的速度而已,還有一些額外的「副作用」(未必是不好的),是我們在部署固態硬碟時,必須要多加考量的,也許會因此而增加更多的效益

首先就是在網路的連接上,因為固態硬碟提供更佳的資料存取效能,因此可以在更短的時間內完成更多的 I/O,也就是說使用網路的企業應用,在部署固態硬碟後,會產生更多的網路負載。根據一些實際的測試結果,在大部份的情況下,這並不會造成問題,它只會讓網路的使用率增加,從低使用率增加到中使用率而已。但在有些情況下,應用程式的效能可能增加得很快,以致於必須要增加網路界面卡,並且把網路卡串聯起來,在尖峰負載時提供更大的網路頻寬。

因此當你使用 4 張串聯在一起的 1GbE 網路卡,而固態硬碟的存取效能仍然不是很高時,有可能瓶頸就是出在網路上,也許你需要的是速度更快,例如 10GbE 的乙太網路,才能夠讓應用徹底發揮固態硬碟的存取效能;因此當你使用固態硬碟時,也請同時考量你的網路環境。

另一個會受固態硬碟影響的是中央處理器 (CPU)。一個作業系統在一部實體、非虛擬化的現代伺服器硬體平台上運作時,大部份情況下 CPU 的負載都蠻低的,通常會低於 20%,這是屬於低使用率的狀況。而在一個虛擬化環境中,CPU 的使用率通常會攀昇,依據運行的作業系統與應用程式數目,CPU 會處於較高的使用率狀態。

在一些對固態硬碟的測試上顯示,由於固態硬碟有著高效能與低延遲,在大部份的情況下,CPU 的使用率都會上昇。

有一些測試則發現,在實體機器上使用傳統硬碟時,CPU 大約只有 10% 的使用率,但在相同的實體伺服器上改用固態硬碟時,CPU 的使用率可以增加到 50%。所以如果在虛擬環境使用固態硬碟時,CPU 的使用率會昇得更高。但是否使用固態硬碟就可以在實體機器上運行更多的虛擬主機呢?這可就不一定了,這要視固態硬碟增加了多少的儲存效能而定。很可能的結果是,你會以更高的 CPU 使用率在更短的時間內,完成相同數量的負載;但除非增加 CPU 的數目,否則在相同的時間內 CPU 是無法提供更多的負載容量(虛擬主機)。

於是我們可以知道,固態硬碟具有消除處理瓶頸的能力,CPU、記憶體、網路、與儲存間的效能平衡會因為部署固態硬碟而有所改變,由於固態硬碟的部署會越來越多,因此系統、網路、與儲存管理者,都要必須要因此而改變負載的評估方式。