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[新聞|產業] 大型企業儲存廠商面臨市場寒冬

大部份的儲存系統大型製造商在將要過去的 2016 年都不太好過;不過,這究竟只是另一個寒冬,還是根本就是冰河期的開始?春天還會不會來呢?在即將步入 2017 年的這個時候,這些儲存廠商的心裡只怕是五味雜陳吧! 根據最新的 IDC 全球企業儲存系統追蹤季報 (IDC World...

2012年5月1日

[企業儲存觀察室] 固態儲存的神奇魔力?

固態儲存最近非常火熱。一方面,在市場上出現了許多以快閃記憶體 (NDNA Flash) 為基礎的固態儲存產品,有安裝在伺服主機上的 PCIe 固態儲存界面卡、有位於儲存網路間的固態儲存加速裝置、有在外接磁碟儲存系統上的快閃快取記憶體 (Flash Cache),當然還有可以安裝在儲存系統中,與一般磁碟機外型相同的固態硬碟。

而在另外一方面,在學術界,不久前則出現了一份對快閃記憶體未來發展不利的研究報告。不過,相對於這個在長遠未來(十年時間在科技業來看應該算長)的不利消息,我們回過頭來看目前固態儲存在市場上的火熱程度,其中才真正隱藏著一絲絲令人擔憂的疑慮。

固態儲存相對於傳統的磁碟儲存媒體,擁有許多的優勢,然而固態儲存並非完美,它其實也有著先天上的缺點。除了 NAND 快閃記憶體 P/E 循環 (程式-清除循環,Program-erase cycle) 的次數會影響其耐用性外,固態儲存技術上的限制,也使得它在故障時完全無法像傳統磁盤進行資料的搶救;而某些研究又顯示,從資料安全的角度上考量,固態硬碟較傳統磁碟更難以安全的清除資料

不過,這些其實都不致於構成使用固態儲存的障礙,經由合理的架構規劃與資料保護措施,企業還是可以安心的使用固態儲存,獲得效能上的增益。現今的問題是出在要「如何」使用固態儲存,使高成本支出可以讓企業獲得最大的效益?簡單的說就是該把固態儲存放在企業儲存環境中的哪個位置,它才能充份發揮固態儲存高效能的最佳方式?

分層式儲存架構當然是答案,但並不是答案的全部。是否把固態儲存當獨立的零級儲存 (Tier-0) 就行了?還是有其它的選項?我們先來看一下這張圖,這張圖顯示在傳統的企業資料儲存架構中資料被存取的路徑,以及它們可能經過的裝置,也就是固態儲存可能出現的位置。


在一般的狀況下,資料放在越接近應用軟體的位置,也就是在圖中越靠近左邊的地方,越能提供更佳的資料存取效能。

於是我們就看到有越來越多固態儲存產品的出現,就是希望可以將資料存放在越接近應用軟體的位置,以提供更好的資料存取效能。但是,一如企業 IT 裡其它技術一樣,資料存取效能並不是由單一因素所決定的。

首先我們必須要先瞭解,需要加速的是資料讀取、或是資料寫入的效能?通常來說,資料讀取的效能才需要被加速。因為現今的磁碟儲存系統都擁有快取記憶體,在系統正常的情況下,資料會先被寫入到快取記憶體,此時對應用軟體來說,資料寫入的動作就已經完成。而快取記憶體的存取效能是要比固態儲存來得更快的,因此固態儲存在資料寫入的過程中是不會增加效能的。

這些位於資料存取路徑上的固態儲存產品,就是要用來增加資料讀取效能的,因此有些廠商會把產品稱做讀取加速器。其基本上的運作概念就是把經常被使用,或最近使用過的資料,拷貝一份存放在固態儲存中,當下次應用軟體需要再使用相同的資料時,就可以從固態儲存中讀取、回應,從而加快資料讀取效能。所以,不論以加速資料讀取效能的固態儲存位於資料路徑的哪個位置,基本上都可以把它們視為資料讀取快取記憶體的延伸。

熟悉磁碟儲存系統運作人都知道,即便有很大量的快取記憶體,也不保證資料讀取的效率能更好,因為要看資料讀取的命中率 (hit ratio) 高不高,而資料讀取命中率則與資料讀取的行為模式有關。一般來說,隨機讀取的資料命中率能有 20~30% 就算是很高的了,而循序讀取的資料命中率則有可能高到 80~90%,因此,做為資料讀取快取記憶體延伸的固態儲存,如果應用在隨機讀取的行為模式上,效能的增加可能並不會太顯著,但如果應用在循序讀取的行為模式上,效能的增加就會比較明顯。

因此固態儲存並不是神奇的魔杖,企業用戶還是要先瞭解應用軟體的資料存取行為模式,與相對應的儲存架構,再來檢視在這些特定的應用上,如何使用固態儲存來做為資料讀取的快取記憶體,這樣才能使其真正發揮應用的效用!