步入全闪存SSD存储系统时代

　　已经有人开始揣测固态存储将在企业级存储系统中占据主导地位。这种推断背后的依据是闪存SSD相较于磁盘驱动器具备更高的IOPS、更低的能耗、降低制冷需求和更低的故障率，因此有人才预估闪存SSD将最终在存储系统中取代磁盘驱动器。然而分析师一直以来（今后也将会）都坚持认为闪存SSD单位容量代价高昂，并且从以往来看，事实也确实如此。

成本因素使得存储系统供应商开始着手在提升闪存SSD优势的同时降低其价格。例如将闪存SSD作为缓存或第0层存储，并配合自动化分层软件。这种解决方案通常被称为混合存储。

缓存方式加快了读取操作，同时在某些情况下可以将重要数据保留在闪存SSD的缓存中。闪存缓存的方式主要基于智能的读取频率分析。所有的写操作都直接写入磁盘驱动器中。基于读取的频率，数据会被放置到SSD缓存上。当读取频率下降，数据就从缓存中移除。用这种智能闪存缓存面临的问题是在于策略上的限制和缓存总量。同样，过少的缓存会导致闪存丢失以及重定向到磁盘驱动器的次数，而这和闪存缓存的初衷相悖。

第0层存储使用闪存SSD为需要高性能的应用程序提供主存储，尤其是那些需要高IOPS的应用。要使得这种方式更为高效，需要基于策略的自动化存储分层技术（例如不需要管理员参与将数据从一个存储层迁移到另一个上）。自动化分层基于数据使用价值。随着数据的老化，其使用价值下降，很少被再次使用。使用第0层自动化存储分层技术的问题在于其自动化存储分层软件的成本和系统复杂度。软件成本在很大程度上可以从降低闪存SSD的部署数量上得以弥补。自动化分层对存储管理员是很有吸引力的；不过部署过程要求相应的技能和对细节的关注，例如确保快照和数据保护策略以及数据的匹配度，而无需担心数据迁移到那一层级。

在存储系统内不建议过多的部署闪存SSD的一项潜在原因是考虑到存储控制器和背板的性能局限。当系统内部署大量闪存SSD以后，这些就变成了性能瓶颈。因为在设计之初就没有考虑到闪存SSD性能。因此，混合优化闪存SSD和磁盘存储系统变成了新的主流。

不过如果我们假设闪存SSD可用容量成本和10000转SAS磁盘一样又会如何？而且如果存储系统能够完全利用大量的SSD所产生的高性能，结果又会怎样？这些问题的答案即将从一些新兴的存储系统供应商那里得以解答，譬如Astute网络、Nimbus数据、PureStorage、Skyera、SolidFire、Tegile、Texas内存系统（现已被IBM收购）、Violin、Whiptail、XtremIO（现已被EMC收购）以及其他一些公司。

这些供应商能够提供（或者已经在未来的产品中规划，例如EMC-XtremIO）全闪存SSD存储系统。他们可以确保其存储控制器体系架构完全使用闪存SSD的性能。有一些使用纵向扩展的设计结构，例如Nimbus和PureStorage。另一些则会使用横向扩展的架构，其中包括Skyera、SolidFire和EMC的XtremIO。此外，还有一些公司更加关注在一些细分市场上，其中有关注虚拟机存储优化的Astute；确保云服务供应商SLA性能管理的SolidFire；针对HPC市场提供极高性能应用的TMS和Violin；以及关注中低端市场的Whiptail。

通常部署全闪存SSD系统的前期成本从每GB 3美金到每GB 15美金不等。这一成本是在存储系统执行内置的重复数据删除技术和压缩技术之前得出的。全闪存SSD系统的性能可以承受得起在应用的同时进行重复数据删除和压缩。（在混合存储系统中也同样如此，但对磁盘存储系统就不一样了）因此实际每GB的价格范围大约在1美金到5美金之间。

相比之下，闪存SSD和磁盘的混合系统在重复数据删除和压缩之前，其前期成本从每GB 1.6美金到24美金不等，重复删除和压缩后的则大约在0.54~8之间。而传统的磁盘存储系统前期导入价格在每GB 0.5~15美金，其中取决于SATA、近线SAS、SAS和FC磁盘的混合情况。

如果考虑到电力和制冷因素，全闪存SSD系统成本则更具竞争力。闪存SSD存储系统的供电和制冷消耗相对于磁盘系统降低了大约50%~80%。跟踪显示，每年磁盘存储系统的供电和制冷成本和前期硬件的导入成本相当。比较全闪存存储系统和混合系统的供电和制冷取决于SSD和磁盘的混合情况，以及磁盘是否支持MAID技术。为了方便比较，我们大致上假设相比于100%的磁盘系统，能耗和制冷费用只需25%。同时假设普通SSD系统的供电和制冷是磁盘系统的67%或三分之二，那么对于混合系统就差不多是50%。 (75% x 67% = 50%)而前期每GB SSD的成本大约为5美金，整体总体拥有成本的比较相当有意思。

随着硬件成本下降到5美金以下，SSD系统3年内的平均每GB总体拥有成本将变得很有竞争力。但是在这种比较中有太多的假设，不过这也显示了SSD和HDD的价格差距变得如此接近，超过绝大多数人的预期。

当我们回到最初的那个问题：随着全闪存SSD存储系统各项障碍的消除，这种转变也已经开始了么？基于最近的厂商销售报告，答案是肯定的。一家品牌时间较长的全 SSD存储供应商Nimbus数据的报告表示年销售增长达到了500%。另外一些，例如Astute、Violin和Whiptail的销售业绩增长也超过了传统的存储系统。当然这些报告存在一些值得商榷的地方。所有这些厂商都是私有制的，不需提供相应细节。同时这种增长的基数十分渺小。但这些数据同时也指出了未来的方向。随着时间的推移，我们会清晰地看到这是一种行业内的转变，还是一种短时间的异常现象。

最后，全闪存存储系统，由于其便捷性、在总体拥有成本方面的竞争力以及更高的性能，为这种系统带来了新的存储商机。还有一点值得关注的是，许多传统存储供应商所提供的全闪存存储系统价格远高于新兴企业。因此不要迷信传统的存储供应商。