隨著新十年的開始,越來越多的數據中心管理員發現他們自己與之斗爭的企業瓶頸并不是自身能力所能解決的。
服務器的硬盤訪問時間無法跟上CPU日益增長的速度。這一缺點在一些數據庫和緩存應用中成為了制約因素,特別是當涉及到作為服務的軟件或云計算時。 分析師預測,隨著這些應用越來越普及,瓶頸將變得越來越嚴重。數據庫應用被設計用來解決這一問題,其已經在市場上出現了數年時間,但是價格仍然不菲。
雖然閃存出現了,但是直到近期,閃存的高價格和相對低的存儲容量仍然限制著其在消費市場的普及。
據市場研究公司In-Stat的數據顯示,在過年三年時間里,閃存的價格平均一年下降了60%,這一速度甚至超過了全球半導體的降價速度。
如今,多種因素的聯合作用正使得閃存以固態硬盤的形式進入到數據中心中。
盡管在采用方面還不普及,但是分析師預測固態硬盤在企業的應用將出現增長。在2009年12月份召開的一年一度的數據中心會議上,市場研究公司 Gartner表示,基于閃存的固態硬盤將成為2010年最重要的一項技術。
Gartner公司并不是唯一看好固態硬盤的公司。Forrester Research公司存儲分析師Andrew Reichman表示:“任何管理和購買存儲的人都會考慮閃存,并將審視其是否是一個最好的選擇。”
固態硬盤的成本
可以肯定的是,盡管固態硬盤已經降價,但是在每GB容量的成本方面,固態硬盤仍然比機械硬盤貴出不少。半導體市場研究顧問公司Objective Analysis的固態硬盤分析師Jim Handy稱,根據性能不同,固態硬盤的每GB容量的成本在3至20美元之間。
而低端機械硬盤的每GB容量的價格只有10美分,企業級15000轉機械硬盤的每GB容量的價格也只在2至3美元之間。Handy稱:“固態硬盤和 機械硬盤的價格比為20比1。未來幾年內,這種情況仍然會持續下去。”
Gartner公司的分析師Joe Unsworth指出,固態硬盤的平均價格是機械硬盤的十倍。不過,在一些頻繁訪問的數據中心應用中,每GB容量的價格并不是最重要的因素,價格與 IOPS(每秒輸入/輸出操作)的比值才是最重要的。
固態硬盤廠商STEC公司企業固態硬盤總監Scott Stetzer稱,平均企業級15000轉機械硬盤可獲得350至400個IOPS,而企業級固態硬盤可以獲得80000 個IOPS。他稱:“在性能上,兩者之間具有天壤之別。”
在某些特定的情況下,這種性能優勢比價格差異更為重要,特別是當你要節約能源成本時(因為固態硬盤比機械硬盤更為省電)。對于那些需要快速定位和/ 或檢索數據的應用來說,如信用卡交易、視頻點播或大信息量的Web搜索,它們需要固態硬盤的這些優點。分析師們預測,盡管在企業市場中,企業固態硬盤的總 份額還很小,但是在一些關鍵應用中,這一技術將扮演重要角色。
固態硬盤進軍數據中心
固態硬盤有多種方式進軍數據中心。首先,多數廠商正提供固態硬盤作為備選項,其即可以作為機械硬盤的代替產品,也但是作為補充產品。Fusion- IO公司甚至推出了PCI卡形式的固態硬盤。其次,多數存儲廠商將在他們的系統中整合固態硬盤。比如說,EMC集團從STEC公司那里購買固態硬盤,然后 將他們整合到自己的Symmetrix和Clariion產品中。
最后,多家公司正在建立整合有固態硬盤的通用數據訪問應用。比如說,Schooner信息技術公司正在為Memcached緩存系統和MySQL數 據庫研發應用。Schooner公司主席兼首席技術官John Busch稱,為了提高數據中心整體數據訪問層性能,Schooner在應用中整合了閃存,而不是讓其像先前的數據應用所具有諸如商業分析或Web緩存這 些特殊的功能。
固態硬盤的意義
在過去的18個月的時間里,固態硬盤已經引起了數據中心管理員們的關注。Latisys公司解決方案工程總監Steve Merkel稱:“在13至14個月前,越來越多的消費者開始討論固態硬盤。我們已經預先設想了幾個環境,在這幾個環境中,固態硬盤將作為為合理的技術被 使用。”
今天,其有兩個主要的用途。Planet公司的產品管理總監Rob Walters表示,他們已經看到有用戶在他們的主機服務器上使用固態硬盤以加速Web分析應用。Planet公司運行8個數據中心和在全球范圍內運行著 1800萬個網址。Latisys公司也看到了趨勢。
另一些客戶只是想讓他們的數據庫運行的更快點,所以他們使用固態硬盤而不是傳統的存儲陣列。
Forrester公司的Reichman指出,使用閃存比使用機械硬盤進行存儲貴了近十倍,但是比在動態RAM上存儲整個數據庫這種方式卻便宜了 近十倍。
第三種選擇是將頻繁被訪問的信息放在高速緩存存儲器上。緩存或不緩存對于NextStop公司來說是一個進退兩難的難題。該公司在緩存架構上進行了 大量投資,但是這并沒有太大的幫助,因為他們無法預測在緩存上需要什么。
NextStop公司的共同創始人Carl Sjogreen稱:“以新加坡一家特定餐館的網頁為例,這個網頁不會每五鐘就被訪問一次,當他們開始搜索它時,它才會被訪問。這種訪問極具偶然性。當人 們想訪問該網頁時,網頁需要被快速打開,而緩存無法解決這一問題。”
Sjogreen和公司的另一位創始人Adrian Graham開始關注到固態硬盤的發展,他們認為固態硬盤可以解決他們面臨的問題。當英特爾在2008年末推出X25-M SATA 固態硬盤后,NextStop公司開始測試這種硬盤,并催促其管理服務提供商提供這種硬盤。
在四個月前,NextStop公司在其獨立冗余磁盤陣列中用固態硬盤替代了機械硬盤。這一舉措讓網頁平均載入時間下降了50%。
Graham稱:“我們發現與將所有的內容放在內存上相比,使用固態硬盤便宜不少。雖然與機械硬盤相比,固態硬盤比較貴,但是與RAM相比,它們還 是便宜不少。這讓我們找到了一個平衡點。”
事實上,在特定情況下,使用固態硬盤并不比使用機械硬盤貴。Reichman稱,為了讓機械硬盤發揮最大性能,數據中心管理員有時候僅使用機械硬盤 的每張磁盤最外圍的一小部分,這做法被稱為“短行程”。這種技術需要大量的機械硬盤,并且僅使用每個硬盤10%至15%的容量,剩余的容量都被白白浪費 了。
他解釋稱:“如果你每個機械硬盤只使用10%的容量,而固態硬盤價格是機械硬盤的十倍。這樣算下來,一個固態硬盤可以代替10個機械硬盤。那么你可 以以相等或更低的價格獲得更好的性能。”
革新性技術
長遠來看,固態硬盤可能會促使數據中心架構出現變化。
NextStop公司的Graham表示:“我不認為我們看到的性能優勢就是固態硬盤為我們帶來的全部優勢。通過考慮如果重新構建這些系統以優化固 態硬盤的工作,我們將會發現固態硬盤的更多優勢。”
這是諸如Schooner公司等許多廠商關注的焦點。他們關注的不僅僅是增加固態硬盤的使用,他們關注的是修改整個數據層架構。Busch稱,當今 個別技術已經超過了架構所能應用的程度,重新修改架構將會讓性能提高十倍。
沒有人懷疑固態硬盤將取代機械硬盤這一趨勢。盡管包括In-Stat公司在內的許多市場研究公司預測,在數年內,企業級固態硬盤的出貨量與機械硬盤 的銷售量相比仍然很小,但是他們認為這一比率沒能準確反映出固態硬盤的真實影響力。
Gartner公司的Unsworth指出:“如果措施得當,固態硬盤將為數據中心帶來變革。”