《電子技術(shù)應(yīng)用》
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浅析如何利用现有预算选择合适的固态盘
IT168
摘要: 事实上,我们在关于选择固态硬盘的最后一个讨论点应该是存储管理员采取的第一个步骤——了解预算。但就金钱一项并不能否定任何决策,因为也许进一步的验证可以争取到更多分配给这个项目的预算。然而从某种程度上来说,我们必须面对究竟有多少可用开支这个严酷的现实。
關(guān)鍵詞: 固态盘 硬盘 存储系统
Abstract:
Key words :

事實上,我們在關(guān)于選擇固態(tài)硬盤的最后一個討論點應(yīng)該是存儲管理員采取的第一個步驟——了解預算。但就金錢一項并不能否定任何決策,因為也許進一步的驗證可以爭取到更多分配給這個項目的預算。然而從某種程度上來說,我們必須面對究竟有多少可用開支這個嚴酷的現(xiàn)實。

單就預算一項也許可以決定采購的固態(tài)硬盤數(shù)量,但是根據(jù)我們之前兩篇文章提到的,這也許并不是最理想的選擇。這會造成數(shù)據(jù)中心的負擔能力與實際上最佳功能選擇之間的差距,然后,這個差距需要一些解決方法和預期調(diào)整來填補。這方面不應(yīng)該有問題,而且這也不會取消采用固態(tài)硬盤。這只是關(guān)于預算的實際情況,與其他IT挑戰(zhàn)一樣,這也是可以克服的。

正如我們在之前系列文章中提到的,第一步是了解固態(tài)硬盤可以解決性能問題。從預算角度來說,最經(jīng)濟實惠的選擇就是向運行應(yīng)用的服務(wù)器添加RAM。大多數(shù)服務(wù)器在RAM上的投資都在幾千美元。這種做法的第一個缺點很明顯,那就是這些內(nèi)存僅僅是提供給所安裝的那個服務(wù)器。第二個挑戰(zhàn)就是,這個內(nèi)存是易失性的,也就是如果當服務(wù)器發(fā)生故障或者突然斷電,內(nèi)存中的所有內(nèi)容都會丟失。如果啟用寫入緩存并有大量內(nèi)存被用作這個用途的話,這會非常危險,因為數(shù)據(jù)丟失可能是非常嚴重的。第三個挑戰(zhàn)就是,操作系統(tǒng)和(或)應(yīng)用也許并沒有經(jīng)過優(yōu)化以利用額外的內(nèi)存。在很多情況下,向服務(wù)器添加內(nèi)存是一種減少投資回報的做法;16GB也許可以幫助大幅度提高性能,而64GB與16GB帶來的效果幾乎沒有任何區(qū)別。最后一個挑戰(zhàn)是,典型的服務(wù)器設(shè)備只能擴展到大約64GB(有些情況下可以達到128GB)。128GB對于操作系統(tǒng)臨時文件來說綽綽有余,但是對于那些有較高隨機讀取要求的數(shù)據(jù)庫來說這個容量太小了,根本看不出什么性能上的差異。

        向服務(wù)器添加內(nèi)存是簡單且節(jié)約成本的第一個步驟。隨著所需內(nèi)存容量日益增長,服務(wù)器內(nèi)存的局限性和安全問題也愈加突顯。下一步就是嘗試使用PCIe閃存固態(tài)盤。這些解決方案實際上是基于安裝在服務(wù)器上的PCI卡式固態(tài)盤。例如Texas Memory Systems提供了一款基于450GB閃存的PCIe固態(tài)硬盤,售價不到15000美元。雖然基于PCIe的閃存也存在服務(wù)器RAM那樣的共享局限性,但它并不是易失性的。如果發(fā)生斷電或者應(yīng)用故障的話,保存在閃存驅(qū)動器上的數(shù)據(jù)會被保留下來。而且,一些基于PCIe的系統(tǒng)會內(nèi)嵌一種類似RAID的數(shù)據(jù)保護功能。最后,他們獲得了往往是服務(wù)器內(nèi)存三倍的閃存內(nèi)存容量。它是真正的存儲,而不是被用作緩存的內(nèi)存。而且,所有臨時文件甚至是整個數(shù)據(jù)庫都會被遷移到PCIe固態(tài)硬盤中,而不是僅僅將數(shù)據(jù)庫的動態(tài)部分遷移到易失性的緩存中。當數(shù)據(jù)遷移出或者移入緩存的時候,既不會丟失性能,也不會面臨緩存丟失(這同樣會影響性能)的風險。

基于PCIe的閃存技術(shù)由于不需要搭建圍繞它們的存儲系統(tǒng)而真正實現(xiàn)了成本節(jié)約。這些閃存技術(shù)依賴于用以提供能源和冗余性的服務(wù)器,不需要額外的機架空間,對服務(wù)器帶來的額外能源負載也是非常有限的。最后,基于PCIe的閃存還擁有對數(shù)據(jù)“最干凈”的訪問路徑,既不需要繞過存儲協(xié)議,也不存在實際的帶寬限制,因為當有存儲請求的時候,數(shù)據(jù)幾乎是直接從PCIe總線發(fā)送到處理器的。

然而,基于PCIe的閃存系統(tǒng)也有他們的局限性。首先就是容量。雖然一臺服務(wù)器上可以安裝多個內(nèi)存卡,但是接入這些卡的插槽數(shù)量是有限的。另外還有將這些獨立“驅(qū)動器”連接到系統(tǒng)使用的一個驅(qū)動器方面的挑戰(zhàn)。另一個主要瓶頸就是缺乏共享?;陂W存的PCIe設(shè)備實際上是專門針對服務(wù)器和單個應(yīng)用的。雖然有些應(yīng)用實例是利用基于NAS和存儲虛擬化的軟件將這些產(chǎn)品置于服務(wù)器中,但對于大多數(shù)希望在多個應(yīng)用之間共享固態(tài)硬盤投資的用戶來說,他們需要一個更接近于本身共享的存儲平臺。

       考慮共享固態(tài)硬盤系統(tǒng)的下一步就是外部因素;可以附加到現(xiàn)有存儲基礎(chǔ)架構(gòu)的SAN附加設(shè)備,這可能是RAM或者基于閃存的系統(tǒng),不過大多數(shù)用戶更傾向于選擇閃存?;赗AM的系統(tǒng)更適合于那些有大量寫入工作負載的情況。對于幾乎所有其他工作負載來說,基于閃存的固態(tài)硬盤都是非常適合的。

例如,Texas Memory提供了這種基于閃存的設(shè)備,起價不到10萬美元,容量湊功能128GB到4TB不等。這個容量范圍允許多個工作負載共享固態(tài)硬盤的性能。因為是SAN附加的,所以你可以在多臺服務(wù)器和應(yīng)用之間共享這些設(shè)備。與采購10個或者更多基于閃存的PCIe固態(tài)硬盤所需的成本相比,這種系統(tǒng)在更低的總價格基礎(chǔ)上提供了更高的靈活性。在很多情況下,你可以采購這種設(shè)備用于提高重要應(yīng)用的性能,然后同樣用于為那些非業(yè)務(wù)關(guān)鍵、但對企業(yè)很重要的應(yīng)用提高性能。

采用外置的、SAN附加的固態(tài)硬盤有一個挑戰(zhàn),那就是對于存儲管理員來說,這將是他們需要關(guān)注的另外一種驅(qū)動器類型。在大多數(shù)情況下,管理員不會集成現(xiàn)有存儲產(chǎn)品。這個缺點可以通過使用內(nèi)嵌的操作系統(tǒng)鏡像或者第三方產(chǎn)品來輕易解決。

一些用戶指望著他們的傳統(tǒng)存儲供應(yīng)商提供一個集成的解決方案。這對于存儲管理員來說是一個成本更高的選擇,起價通常在12.5萬美元左右。這些系統(tǒng)的優(yōu)點是可以確保與現(xiàn)有存儲的集成度,也就是說,它應(yīng)該更易于管理。缺點是,很多廠商是剛剛踏入固態(tài)硬盤市場,一些仍然在摸索找出一種適合他們用戶的最佳策略,另外他們可能還面臨著一些性能問題。大多數(shù)廠商采用和硬盤驅(qū)動器相同封裝的固態(tài)一個盤。雖然這種做法本身就是一個劣勢,但也是可以考慮一下的。首先,RAID并不是每個驅(qū)動器內(nèi)嵌的,它有外置的SAN附加設(shè)備。這意味著在一個RAID配置中,必須有一個完整的驅(qū)動器用于數(shù)據(jù)保護。在機械驅(qū)動器領(lǐng)域,這不是一個難題。但是在成本更高的固態(tài)硬盤領(lǐng)域,這就是一個不小的問題了。

        第二個性能難題就是,當插入硬盤架的時候,混合驅(qū)動器的I/O能力也許會超過存儲控制器本身的性能。注意,典型的存儲系統(tǒng)可能還有其他一些作用,不止是讀取和寫入數(shù)據(jù)。它必須執(zhí)行前面我們所說的RAID計算、做快照、自動精簡配置和復制等等。存儲控制器在機械驅(qū)動器領(lǐng)域中有比在固態(tài)硬盤的即時響應(yīng)環(huán)境中更多的時間來執(zhí)行這些任務(wù)。

也就是說,集成到存儲系統(tǒng)中的閃存驅(qū)動器有它們的一席之地;只要你謹慎地了解應(yīng)該在何處何時部署。同時,不要輕易地因為沒有正式集成而摒棄其他技術(shù)。

預算往往是IT在固態(tài)硬盤方面做出決策的一個推動型因素,因為固態(tài)硬盤的價格更高一些。存儲管理員的工作就是權(quán)衡前幾篇文章中我們提供的固態(tài)硬盤選擇,對比容量、這些系統(tǒng)的優(yōu)缺點,并選擇最合適的固態(tài)硬盤解決方案,同時了解預算的實際情況。

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