数据中心如何选购合适的SSD

　　——闪迪软硬结合闪存解决方案

　　IDC的数据显示，从2005年到2020年，数字内容将增长300倍，从130EB增长到40000EB。爆发式增长的数据存储需求和传统的存储方式形成了鲜明的对比。HDD技术虽然适用于许多存储情况，但是它也有许多限制。

　　比如，HDD天生就善于读取按顺序存储在扇区的信息，但是今天的计算性质越来越倾向于将数据存储在硬盘的空余空间上，数据存储日益呈现出随机的性质，这是由虚拟化所推动的——这样给传统HDD硬盘带来了许多问题。

　　数据量爆发给数据中心带来大麻烦

　　在世界范围内来看，数据中心的数据存取量非常巨大。不管是上传照片、下载视频，还是访问公司数据，快速响应的需求已经将HDD的潜能利用到了极限。数据中心技术人员寻找了多种方式来满足这些需要，将性能扩展到云。最优的解决方案之一就是虚拟化。

　　在虚拟化的环境中，硬件资源（包括计算能力和存储设备）从使用了这些资源的软件那里被“提取”（或分离）。这样，因为未使用的计算和存储容量在需要时被利用，所以数据中心的运行效率得以提高。

　　但是虚拟化给由HDD驱动的存储基础设施带来了难题。虚拟机通过一个虚拟化存储池来创建、存储和访问数据。数据在有容量的任何地方被随机存储。因为同时试图访问数据的虚拟机数量增多，所以导致了一个被称作I/O搅拌机效应的问题。

　　结果就是越来越多的数据以随机的方式存储，迫使HDD的读/写臂频繁地移动。每次移动都会增加系统的延迟时间。随着虚拟机数量和被搜索数据量的增加，延迟在不断累积。这形成了存储瓶颈，减缓了数据中心应用程序的响应。

　　响应时间对各类业务都是关键。从同时向数千个用户提供影音文件的内容提供商，到依赖网络资源对数据进行瞬时分析的证券交易者，都无法接受响应时间长的情况。但是这些延迟不仅是令人厌烦：延迟还会让客户失去耐心、丧失商业机会、贻误做重要决策的时机。存储系统存取数据时，在个人用户级别上消除瞬时延迟意味着每毫秒、每微秒，甚至每纳秒都很重要。

　　许多数据中心技术人员遇到的问题就是，在虚拟化存储池中，所有的存储都被同等对待。在基于云的，由数据驱动的现今世界里，不是所有存储设备存取都一样。在某些情况中，快速读取数据的能力最为重要。在其他情况下，写入数据的能力至关重要。为了满足许多数据中心在考虑将HDD（机械硬盘）换成SSD（固态硬盘）。SSD不仅能提高I/O吞吐量，还能提高功率密度，从而提高应用运行速度，减少数据中心占地空间。虽然SSD看上去很美，但用户如何根据实际情况来确定最佳技术方案呢？作为拥有25年以上固态存储技术研发的先锋，闪迪提供了一系列数据存储解决方案供用户选择。

　　这些不同的需要，IT部门已经过多地提高了存储容量。购买额外的存储设备能降低延迟，但是代价就是购买的存储设备超过了需要。

　　数据量持续增长，试图同时访问共享的数据池的用户数量也越来越多。过多地部署存储设备是一个有效的短期解决方案，但是不是长久之计。这样还会需要额外的数据中心空间来容纳大量的硬盘。这就出现了更复杂的情况，所有这些转动的硬盘都使用电，产生热量，然后必须用昂贵的数据中心冷却系统来散热。

　　SSD切实提高数据中心效益

　　对于数据中心管理者来说，相对于HDD，SSD具有难以抗拒的优势，可以替代HDD。因为SSD没有活动零部件，这样就避免了HDD最大的缺陷。SSD消除了延迟的根源——移动的硬盘臂，也基本上不会发热。SSD存取数据的工作原理意味着，它能更好地适应今天随机存取数据的需要。过去人们都关注存储设备本身的单位GB成本。SSD则让人以一种新的方式来关注存储设备的成本，即实现一项业务结果的成本，其衡量标准就是处理每项事务的成本、每秒读写操作次数的成本和功率密度。

　　SSD不仅是改变技术或者改变看法。它可以给数据中心带来的效益是实实在在的。首先，最明显的就是降低成本。表面上，HDD与SSD之间的成本差异很明显，HDD的每GB成本要比SSD低，即使在现在SSD大幅降价的情况下仍然如此。但是，单位GB成本是个不完整的概念，通常会误导人们。实际上从某些方面综合来看，SSD实际上要比HDD便宜，理由如下。

　　减少资本支出。达到同样的结果，需要的SSD比HDD要少。HDD受响应时间问题的限制，而SSD没有这种困扰，而且不需要过量使用硬盘。

　　减少运营支出。降低数据中心空间要求。基于SSD的系统不仅需要的硬盘数将减少，而且需要的安装空间更小，安装一块HDD的空间可以容纳两块SSD。因为SSD没有任何转动的盘片，所以它能耗低、发热少。这不仅是在给硬盘供电方面省电，而且不需要使用昂贵的数据中心冷却系统来散热。

　　速度更快，延迟更低，可以提升服务质量（QoS）。与HDD相比，SSD的读写速度要快很多，每秒读写次数至少是HDD的四五倍。SSD擅长随机读取，所以虚拟化需求导致的延迟不容易对它造成影响，因此基础设施升级时，不会过量部署存储设备。SSD擅长于应对突发事件，例如许多用户试图同时登录时产生的“启动风暴”。HDD的启动延迟时间长，因而在发生“启动风暴”事件时受影响较大。

　　提升可靠性，增加寿命。不同于HDD的是，SSD没有活动零部件，这样SSD更加抗冲击、防震，工作温度范围更大。SSD大约有200万小时的业界平均故障间隔时间，而HDD只能有150万小时。对于SSD来说，200万小时的MTBF相当于0.4的低平均故障率。

　　哪些场景适合采用SSD

　　尽管SSD有诸多优点，但它不是一个通用的解决方案。有些应用还是HDD更适用。尽管SSD的价格降低了很多，但短期内HDD在购买成本上仍有优势。对于写入和存取不是那么频繁的应用，投资HDD还是比较好的选择。但如果对性能要求高的话，SSD就是最佳的解决方案。

　　SSD到底适用于哪些场景呢？

　　写入密集型。对于联机业务处理或者对在线应用的搜索日志的分析，数据写入存储环境的速度非常重要。时间延迟会中止事务的处理，或者给客户或员工带来不好的体验。

　　混用型。电子邮件是现在大部分业务的默认沟通方式。确保及时获得或发送数据对保持业务的顺畅运行至关重要。

　　读取密集型。对在线内容提供商来说，SSD是非常理想的选择，特别是视频点播和图像检索应用。在数千用户同时访问高清内容的情况下，客户体验完全依赖于存取和提供数据的速度有多快。

　　新兴应用（大数据/Hadoop/云）。Hadoop是专门设计用于支持数据密集型应用的开放源软件框架。随着越来越多的应用需要捕捉和生成大量数据，许多云公司越来越多地使用Hadoop。因为借助SSD，用户能实现先进的数据挖掘，还能满足在线服务的低延迟事务处理要求，所以SSD是这些环境的理想选择。

　　如何比较评估SSD

　　在选购存储时，大多数人根据经验通过容量、吞吐量和每GB成本来评估存储设备，但就只有这些指标与SSD有关吗？用户能够用这些熟悉的数据指标来比较SSD吗？表面上，这都是通过简单实用的方式来比较SSD的成本。但实际上，各类SSD的闪存耐用性能差异很大，而且通过可复验的方式来衡量SSD的性能存在困难，这使情况变得复杂。

　　HDD也不是说真的就不能胜任工作了，虽然某些也出现了故障，但是绝大多数在寿命结束之前就被更新了。硬盘的写入使用不受限制，你买了硬盘，就会使用。这样自然就会关注购买存储设备的成本问题，因而每GB成本的标准流行起来。

　　SSD则与HDD有很大的不同。SSD中所用NAND闪存技术提供的程序擦写周期数是有限的。本质上，SSD是消耗性存储设备，因而评估比较SSD与HDD时，这必须被计入总体拥有成本中。尤其在评估SSD的类型选择和相对I/O性能时，更应考虑这个因素。

　　在不同类型和设计的SSD之间进行直接比较时，可以使用某些简单的标准。在HDD时代，用于比较的经验法则就是每GB成本和I/O吞吐量。SSD的磨损特性减弱了与每GB成本的相关性，增强了与某些新标准的相关性。另外，需要新的方法来建立统一可复验的性能衡量标准，以此比较不同类型的SSD。因而，出现了两条新的规则：1.采用每TB字节写入成本作为比较的关键标准。2.根据适合SSD的标准化性能试验来比较性能。

　　采用了NAAD闪存技术的SSD的寿命都有限。其逻辑门在写入一定次数后会分解，然后就不能可靠地存储数据了。SSD制造商通过多种途径来控制和保证耐用性，这样出现的一系列容量和价格组合会困扰购买者——特别是大多数企业硬盘一般都有五年保修。

　　购买每GB成本最低的SSD，而不考虑其耐用性，这就像买了个便宜的轮胎。轮胎也许合适，有五年的保修，但是如果保修期内限制你每年只能使用一千英里，那么你是不是得省着点用了？轮胎的例子可以类推到SSD的比较上，两者保修期都是五年。

　　如果以购买HDD的思维模式来购买SSD，那么购买A品牌SSD是一件很容易就下决定的事情，因为它的价格只有B品牌SSD的一半。但如果考虑到耐用性，情况就大不一样了，你可能需要每六到八个月就换一块A品牌SSD。B品牌SSD的价格高，但提供了最佳的实际价值。SSD耐用性高，它在混合工作负载型的企业应用下能持续使用更长的时间。因为不需要替换那么频繁，所以总体拥有成本降低了。

　　要管理SDD内的NAND闪存装置来优化硬盘的整体性能，是一项复杂的工作。闪存管理的有效性，与硬盘测得的性能直接相关，并且受以下几个因素的影响：测试前硬盘的状态、负载类型和数据类型。

　　例如，对一块刚拆封的SDD进行I/O吞吐量测试，其性能要优于已经使用过的相同SDD。因为刚拆封的SDD经过一段时间的使用，性能会转变到稳定状态，而稳定状态时测得的性能能反映实际使用时的工作性能。刚拆封时测得的最高性能与稳定状态时的性能之间的数据差别很大。

　　在比较SSD时，用户应该通过符合全球网络存储工业协会（SNIA）的PTS规范来进行测试并获得数据，以此保证测试结果在不同硬盘制造商之间具有可比性。但即使是不那么正式的内控测试，都能在测试前通过遵循基本的程序步骤来予以改进。测试人员需要将SSD恢复到出厂设置，通过写入两倍容量的顺序工作载荷来进行预处理，然后运行测试脚本直到达到稳定状态，这时才能进行性能测试。

　　闪迪SSD满足企业严苛要求

　　闪迪的企业级SSD产品，经过了七大一级服务器和存储设备供应商中的六个供应商的资格鉴定、测试和检验，作为他们向数据中心客户所提交的企业系统中的重要组成部分。凭借可轻松整合、可升级、易于管理的特征以及所宣称的低总体拥有成本，闪迪硬件解决方案已经无数次赢得了这些一级OEM的信任。

　　闪迪的数据中心解决方案包括企业级硬件和软件，闪迪能够提供先进的、工作负载优化的SAS和SATASSD、PCIe固态加速器、基于DIMM的闪存设备。另外，凭借FlashSoft软件，闪存设备能无缝部署在服务器中，提升应用软件性能和存储效率，而无需改变应用软件、虚拟机或存储系统。

　　凭借闪迪的FlashSoft软件，数据中心技术人员可以将固态存储设备直接部署到服务器中，以此提高应用性能和存储效率，而无需对服务器和存储基础设施作出更改。FlashSoft软件将低延迟闪存置于数据中心的性能层级，通过减少存储设备的I/O延迟来使应用性能最优化。软件的运行对企业应用软件和存储基础设施都是透明的，自动为应用程序的最关键的I/O操作分配基于服务器的闪存。FlashSoft软件消除了数据中心的存储瓶颈，通过现有的存储设备和服务器投资来提供最大的价值。

　　FlashSoft软件可用于VMwarev Sphere、Windows Server和Linux。FlashSoft软件与所有供应商的企业闪存设备兼容，支持闪迪公司自己的企业固态设备，包括那些使用PCIe、SAS或SATA技术的，具有各种形态系数的设备。这使IT专业人员有最大的选择空间和灵活性，可以根据自己的预算、基础设施和运行要求选择合适的SSD硬件。

　　闪迪垂直整合产业链的优势

　　不同于其他竞争者从内存的角度来实现企业存储，闪迪自始至终都是一个存储专业公司。对企业来说，这并不是无足轻重。关于内存，关键的问题是数据访问能力，而不一定是长期效力。作为一个存储专业公司，闪迪懂得数据中心的数据保护最为重要，而且必须在可靠性与可访问性之间实现平衡来满足特定需要。而且，保护优先的概念被植入闪迪的每件产品。

　　闪迪有垂直整合的优势，具体为：有从半导体NAND技术到NAND元件，从晶元到控制器，从SSD到优化软件。凭借该优势，闪迪选择组件的空间更大，在生产过程中也能更加注重细节。这意味着，闪迪有供应链灵活性来满足变化的市场需求。这也意味着，因为闪迪能整合所有的组件来更好地协调工作，以及使用现有基础设施实现无缝工作，所以闪迪能提供更好的服务和支持。

　　闪迪的垂直整合还意味着，它能以具有竞争力的价格向市场提供高质量的企业产品。例如，闪迪独有的GuardianTechnology平台允许便宜的MLC闪存用于企业应用程序，通过系统级别的方式来实现闪存管理。它提高了MLC闪存的耐用性，同时预防数据丢失或数据损坏。将MLC闪存扩展到数据中心，可以在HDD和SSD技术之间架起一座桥梁。

　　闪迪专注于固态存储技术已超过25年，成为全球该领域的领头羊，开创了闪存大容量存储技术的先河，而且闪迪有存储创新传统，这让闪迪在满足企业数据中心增长的存储需求方面成为领头羊。闪迪提供的独特硬件和软件解决方案能提供可预见的性能、值得信赖的可靠性和优异的价值。

　　闪迪产品线成为某些一级OEM企业产品的固定装置。OEM也实实在在地从闪迪的垂直整合中受益。闪迪的供应链灵活性使他们能轻松响应产品需求的变化。因为闪迪控制的是整个过程，供应商之间也没什么纠纷，所以他们能更好地为他们的产品提供支持。而且闪迪的定价优势也帮助他们在以合理价格提供产品的同时能获得利润。

　　闪迪的SAS SSD和PCI Express硬盘可为一系列应用解决方案实现工作负载最优化，适用于中小企业到超大企业环境。

　　最近闪迪收购了SMART Storage Systems，将产品线的范围扩展到也包括企业SATA SSD和闪存DIMM。闪迪准备帮助企业将存储最优化以满足应用性能要求，从而实现数据中心的转型。

　　HDD在现代数据中心仍有一席之地。但是相对这种传统技术而言，SSD的吸引力则越来越难以抗拒。借助SSD，数据中心可以以一种以注重结果的方式进行存储。另外SSD也消除了当前的响应时间和吞吐量限制，因而带来无限的可能性。闪迪SSD为满足数据中心各种要求而提供了可预见的性能、值得信赖的可靠性和性价比高的解决方案。

　　不管是大数据中心，还是小数据中心，都需要存储设备能轻松整合、升级，易于管理。存储必须高效可靠，但是也需要有成本效益，省钱、省空间、省电。企业值得拥有这样一个存储设备合作伙伴，能理解企业最重要的东西，能提供满足企业具体需求的解决方案。

　　本报记者 张楠