闪存将大行其道——甲骨文FS1闪存系统浅析

　　计算系统的快速发展得益于处理器技术的持续进步，而存储系统的发展则受制于硬盘这一传统主流存储技术的缓慢进展，从而造成计算系统与存储系统之间在性能匹配上的失衡。而大数据时代的来临加剧了这一失衡现象，从而更加突显了存储在整个IT应用系统中的瓶颈效应。闪存成为打破这一瓶颈的众望所归的技术。

　　传统存储遭遇挑战

　　“性能为王”一直是IT产业发展的铁律。然而，在过去相当长的时期内，性能“唯”王也使得用户体验长期得不到重视，以至于IT应用系统越做越大，也越来越复杂。

　　甲骨文CEO埃里森多年前就警告过：计算领域的最大错误就是带来了复杂性。在收购了硬件系统厂商Sun之后，特别是推出软硬件一体机后，甲骨文提出了“大道至简”的理念，希望把信息技术所带来的复杂性隐藏在产品后面，从而给用户带来更好的体验。

　　“大道至简”在存储领域是如何体现的呢？甲骨文中国系统事业部销售咨询总监肖淑男认为主要体现在三点上：一是在存储成为整个IT系统性能瓶颈时，不仅需要花很多力气调优来消除瓶颈，还需要利用闪存这样的更好的技术来解决存储的调优问题。二是在当今复杂的IT系统中，不仅存储变得复杂，而且存储的部署也非常复杂了，不同的应用要访问不同的存储，而且访问方式都不一样。存储云是解决部署复杂问题的最佳方式，今天最好的技术是云。三是必须将应用智能融合到存储当中来，无论是服务器、网络还是存储都要服务于应用，从而让应用变得简单、快捷、灵活。

　　“甲骨文从几个方面看存储发展的方向。首先是闪存技术将大行其道，今年大家已经看到闪存的来势汹汹，越来越多的厂商在做这个。但传统硬盘的好处是简单、稳定，而且是应用多年的成熟技术，硬盘还有它的存在价值，不能把它完全淘汰；二是可以加入一些如闪存这样的新技术，以闪存与硬盘混合方式，各取所长来提高系统的性能；三是应该把闪存放在服务器里面，将计算和存储的距离进一步拉近，从而有效消除硬盘控制器的延时；四是用户的业务模式变化这么快，用户量增长变化幅度这么大，只有通过存储云才能满足企业的需求。”

　　传统的存储技术总是在强调硬盘的容量有多大、I/O带宽有多高、响应时间有多快，但从来不会关心到不同类型的应用需要不同的存储。“有的应用以吞吐量优先，有的应用对响应时间最为敏感，有的应用是持续访问，也有些应用是随机访问，这一切都需要不同的技术去解决。”肖淑男说，“甲骨文更关注让存储系统去知晓应用、感知应用，对应用更加理解。同一个应用在执行不同功能时，对存储的要求也不一样，所以存储应具有一个很好的QoS(服务质量)功能，使得不同的应用能有更好的效率、更好的利用率。”

　　全闪存不是万能的

　　在追逐时髦的IT市场上，全闪存(AFA)被很多存储厂商视为攻城拔寨的利器。然而，甲骨文却认为全闪存不是万能的。

　　“我们认为全闪存在今天这个时刻，甚至在未来很长时间都不是一种解决企业所有问题的技术。”肖淑男说。“闪存的优势非常明显，如性能好，相比硬盘没有机械运动产生的电和热，又节能。同时它把所有的数据都存在闪存里面，公平对待。免除了数据应该放哪里才能更好的担忧，以及放在外圈还是放在内圈、放在光纤盘上还是SaaS盘上等问题。”

　　同时，他认为闪存也有很多的问题，比如扩展性问题，今天市场上AFA最多几十TB、上百TB，又如数据服务的功能很少，更不要说服务质量了，因为服务质量意味着差别对待数据。再有，成本是闪存一个比较大的问题，闪存肯定贵，还有闪存寿命损耗，因为闪存的写次数是有限的，不是无限制可写的。

　　解决性能与成本这对矛盾的方式通常有两种。第一种是将重要的频繁使用的数据放在闪存上，其他的冷数据，甚至一些死数据、存档数据放在硬盘甚至磁带上去；第二种是全闪存，为了更加充分利用闪存空间，要利用消重技术，把重复的数据消除掉，从而用小的存储空间存更多的数据，最终将闪存的总容量降下来。

　　很多初创的闪存公司或传统存储厂商基本上会选择第二种方式。“今天，传统的存储厂商基本没有从零开始做自己的产品，都是买初创公司的。这里面涉及到与原有的系统、技术的融合怎么去做，原有厂商的数据服务怎么融合等。”肖淑男说。

　　甲骨文的FS1(Flash Storage System)闪存系统选用的是第一种方式。肖淑男说：“甲骨文的FS1完全是自己做出来的，FS1可以配置成全闪存，甚至可以配置成另外一个极端——全硬盘。当然混合配置是甲骨文最为推荐的方式。因为用户的数据访问和数据分布是不均匀的，所以应该用不同的技术去解决不同的数据问题。”

　　作为始终与数据打交道的数据库厂商甲骨文，数据压缩技术自然也是其长项。甲骨文的数据压缩技术可以根据查询、存储、归档等不同的应用场景，提供10倍到50倍的压缩比，从而使得FS1可以用100TB的空间存储1PB的数据。

　　企业云计算很重要的是横向扩展，而且经常扩展的幅度非常大，比如说像微信这样的应用，要能够满足用户数在一年之内从几十万突然上涨到上亿，这对系统扩展提出了非常高的要求。肖淑男说：甲骨文FS1最大可达16个节点，这是一个PB级的存储，闪存也能做到PB级，而且市场上见到的操作系统， 甲骨文都支持。用户今天可以到市场上找其他任何一个AFA产品，没有一个能达到PB级。

　　“做云存储一定是多租户的才有意义。我们会根据用户的需求把存储空间物理隔离成不同的区域提供给不同的用户，而且不同的用户对服务品质(QoS)、容量等的要求都不一样。所以，这种划分不仅仅是因访问和数据的隔离而有安全性保障，同时要保证不同用户的不同QoS。这是我们跟其他厂商存储虚拟化不同的地方。”肖淑男说。

　　存储应该感知应用

　　“今天在市面上见到的一切存储对应用没有任何感知，所有的存储跟应用的优先级没有关系，不管应用是优先级最高的、最紧急的，还是应用优先级最低、最不紧急，都是先到先服务。”肖淑男说。“这种方式跟今天大量应用的整合和云计算环境是不匹配的，因为对服务质量要求高的高端用户付了更多的价钱，应该得到更好的QoS。”

　　甲骨文完全是基于业务优先级来管理I/O的，优先级高的请求就先服务，哪怕是后提出请求也要先服务，在存储当中能够实现这种管理的存储才是智能的存储。

　　在确保优先级相应的基础上，甲骨文还会根据数据被访问频度和响应属性将数据分为热、温、暖直至深度归档和睡眠等不同类别，将其存入相应的存储介质中。

　　至于如何对数据分类，用户完全不必操心，甲骨文提供了基于Oralce数据库一键配置的功能，用户在创建数据库时，只要告诉甲骨文数据容量多大、面向何种应用，甲骨文就会自动把用户所需的不同数据放置到最合适的地方，从而体现出“大道至简”的理念。甲骨文强调面向应用的集成的存储系统。在应用部署上，FS1上的Storage System Manager会找到应用相应的级别和数据保护的级别。

　　“今天传统存储厂商走向闪存时，原有花了几十年研究的架构突然变成闪存的时候，把原来的硬盘换成闪盘的时候，硬盘不是瓶颈，控制器成为瓶颈。今天传统存储厂商把硬盘拔掉换成闪存是得不到闪存能力的，瓶颈在架构上。Oracle重新设计存储架构，即使今天所有柜子插上闪存，架构也不会成为瓶颈，内部互联、控制器、CPU、缓存等都不会成为瓶颈。”肖淑男说。

　　本报记者 马文方