固态硬盘：降低企业IT存储支出

商业的法则不再是“少花钱多办事”，而更像是“不花钱就做更多的事”。在这次形同五级聚丰的金融竞技风暴中，企业的IT支出计划全都被打乱了，而IT经理们仍然希望减少数据中心占地面积、降低能耗、削减管理开销、削减资本开支和运营开支。为了进一步减轻经济危机带来的影响，并继续成功的实施每一个成本削减的计划，而随着时间的推移，IT规划者们继续满足业务目标的方法也越来越少了。

幸好，我们还有一些创造性的对待IT的方式，以让IT规划者获得一些经济实用、降低成本的效果，当然，大幅提升性能水平的同时不会给业务带来任何风险。这其中就包括固态硬盘（SSD），这实际上是一项保存数据的低成本技术，现在它不仅能够帮助IT机构大幅提升性能，而且最重要的是，其实际上降低的你的成本。

机械磁盘驱动器技术作为主要的存储介质已经几十年了，企业无论是用于企业内部的直接连接，还是基于网络的存储及应用，基本的架构模式都是一成不变的：从在前端提供基于缓存/硅芯片（不论是内嵌于服务器、磁盘控制器或者阵列中的一个特定区域）到在后端提供大型机械磁盘存储池。这项技术的理念就是将实时数据保存在缓存中尽可能长的时间，尤其是，这样应用影响就不会遇到延迟导致等待旋转磁盘的I/O。

但是，问题在于，缓存只是整个存储系统后面很小的一部分，因此因此，存储和应用管理员需要不断调节和重新架构系统以保证访问频率最高的数据被留在缓存中，又或者，他们通过在高速高成本的磁盘驱动器之间将数据集条带化，从而保证这些数据能够被用户快速访问到。

当然，应用和系统管理员用以克服缓存限制的办法很多，其中就包括建设基于高速的光纤通道驱动器组成的大型存储池，并加以配合多线程应用的高性能服务器。

当面对在线交易处理OLTP应用进行后端的磁盘调节的时候，最好的办法莫过于限制对非旋转盘片上的数据I/O操作，也即尽量在一个盘片上存储连续的数据集，这样的话，磁臂就不需要寻找或者将数据写入到盘片的最内侧（速度最慢），这被称为“Short Stroking”，这样不仅能提高读取性能，而且还节约空间，但是拥有这项技术的成本却很高，整个成本往往会占到任何存储子系统50%～70%的有效空间。

另外一个与上面这个技巧配合使用的是在多个磁盘驱动器之间写入大条带化的数据，这种技术的理念就是采用多个独立驱动器来缩短I/O的时间。不过，这种方法同样也是需要很高成本。

同时，为了维持性能，许多高端多核服务器都要求保留处理多应用线程的磁盘资源。简而言之，当把“Short Stroking”磁盘、大条带和高端服务器集群等多种方法结合起来的时候，高额的成本（硬件、软件和维护等）甚至已经让人不敢问津了，尤其是当这些方法在高端存储平台上实施的时候。

当然，还有一个更好的解决方案，那就是干脆取消磁盘的旋转，存放在不需要旋转的固态硬盘之中，不过，对于大多数企业来说，虽然固态硬盘的价格已经在呈现大幅度的降低，但是这种方法仍然不是那么经济实用。

因此，一个有效的策略是，利用固态硬盘在系统中结合一个传统二级存储系统，用户可以从将一个更大容量内存与经济而可靠的中端磁盘驱动器技术的结合中受益。这种方法提供了更高的性能和运作效率，尤其是针对那些在一级存储技术上进行投资的企业机构。从结果上来看，讲一个固态硬盘阵列与一个二级存储系统结合之后，能够节省下来不少的成本，而且相比采用一个类似架构、单机的高端存储系统来说减少了好几个数量级。对于T决策者来说，这是一个让人兴奋呢的方法，因此固态硬盘加二级存储架构所提供的性能远远超过高端的一级存储系统的价格。

因此，这也为以固态硬盘为主要目标的厂商提供了一个市场机会，而传统存储制造商正在开始向他们现有的存储产品中加入附加闪存，实际上，这样做正是在传统的分级存储系统中增加一个新的附加层，达成Tie0的作用。

这看起来对于IT部门来说，是一个不错的合理选择。但是，他们可能已经有了与稳定存储合作厂商的业务投资，那么他们将只能购买原有的厂商提供的固态硬盘产品，而多个方面的反馈显示，将固态硬盘添加到存储阵列的想法是具有一定挑战性和存在明显不利条件的。

对初级用户而言，传统存储阵列是专门针对在有限内存和机械磁盘驱动器大型归档池之间管理I/O流设计的。简而言之，传统存储平台设计存在的延迟问题是固态硬盘资源在速度上的一大障碍。

向分级存储中采用固态硬盘的第二个缺点就是减少了可用空间、占用了通常是留给旋转磁盘的资源。例如，一两个固态硬盘占用的带宽通常相当于12个传统磁盘驱动器共享的带宽，不仅大大削减了可用存储空间，而且还要为空下来的3/4空间支付费用。

为了利用固态硬盘技术在性能上的优势，传统提供商不得不设计新型的、体积更小的产品，或者索性针对固态硬盘而重新设计存储系统。这时候就面对一个挑战，固态硬盘性能最大化所需要的组件对于机械驱动器来说是过多且不必要的。用户可以选择性能最大化的固态硬盘搭配高成本机械驱动器，或者低性能固态硬盘搭配廉价机械硬盘驱动器。

相比之下，专注于固态硬盘的提供商推出了定制存储阵列或者基于在固态硬盘存储上优化I/O的应用设备。任何传统存储平台存在的架构局限性都不会限制住固态硬盘系统，因此终端用户将会看到这种固态硬盘平台的性能有大幅提升。如果他们增加了对机械驱动器的支持，固态硬盘提供商可能会遇到上面我们提到相同的问题。相反，专注于固态硬盘的制造商会把重点放在能从固态硬盘性能中获益的数据集，并且在存储解决方案中与传统机械驱动器配合使用。

固态硬盘阵列每机架的性能要高于传统制造商提供类似的固态硬盘产品。固态硬盘阵列的密度是传统存储提供商的固态硬盘架的20倍。专有固态硬盘系统在几个机架的空间内提供了4TB的容量，而一个全固态硬盘机架的容量可以高达20TB。

当然，并非所有的数据都适合保存在固态硬盘中。只有那些对性能要求最高、业务关键的数据应该被保存在固态硬盘中，例如OLTP应用数据、访问频繁的数据库表格、日志文件以及企业资源管理环境。虽然固态硬盘存储每GB的成本要比传统磁盘高，但是IT决策者也需要考虑到在I/O方面的回报。换句话说，如果更多的I/O转换能够带来更多的利润，那么用固态硬盘来保存业务数据无疑是很吸引人的。

有一点尤为重要，应该考虑每I/O的成本，而不是每GB的成本。那些要求大量大型磁盘驱动器架构、短击技术以及多应用服务器的系统是在使用高成本方法来维持性能水平。而且，这种方法与整合还有绿色IT项目是直接冲突的，因为更多的磁盘就意味着更多的占地空间、更多的能源/冷却资源、更多的开支成本以及更高的管理开销。

也许还有另一个更好的基准，那就是制造商所提供的每I/O的成本。当负荷性能嵌入式I/O的时候，固态硬盘阵列的可扩展性要比磁盘阵列更高，而且提供了I/O密集型环境所要求的性能。

随着低成本、定制化固态硬盘存储的出现，IT规划能够基于业务需求提高效率和简化操作，同时大幅提升服务等级。随着固态硬盘逐渐步入主流，它将成为决策者平衡性能、成本以及打包解决方案一个重要因素。

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