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数据加速攻略：选择Server Flash还是全闪存阵列
关键字：Server Flash
　　Fluid Cache for是个什么样的解决？
　　它与全闪存阵列相比，有什么优势？
　　本文全面阐释了Fluid Cache for SAN，也为用户提供了有关两个方案如何选择的建议。
　　在8月的中国闪存峰会之后，另外一场围绕闪存话题的“2015中国数据加速峰会”日前在北京举行。尽管会议的名字不同，但闪存在加速应用中所扮演的重要角色没有改变，不变的还有一位演讲人，有着十几年丰富经验的老兵――大中华区高级存储经理张委，他的演讲重点依然是流动数据4.0和端到端闪存解决方案。
　　评价一个演讲是否成功，要看观众对内容的吸收程度，以及有没有进一步关注的兴趣。在这两次会议上，都有朋友向我了解、讨论戴尔Fluid Cache for SAN相关技术，而且他们还并不是专门从事传统存储()的工作――其中一位是、文件系统方面的专家，另一位则是来自行业的资深DBA。
　　除了关注技术实现之外，昨天那位朋友还向我提出了一个问题：“Fluid Cache for SAN与全闪存阵列相比，有什么优势呢？”这确实是一个好问题，也引发了我进一步的思考。如果两个方案同时放在用户手里，该如何选择？――在回答这个问题之前，我想带大家先简单回顾一下相关的产品技术。
　　Fluid Cache
　　高速、可靠、阵列整合的端闪存
　　引用自张委在2015中国数据加速峰会上的演讲资料，以下同
　　如上图，在外部存储阵列中使用闪存，其性能会受制于存储网络瓶颈，此外还有保护、阵列本地管理等方面的抵消。因此，最终的服务器实际访问性能与理论计算性能的差距很大。
　　如何更好地发挥闪存性能？Fluid Cache for SAN不只是把SSD/PCIe闪存卡放到服务器中那么简单。在I/O上，它利用了高效的NVMe协议;集群互连网络目前采用10GbE或者40GbE(未来换用100GbE没有难度);在以太网上的RDMA传输还能够实现跨节点直接内存访问，避免用户态-内核态转换所造成的性能损失。
　　正如上面的架构图，Fluid Cache集群能够从3个节点扩展到8个节点，其中“Cache贡献者服务器”限定为戴尔品牌服务器，而访问高速缓存池的“Cache客户端服务器”则不限品牌。
　　关于“与Compellent存储完美集成”这一点包括2个方面：和SC阵列在Enterprise Manager界面中一体化管理;还有整合，也就是在阵列生成Replay回放点之前，中的写Cache数据将会刷回到后端阵列，以保证数据一致性。
　　Fluid Cache for SAN与其它服务器闪存缓存方案相比，重要的不同点在于与阵列的无缝整合。它的缓存层对用户访问来说是透明的。
　　这里总结了Fluid Cache for SAN的三大优势。1.多个服务器上的PCIe/NVMe SSD可以整合为一个闪存池。2.不只加速读，而且还有写缓存，也就是说写策略为write-back而不是write-through。为了保证高可用，避免单点故障，写缓存中的数据会在服务器节点间镜像存储。3.SSD高速闪存为2.5英寸，从机箱前端热插拔维护，戴尔是业界第一家将SFF-8639的规格引入到服务器上的。
　　让我们来看一下Fluid Cache for SAN的扩展性，当OLTP测试环境从3节点架构增加到8节点，并发用户数提高至7.4倍，每秒交易数增加到6.4倍，同时平均响应时间下降87%达到6ms。为什么延时也会下降呢？我觉得可能是该用例在3节点的缓存池空间只能容纳下一部分热数据，由此产生的后端阵列访问限制了性能。
　　混合分层
　　让不同闪存最大发挥价值接下来我们再戴尔新发布的旗舰级SC9000阵列、经济型全闪存阵列，以及独特的混合全闪存配置。
　　关于的硬件形态，一直有“控制器”和“服务器”这两种路线之争，在以往，前者在以往“控制器”多代指RISC专用架构，而、NetApp等则是后者――开放架构居多。早在10年前，一位在存储圈已经很资深的朋友曾经对我说，国内有些“迷信”控制器架构，而服务器架构在国外更受欢迎。
　　上图引用自《戴尔SCv2000：入门级阵列硬件设计功力》一文，中端的SC4020在硬件外型上也与之相仿。
　　后来，随着IA架构CPU的性能不断加强，以及在低功耗/嵌入式领域的发力，“控制器”和“服务器”的界限已经模糊。比如上图中的SBB结构，里面放还是RISC CPU，从外面已经看不出来。这种小尺寸、盘/控箱的限制是，CPU的功耗不能太高(不能超过50W)、内存容量和接口扩展能力也都有限。
　　相比之下，像戴尔SC的这类高端控制器，可以采用双路多核高主频 Xeon(存储的应用特点决定了频率比核心数更重要)，支持较大的内存和较多的I/O扩展卡。在今天，“存储即软件”更大程度上决定了不同品牌阵列之间的差异性，而出现在某些招标参数中的“控制器架构”、“非x86 CPU”等，并非是为用户考虑，而只不过是一种商业手段罢了。
　　从另一个方面来看，同样在2个控制器下，SC支持多达960个驱动器，SCv2000和SC4020不超过192个。相应地，它们基于各自定位，在性能、软件功能上也有所不同，比如只有SC4020及以上型号支持跨不同类型驱动器的自动。
　　戴尔除了率先推出“重新定义存储经济性”的TLC 3D NAND企业级SSD的全闪存阵列之外，还将多年来的存储技术精华――读写分离自动分层存储技术引入全闪存配置。其具体技术特点我们在《向Gartner全闪存魔力象限说“不”》一文中有过介绍，在这里就不详细展开了。
　　总的来说，这种闪存优化的自动分层，能够让来自主机的写操作永远写入高耐久度/性能的SLC或者eMLC闪存，廉价的MLC或者TLC分层则充分发挥其读性能以及容量(性价比)优势。在不显著提高成本的情况下，兼顾了用户对“有一定比例写操作”的需求。
　　服务器端
　　缓存、全闪存阵列怎么选？现在到了方案设计讨论部分。
　　首先，Fluid Cache for SAN有点像将阵列中最上层闪存移动到服务器，至少实现的功能类似，当然性能肯定是Fluid Cache更好。
　　那么，如果使用了Fluid Cache for SAN，后端还需要用闪存，或者分层存储吗？
　　这里面的关键点在于，有没有相对固定的热数据集，因为主要是未命中的读I/O会直接访问后端阵列。我个人的思路是：1、如果是新购系统，SSD/的分层不建议与Fluid Cache混用;2、如果绝大多数读I/O都能够在服务器闪存命中的话，后端用全磁盘即可;3、如果读的范围较为分散且随机，此时后端可以考虑用TLC一类的廉价全闪存方案，Fluid Cache层主要保证写入速度。
　　以上的简要分析，希望对大家有参考意义。
　　流动数据架构4.0Live Volume不只是复制保护
　　最后我再简单谈谈戴尔的流动数据架构4.0。上图中“T1存储内部”和“Fluid Cache for SAN”无需再交待;“T0服务器内部”缓存方案用于加速本地硬盘，无法在服务器故障时提供高可用性;最后是阵列之间流动的Live Volume，作为一个可以实现高可用和容灾的技术，大家是否关心它有哪些超越传统同步/异步复制的地方？
　　关于Live Volume，我们在《深入DellWorld2015：SC9000存储软硬件更新解密》一文中，介绍了最新SCOS 6.7版本支持的自动切换与 vMSC(vSphere Metro Storage Cluster)认证。上图引用自戴尔存储顾问李英文的一次演讲资料，主要介绍Live Volume的另一个关键点。
　　如果是站点级故障，器和数据存储一起切换是一种情形。另一种情况，是正在运行的本地/远程数据中心之间迁移工作负载。比如对于虚拟机迁移，希望底层看到的是同一个共享存储，也就是所谓的“双活”。按照传统阵列复制的方式，控制器和盘同时切换至远程数据中心，会有一个时间上的中断(少则数秒);而戴尔Live Volume还支持另一种方式――先切换控制器，临时透过远程控制器访问本地阵列中的数据，再依靠Replay和同步技术将两端数据追平。
[ 责任编辑：京琦 ]
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TMS服务器闪存卡添加启动OS功能
NAND PCIe RamSan Texas Memory Systems
　　TMS已经给其卡添加了启动的能力――因此可以更快地启动。
　　RamSan-20和-70 PCIe产品分别是450GB或900GB的服务器闪存卡，采用速度快、单级单元NAND，提供高达33万持续4K随机读取IOPS，40万随机写入IOPS，150万峰值IOPS，和2.5GB/sec的带宽。固件已添加到RamSan-70，所以最常见的服务器可以直接从它启动自己的操作系统代码，而不是从速度较慢的。
Texas Memory Systems RamSan-70
　　支持的服务器是64位，基于的统一可扩展固件接口(UEFI)2.1或更高。目前支持的操作系统包括大多数版本。Windows和的支持预计会在本季度末。
　　从闪存存储行业的角度来看，全固态服务器的想法是有吸引力的。容量型存储将由网络连接的阵列无论是在内部还是在云中提供。服务器的直接连接存储将会是闪存，TB级的多级单元(MLC)为服务器提供容量优化的NAND，而更快的单级单元NAND，被用于性能焦点。
　　有可能闪存最终将被作为存储内存处理;辅助服务器的DRAM并被主机作为一个单一的地址空间与DRAM一同可见。SNIA的NVM工作组在提供针对这个的接口和标准上有一个重点。
　　拥有可引导PCIe闪存是这条道路上的第一步，并可能预示着TMS推出2TB容量的MLC服务器闪存卡，使更多的服务器应用程序可以被其产品覆盖，使客户能够迁移到无需磁盘的服务器。
　　译者注：Fusion-io也在前不久加入了UEFI引导功能。
[ 责任编辑：黄亮 ]
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