如何利用閃存部署企業(yè)數(shù)據(jù)中心

Fusion-io大中華區(qū)總經(jīng)理 張子西

利用全新的應(yīng)用程序接口（API），閃存潛力將進(jìn)一步被發(fā)掘釋放。借助新軟件的能力，閃存可作為新的存儲層來分擔(dān)大量動態(tài)隨機(jī)存儲器（DRAM）上的數(shù)據(jù)。通常而言，DR AM不僅消耗更多的能量，而且每十億字節(jié)成本也是閃存的十倍。此外，DRAM運(yùn)行所需的能量也遠(yuǎn)多于閃存。

閃存比笨拙的磁盤驅(qū)動更能高效地優(yōu)化性能，這一點(diǎn)如今已經(jīng)很少有人質(zhì)疑。然而，閃存的價格卻使許多企業(yè)僅將其部署在處理關(guān)鍵應(yīng)用程序和數(shù)據(jù)庫的企業(yè)服務(wù)器上。

在2013年，由于閃存設(shè)備每千兆售價降至3.89美元（約25元人民幣）以下，除了關(guān)鍵任務(wù)應(yīng)用程序之外，互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)目前也可考慮利用閃存來驅(qū)動超大規(guī)模數(shù)據(jù)中心。

面向超大規(guī)模數(shù)據(jù)中心的閃存

既然現(xiàn)在閃存設(shè)備性能可靠又價格合理，那整個數(shù)據(jù)中心都可以部署，互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)也終于能夠全面利用閃存所帶來的應(yīng)用加速能力，而這原先通常是只留給企業(yè)客戶的。一些網(wǎng)絡(luò)和云技術(shù)公司，比如亞馬遜、谷歌、Facebook、雅虎和Twitter等，諸如此類的公司全球還有很多，它們運(yùn)行著世界上最大的一些數(shù)據(jù)中心，需要大量的硬件支撐才能實現(xiàn)千兆字節(jié)數(shù)據(jù)的處理在鼠標(biāo)輕點(diǎn)之間完成。

由于這些企業(yè)擁有海量數(shù)據(jù)，超大規(guī)模的數(shù)據(jù)環(huán)境常常需要開源軟件來定制，而這些軟件一般運(yùn)行于基礎(chǔ)硬件之上，每2-3年更新一次，不同于企業(yè)數(shù)據(jù)中心4-5年的更新周期。如果企業(yè)能借助高性能的服務(wù)器端閃存加速應(yīng)用程序，或是通過虛擬化充分發(fā)揮服務(wù)器的能力，互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)就不必購置昂貴的SAN系統(tǒng)，通過在眾多服務(wù)器中分配數(shù)據(jù)，搭建一個可滿足性能和可用性需求的架構(gòu)。

如今，閃存平臺的架構(gòu)可滿足超大規(guī)模數(shù)據(jù)環(huán)境的獨(dú)特需求。因此，即使是新興的云技術(shù)和互聯(lián)網(wǎng)巨頭也可負(fù)擔(dān)起閃存來提供最佳性能，因為大多數(shù)用戶是不愿等待視頻或頁面加載的。閃存帶來性能優(yōu)化，意味著企業(yè)可達(dá)到用戶預(yù)期，即便面對突如其來的病毒式傳播也能應(yīng)對自如。

在數(shù)據(jù)中心獲得更多的能耗指標(biāo)

除了提高性能外，互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)現(xiàn)在還可得益于閃存的生態(tài)鏈優(yōu)勢。這對于如今升級數(shù)據(jù)中心來滿足不斷變化的數(shù)據(jù)需求有著重大意義。由于連接設(shè)備的不斷增加，數(shù)據(jù)需求飛速膨脹。研究公司W(wǎng)ikibon指出：事實上，10分鐘內(nèi)會創(chuàng)造出5億千兆字節(jié)的數(shù)據(jù)。許多組織并沒有完全接受在自己的基礎(chǔ)架構(gòu)中加入新的數(shù)據(jù)中心的想法，這催生了對于以更小占地提供更多性能的全新解決方案的需求。

相比磁盤，專為互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)設(shè)計的全新閃存平臺不僅耗能更少（約25瓦），而且可提供百萬兆字節(jié)數(shù)據(jù)的存儲能力。冷量成本相比磁盤架構(gòu)擴(kuò)容也大幅減少了50%。當(dāng)你計算每瓦所實現(xiàn)的性能和閃存密度的字節(jié)時，閃存比硬盤在相同成本下提供更多字節(jié)的事實顯而易見。

閃存通過開源應(yīng)用程序接口成為新一代存儲層

閃存為互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)帶來的益處遠(yuǎn)非如此。利用全新的應(yīng)用程序接口（API），閃存潛力將進(jìn)一步被發(fā)掘釋放。借助新軟件的能力，閃存可作為新的存儲層來分擔(dān)大量動態(tài)隨機(jī)存儲器（DRAM）上的數(shù)據(jù)。通常而言，DRAM不僅消耗更多的能量，而且每十億字節(jié)成本也是閃存的十倍。此外，DRAM運(yùn)行所需的能量也遠(yuǎn)多于閃存。

這樣的潛力甚至連固態(tài)硬盤（SSD）也望塵莫及，這是因為它們常利用帶有磁盤驅(qū)動的“向后兼容”架構(gòu)，并且需要借助多個控制器來管理更高容量固態(tài)硬盤的特點(diǎn)也帶來更多的延遲和復(fù)雜性。閃存等新介質(zhì)則需要全新的編程基本指令，以確保最高效率。在我們數(shù)字閃存平臺上無須尋道磁頭，也就沒有必要在21世紀(jì)的數(shù)據(jù)中心架構(gòu)中保存磁盤錯誤代碼了。

在為閃存配備了全新的應(yīng)用程序接口之后，企業(yè)可利用閃存層驅(qū)動超大規(guī)模的計算進(jìn)程。雖然應(yīng)用程序接口需要插入軟件代碼之中，但是鑒于互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)經(jīng)常采用開源軟件，這些新的應(yīng)用程序接口預(yù)計將首先出現(xiàn)在超大規(guī)模運(yùn)算的應(yīng)用程序之中。開發(fā)人員已經(jīng)發(fā)現(xiàn)這些編程基本指令可幫助他們更迅速地獲得市場最新動態(tài)，同時也可推動性能的優(yōu)化和新功能的完善。

磁盤的更替

雖然這些創(chuàng)新技術(shù)令人心潮澎湃，但現(xiàn)在仍不是將所有磁盤存儲摒棄之時。正如磁帶在磁盤出現(xiàn)后仍存在了數(shù)十年一樣（甚至是當(dāng)下在檔案存儲中的東山再起），磁盤依然是一種理想的備份介質(zhì)。不過，磁盤作為企業(yè)和超大數(shù)據(jù)規(guī)模環(huán)境中主要存儲介質(zhì)的地位正日漸衰落，原因在于閃存價格不斷下降且能滿足數(shù)據(jù)中心的整體部署需求，同時行業(yè)在將閃存作為存儲介質(zhì)方面也引入了新協(xié)議。

無論是行業(yè)巨頭還是快速成長型企業(yè)，我們都翹首期盼著越來越多的互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)來采用全閃存數(shù)據(jù)中心。無論是在線娛樂、開發(fā)新社交媒體工具和推動電子商務(wù)，還是引入數(shù)據(jù)驅(qū)動型創(chuàng)新，2014年都將會是互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)中心閃存技術(shù)推動網(wǎng)絡(luò)體驗迎來重大突破的一年。