闪存阵列硬件概览

以IBM Flash system 840 为例

以IBM Flash system 840

IBM FlashSystem 840
闪存阵列剖析

闪存阵列强大性能优势

超快IOPS

超快IOPSIOPS (Input/Output Operations Per Second),即每秒进行读写(I/O)操作的次数,多用于数据库等场合,衡量随机访问的性能。IOPS是衡量存储阵列性能最关键的指标之一。全闪存阵列可以提供50到100万IOPS,甚至千万IOPS也已经登场,即便是混合闪存阵列也能够提供10到20万IOPS。

超大带宽传输带宽(BandWidth)指的是硬盘或设备在传输数据的时候数据流的速度,又称吞吐量。主要取决于磁盘阵列的构架,通道的大小以及磁盘的个数。不同的闪存阵列存在不同的构架,但他们都有自己的内部带宽(如主线型或星型),不过一般情况下,内部带宽都设计足够充足,不会存在瓶颈。全闪存阵列的带宽可高达百GB/S。

超大带宽
超低延时

超低延时数据延迟(latency ) 是指存储或检索数据包的时间,数据延迟指的是一个业务用户从数据仓库里检索源数据所用的时间。为了使业务能够在不断变化的市场条件下迅速而灵活的做出反应,企业的IT部门需要降低数据延迟,而且要提供企业用户实时和近实时的操作数据。延迟已从普通磁盘阵列的毫米级降至全闪存阵列的微秒级。

高可用性高可用性(High Availability)通常来描述一个系统经过专门的设计,从而减少停工时间,而保持生产系统高实时性和生产数据的高可用性要求,企业级的闪存阵列具备企业用户所需的众多高级功能,包括快照、复制、压缩、加密、分层以及诸多能够保证阵列可靠性和高达99.9999%的可用性技术。

高可用性
极大规模

极大规模极大规模(Scale)全闪存阵列存储容量可纵向扩展扩展至数 PB 以上,与此同时也可横向扩展至 数个阵列柜,支持大规模工作负载整合,并提供超乎想象的服务支持,在需要实现超级整合、要求最严苛的云规模现代化数据中心环境中实现卓越性能。

高效节能高效节能(energy saving)体积紧凑的闪存阵列占用机架空间更少、噪音更低,功耗更低、对制冷的需求也更少,大大节省了空间、电量、冷却和管理成本;通过整合多个传统机架与高端存储来节省资本支出和运营成本,在性能最高要求的工作和关键业务应用上有着显著优势。

高效节能

闪存阵列最佳应用场景

索引

维护索引以实现更快的数据访问

在数据库上运行以加快查询中数据块的定位

数据
仓库

存储的数据用于创建报告或者获取商业信息

用于数据挖掘、分析、假设、检验、建模

OLTP

管理零售、金融等面向交易的应用程序

如果数据无法访问或访问速度缓慢致使用户体验受到影响的应用

VDI

在集中式服务器的虚拟机上承载桌面操作系统

实现快速检索时存在启动风暴、写入分配和延迟等问题

闪存阵列分类

全闪存阵列指完全围绕闪存设计、由固态存储介质(NAND闪存)构成,不支持传统硬盘(HDD)的存储阵列。

AFA (All Flash Array)
存储介质是Flash闪存模块
SSA (Solid-state Array)
存储介质是SSD固态硬盘

混合闪存阵列指由传统硬盘HDD和固态硬盘SSD混合构成的存储阵列。

传统混合闪存阵列:在传统的存储阵列结构中加入少量SSD
融合混合闪存阵列:采用闪存优先设计,也支持HDD
  技术特点 适用场景 应用性能体现 空间密度 综合比较
全闪存阵列 完全由闪存(NAND)介质构成,提供更高的性能表现。在较少的机架空间里提供更高密度的存储空间及IOPS能力。 应用系统数据访问频度分布均匀,对I/O性能要求极高,如核心高性能数据库、高频交易、数据分析、服务器虚拟化或桌面虚拟化平台。 单阵列可达百万级IOPS, 响应时间可达微秒级。 专门为闪存设计,高容量密度,空间占用低。 具有着诸多性能优势,超高IOPS、超大带宽、超低的延迟和高容量密度,价格相对较高。
混合阵列 阵列中混插闪存介质和不同类型的机械硬盘,闪存或者作为缓存,或者配合自动分层软件,实现不同访问频度的数据在不同类型介质间的自动化动态分布,从而优化系统性能。 系统中有部分数据访问频度较高,或者有更高性能要求,针对这部分数据,利用闪存介质进行性能优化。 响应时间取决于当前I/O访问数据所在位置是在闪存介质上还是在机械硬盘上,分层算法是否优秀,数据访问特性,分层策略配置,响应时间可优化至1-5毫秒。 为了适应现有阵列的盘位和接口规格,需要做成和机械硬盘的类似的外观,设备空间占用比全闪存大。 灵活地组合使用磁盘、存储介质以及行业领先的闪存技术,优化存储组合,最大程度地提高性能和价值。

企业级闪存阵列关键技术

自动精简配置
Thin provisioning
重复数据删除
De-duplication
快照
Snapshot
压缩
Compression
迁移
Migration
双活
Dual Active
容灾
Disasterecovery
横向/纵向扩展
Scale--Out/Up
加密
encryption
自动数据分层
automated
data tiering

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