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Windows数据中心中的固态硬盘  

2010-11-20 09:17:35|  分类: 服务器 |  标签: |举报 |字号 订阅

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五十多年来,磁存储器一直是计算机存储的主要媒介,性价比不错,满足了几乎所有类型的存储需要。 然而,固态存储设备在存储性能上获得了极大的改进,这也引起了IT管理员的兴趣,他们有意将其作为一种长期的数据存储媒介。

  固态硬盘(SSDD)将大量的内存(动态随机存取或闪存)导入到驱动装置中,大大减小了企业在应用程序和基础设施方面所受的限制。下面探讨一下SSDD的优缺点,并分析它们对windows数据中心的影响。

固态硬盘的优缺点

   固态硬盘的优点不在于它包含什么,而在于它移除了什么。 SSDD放弃了传统的磁盘,以及用来驱动和搜寻这些盘片磁道的机电装置,直接在大量密集内存芯片里进行读写。 在固态硬盘中,磁道搜寻时间的机械延迟、潜伏期、以及在磁盘上对数据的移动,这些问题都不存在了;内存设备可以高速存取。 与传统的磁驱动相比,这种方式可以带来很高的IOPS(每秒输入/输出操作)。

   SSDD的电力消耗也更加合理。 因为不用进行主轴电机和头伺服系统的驱动,每次IOPS所耗的电能降低了。 并且SSDD的整体能量需求有可能比磁驱动少得多。 例如,据说,Seagate生产的200GB Pulsar闪存SSD 持续阅读速度是25000 IOPS(由于非易失性闪存较低的写入性质,持久的写入速度只有 5200 IOPS),平均负载功率只有1.3瓦特。

   据报道,受SATA(串行高级技术附件)接口的限制,Pulsar成组数据传输的平均速度只有300 MB/s。 与之相比,Seagate的160GB Constellation SATA驱动需要300 MB/s以上的传输速度,平均负载功率为2.8瓦特(Constellation的IOPS还没有详细的说明)。 SSDD设备的空闲电源需求也比较低,这样一来,电费和冷却要求就降低了。

   但是,固态存储设备除了有自身的优势以外,也有不足之处。 第一点就是成本。 尽管SSD技术不算新颖,它近年来才获得大众认同。 与性能和接口类似的磁性存储设备相比,固态硬盘每GB要多花十倍的价钱。 尽管成本和性能间的反差正在逐渐改观,性能仍是一个值得关注的问题。 “现在,400GB的SSD设备在价钱上与400GB或600GB的高性能磁盘驱动设备相当,” Silverton Consulting公司的董事长和创始人Ray Lucchesi说。

   Greg Schulz,服务器与存储IO集团创始人兼高级分析师,他指出时间收益——在给定的时间内可以进行更多的存储处理——能够弥补SSDD 设备高成本、低性能的不足。 这种言论的立足点是使用固态硬盘的确能够从额外性能中受益。 举例来说,使用SSDD 来存储word文件恐怕不是利用固态存储媒介的最佳方式。

   Schulz解释说,和以动态随机取存为基础的 SSDD设备相比,带有闪存的 SSDD设备的写入性能较差。 因此,在以写入为主的任务中,如存储windows 分页 /交换文件和闪存SSDD的受欢迎程度就不如动态随机取存SSDD了。 因为闪速存储器容易损耗(限制了可用的写周期数目),所以,要使用支持闪速存储器的闪存 SSDD控制器。 “你需要配上良好的,能够进行写优化和损耗平衡的控制器,”他说。 其它对闪存SSDD 可靠性的质疑关于可用性能,比如RAID(独立磁盘冗余阵列)保护和快照技术。

 Windows数据中心中的固态硬盘

   通常来说,固态硬盘与windows环境兼容,不用在硬件、软件及工具上做出较大改动。 实际上,在所有情况下,SSDD设备都是作为传统的硬盘出现在windows服务器前的,用户可能要考虑与自己特定版本的服务器相兼容的驱动器和操作系 统。如果SSDD设备安装在存储子系统或RAID阵列中,SSDD设备、windows服务器以及接受支持的应用程序之间还要进行额外的分 离,windows服务器会直接利用这些额外空间。 不过,对其它操作系统而言,在支持方面要考虑更多。 “对于非windows平台,已经有了优化过的产品,” Schulz说,“如果这些产品存在驱动器的话,这些驱动器一般没有针对windows的优化。”

   首要问题不是Windows系统支持,而是应用效益。在环境中添加固态存储的企业应该提供利用性能收益的应用存储。 只有这样,SSDD设备的使用才有更大的意义。 将SSDD的存储空间分配给那些对时间要求不大的存储活动是一种不明智的行为。 长久以来,一些SAN/NAS是这样进行设计的:依据存取模式,自动移动不同层次间的数据。因此,将存取频率最高的数据置于SSDD逻辑单元中,其它不太 重要的数据迁移到较低层次中,这样部署在存储阵列中的SSDD(不是直接安装到windows服务器中)就能够取得更高的SSDD性能收益。

   服务器虚拟化和整合重新对固态硬盘的重要性进行了界定。 随着物理服务器支持的虚拟机数目增多,网络和存储资源之间对I/O的争夺加剧。 SSDD设备中潜在的I/O能够缓解这种存储瓶颈,而这种存储瓶颈会危害虚拟化服务器上进行的存储器存取。但在一个给定的存储子系统中,能够安装的 SSDD设备数目是有限的,由于信息量的限制,SSDD的性能收益会降低。 “一个子系统每秒钟能够支持 25万次 I/O,一个SSD能够支持1万 次I/O,” Lucchesi说。 "在那样的存储子系统中,25台SSD或许是能够安装的最大量了。”

   现有的服务器和存储管理工具应该能够与固态硬盘迅速兼容(特别值得一提的是,SSDD设备配置了标准的驱动接口,例如光纤通道或SATA),但还是应该 提前检验一下存储管理工具,确保特定的工具和SSDD模式兼容。 举例来说,对以闪存为基础的SSD驱动器来说,损耗平衡和其它存储管理性能可能不足,此时老版工具可能会错误地标出IOPS意外升高高的问题。 但是,Schulz提到,情况一直在朝好的方向变化。 “这常出现在windows工具较新却使用早期固态硬盘的情况中。”

  最后,管理员应该经常回顾一下,对固态硬盘进行后期服务,考虑下固态存储设备也许能使用的新功能。举个例子,固态硬盘也许不能为所有企业关键应用提供实质利益,但它也许能为其它重要功能完整地提供新的业绩标准,如服务器备份或更频繁的VM快照。

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