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如何让系统架构完美支持固态硬盘？

如何让系统架构完美支持固态硬盘？ 2011年12月02日 来源： 固态技术一直活跃在存储市场边缘，对于这一领域中那些对存储有专门要求的终端用户来说，磁盘的性能容量不能满足他们的要求。为存储奠定基础的传统硬盘成长的速度已经跟不上服务器带宽、网络技术、CPU的前进步伐。当硬盘容量成倍增长时，其性能最多不过线型提高。因此，那些对性能有特殊要求的用户不得不摒弃传统磁盘驱动器而寻找新的替代品。他们已经发现，无论是DRAM存储阵列还是数据库缓存，固态技术解决方案都是很好的选择。此外，对那些高耗电并受散热困扰的数据中心来说，SSD是理想选择，它比传统磁盘耗电和产生的热量均少很多。不幸的是，对SSD的讨论，我们通常把重点放在一些小细节上，如对比MLC与SLC、CMOS工艺波长、NAND芯片等，却忽略了整体存储架构的讨论。可扩展性尽管SSD力求简单，但却受传统存储架构局限性的制约。一方面，固态技术为带宽架构、磁盘和内存缓存技术、b-tree算法、档案系统以及读写技术等新一代创新提供了素材；另一方面，固态技术并没有改变传统企业存储阵列的架构。没有厂家和用户的努力，固态技术仍然深陷与传统解决方案斗争的泥潭。如今，这一领域所有现存解决方案所共有的局限性使建立基于SSD的存储系统变得更具有挑战性。下面让我们看看要想充分利用SSD，传统解决方案存在的局限以及存储系统设计相关的一些挑战：1.性能不能累加。由于一些附加的瓶颈，传统存储系统往往制约了SSD潜在性能的发挥。例如，传统阵列提供的每台设备或总设备的性能低于SSD独立使用时的性能。我们面临的挑战：传统阵列控制器无法提供SSD所要求的极端性能。2.数量有限。由于控制器架构中的缓存软件和硬件跟不上SSD的低延迟和高性能，因此传统存储系统限制了可以纳入一个单一阵列SSD的数量。我们面临的挑战：无限添加SSD超过存储控制器的能力范围。3.使用限制。那些支持SSD的阵列将其分配到整个容量中，而不能广泛地将其分配在多个数据集上，也不能根据其性能需求的变化迁入迁出容量。此外，这种阵列限制了先进存储功能的使用，如SSD的自动精简配置和快照功能。总之，这些限制阻碍了SSD的使用，同时对数据放置选择、数据管理以及存储管理等的外部设备来说，也是很大的挑战。我们面临的挑战：我们需要在SSD，传统磁盘容量及性能三者之间进行复杂的整合，以便其适用于动态需求，从而使成本有效利用。4.超出阵列带宽尺度。最后，受控制器配置限制的传统存储阵列在使用SSD时很容易超出内部或外部阵列带宽。如果限制带宽，那么较低性能的旋转磁盘和SSD设备之间的线路争夺将降低存储阵列整体的性能水平，这时的性能水平甚至远远低于受内部控制器架构限制时的性能水平。我们面临的挑战：我们不仅要使控制器的性能支持SSD，还要冲破SSD配置的阻碍，对内外部整体带宽依据需求进行缩放。(end)

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