全闪存阵列存储选用指南
现在越来越多的企业开始利用物联网（IoT）和大数据等新兴技术来推动业务发展，但这些企业往往受到其数据中心关键组件的阻碍：企业存储。
近年来，现代企业开始更多地依赖业务关键性软件来消化大量企业和客户数据，以即时制定业务决策，这使得传统基于磁盘的介质已经无法满足现代企业的需求。
大型电子商务公司和投资银行早已知道这一点。多年来，他们转向全闪存阵列等高速闪存存储系统来提高速度，但其他企业则因为闪存高昂的价格而不敢贸然尝试。
不过，这种状况已经发生改变。根据技术研究公司Ecosystm的首席顾问Phil Hassey表示，全闪存阵列的总体拥有成本（TCO）已经降低，使其可与传统存储技术相媲美，其优势包括减少存储空间占用量以及提高自动化等。
同样重要的是，该技术的部署速度也已加快，这可改进业务案例以及推动切实的业务成果。简而言之，企业可更好、更快且更具成本效益地作出决策。
我们看到，全闪存阵列市场一直在飞速发展。IDC公司的研究显示，这个市场预计将以26.2%的年复合增长率增长，到2020年，市场总值将达到93.9亿美元。
全闪存的优势
戴尔EMC南亚现代数据中心主管Ted Aravinthan表示，传统上来看，闪存主要用于关键任务型、延迟敏感的主要工作负载。然而，随着闪存成本持续下降，闪存开始用于延迟敏感度较低的工作负载，以实现更高的基础设施密度和更好的可靠性。
Aravinthan指出，在亚太地区，全闪存阵列部署背后的必要条件是，与基于磁盘的系统相比，它具有更高的灵活性—它需要更少的设备来提供所需的性能、耕地的能耗和占地空间，更高的CPU利用率和更高设备可靠性。
Aravinthan还说道，全闪存阵列还允许整合复制数据管理和重复数据删除，以减少数据副本的数量，从而降低总体拥有成本并实现更快的响应时间。最终，全闪存阵列将作为底层存储介质，为企业提供效率和成本节约，从而帮助推动产生数字业务成果。
例如，戴尔EMC的竞争对手–惠普企业（HPE）正在与一家公用事业公司合作，这家公司主要向中等规模人口提供电力，对于这家公司而言，即时产生能源对利润至关重要。作为公用事业公司，该公司存储其所产生的冗余能量很低效，导致能源最终被“扔掉”。
HPE亚太区存储和孵化总经理Jean Paul Bovaird表示，这家公用事业公司现在正在利用分析来了解气象因素、人为因素和机械工程因素以产生足够的能源来满足需求（具有小型缓冲区），而同时没有很多浪费。这可为客户降低能源成本，同时让该公司提供更好的服务 – 所有这些服务都采用全闪存阵列。
奠定基础
根据NetApp亚太地区首席技术官办公室战略和技术总监John Martin的说法，通常转型为全闪存阵列存储不需要大规模的基础设施变更。不过，Martin指出了企业在转型之前需要注意的一些事项：
- 网络：企业应在部署全闪存阵列产品前检查其网络功能，以避免出现数据瓶颈。随着密度和容量的增加，对存储系统的网络带宽要求也会增加。目前只有少数固态硬盘（SSD）有可能使典型的8GB和16GB光纤通道饱和。企业还应该查看其现有光纤通道网络是否支持通过网络访问NVMe存储的最有效方法，如果不支持，他们可能需要投资于新的网络基础设施以支持NVMe over fabrics。
- 延迟性：高端闪存系统可支持低至1毫秒（ms）的延迟性。但是，那些需要极高性能的应用程序可能需要数百甚至数十微秒的一致且持续的响应时间，而不是毫秒。这些应用程序无法接受由于后端存储服务导致的延迟波动，也无法接受延迟随着每秒输入/输出（IOPS）负载的增加而迅速增加。为了支持尽可能低的延迟，企业应该研究在主机内结合新技术的方法，以及闪存阵列的性能。
- 吞吐量：吞吐量是指可移入或移出存储系统的数据量，它通常以兆位/秒（Mbps）或千兆位/秒（Gbps）为单位。如果存在吞吐量为主导的应用程序，则企业在选择全闪存供应商时应该评估吞吐量性能。
尽管有些专家建议企业优化甚至重写应用程序，以让非易失性内存移除导致硬盘驱动器延迟的代码，但HPE的Bovaird称，即使在没有对应用程序做任何改动的情况下，大多数企业都能看到，全闪存阵列使应用程序性能提升4.5倍。
华为公司IT存储产品总裁孟广斌对此表示同意，并指出“不需要过多考虑应用程序”，因为取代磁盘存储的全闪存阵列可在不重写应用程序的情况下提高性能。
Mark Storage公司亚太和日本技术服务副总裁Mark Jobbins指出，对于具有固定块大小的闪存平台，可能需要导出或导入应用程序以匹配输入/输出（I/O）传输大小，这是对在线事务处理（OLTP）数据库和虚拟基础设施的常见建议做法。
他表示：“您是否需要跨卷和/或控制器节点对应用程序进行负载平衡？有些闪存解决方案会限制每个卷或每个节点的性能，并且需要考虑当前和未来随着应用程序增长的应用程序数据布局。”
关键考虑因素
并非所有全闪存存储产品都相同，它们可能在功能和特性方面有很大差异。在评估全闪存存储时，NetApp公司的Martin建议企业考虑以下关键因素：
- 云连接：全闪存阵列存储产品应从边缘扩展到核心再到云端，使企业能够跨多个云无缝集成数据。
- 性能：在选择全闪存阵列产品时，企业应该参考SPC-1和TPC-E等模拟真实工作负载的第三方基准测试，选择可提供1毫秒内一致的可扩展的IOPS性能的产品。除非供应商能提供更多细节，否则企业还应该对供应商的“最大IOPS”声明持保留态度。
- 弹性和可用性：大多数全闪存存储系统都包含某种形式的冗余阵列独立磁盘（Raid）。如果作为Raid组一部分的SSD出现故障，则会更快速进行重建，从而避免第二次故障。企业选择的供应商应该具有精心设计的架构、成熟的流程、可信的可靠性记录，并提供一流支持和专业服务的供应商。
- 备份和灾难恢复：企业应该确保部署备份和灾难恢复（DR）以防止用户错误、应用软件漏洞、广泛的中断以及其他自然和人为灾难。成熟的全闪存存储系统应包括数据保护和灾难恢复功能，包括快照、异步和同步复制、应用级集成以及支持数据保护合作伙伴生态系统。
- 总体拥有成本：与传统存储系统相比，全闪存存储可显着降低TCO。企业可比较所选择的全闪存阵列与现有磁盘或混合闪存系统，这可帮助证明购买的合理性，同时还可考虑有效容量、应用程序集成、数据中心运营成本、IT管理和软件许可费用。
Pure Storage公司的Jobbins指出，成本比较可以像比较采购价格一样简单，但是如果在不考虑有效容量和软件许可的情况下估算每千兆字节存储容量的价格，这将导致维护和支持成本不可避免地上升。他指出：“客户需要知道在合理的时间范围内闪存的总成本-通常为五年或六年，否则他们可能会大吃一惊。”
管理工具
在降低运营成本和降低意外停机风险方面，管理简易性起着关键作用。Jobbins指出，有些产品使用过时管理模式会阻碍企业将云IT模型引入内部基础设施的战略目标。
他表示：“下一代管理模型是基于软件即服务（SaaS）的方法，这里无需部署和管理更多内部基础架构。SaaS的做法还可确保你可自动访问最新的管理和分析功能。因此，在考虑全闪存存储时，请评估其管理模型，并确定在供应商引入新创新时，消费和保持最新状态的难易程度。”
数据压缩、重复数据删除和分析
高密度固态硬盘（SSD）可取代多机架硬盘驱动器，以使数据中心恢复空间并降低电力和冷却费用，因此这里非常重要的是检查现有存储系统是否可以承载它们。
Martin指出：“企业执行重复数据删除和压缩后，在衡量应用存储系统可容纳的数据量时，有效的容量指标也至关重要。目前市场上许多全闪存阵列已提供线内重复数据删除和压缩功能。”
Hitachi Vantara公司亚太区数据管理和保护技术专家KC Phua表示，尽管对于最大限度地减少存储容量需求，数据缩减非常重要，但更为重要的是可选择的数据缩减。
他指出：“很多数据类型都没有从重复数据删除中受益，反而减慢系统速度。对此，客户应该对数据缩减承诺持谨慎态度。例如，是否有性能影响？不要依赖实验室数据，而应确保满足工作负载和整体环境的要求。”
企业需要注意的另一个重要功能是预测分析。然而，Phua表示，很多全闪存供应商忽略这样的事实，即分析必须“端到端”才能获得真正价值。
他称：“分析阵列中的问题或需求可能无法让你真正了解正在发生的事情。例如，当服务器有太多虚拟机时，可能是真正的问题，而不是存储。”
纵向扩展或横向扩展架构
架构是解锁全闪存阵列全部优势的关键。横向扩展架构允许企业从小规模开始，并随着需求增长来扩展容量和性能。
戴尔EMC的Aravinthan表示：“横向扩展肯定比双控制器更灵活，而纵向扩展架构只能扩展容量，无法扩展性能。双控制器（主动-主动）纵向扩展架构是企业可期望的最低标准。”
他补充说：“主动-被动双控制器纵向扩展架构太过时，无法最大限度地提高全闪存阵列的性能。”
在选择架构时，从工作负载角度来看，重点是确定预期的增长。“当然，对于企业来说，预测其增长轨迹可能具有挑战性，考虑到这一点，在开始时，横向扩展架构可能是更安全的选择。”
华为公司的孟文斌补充道：“在硬盘驱动器时代，只需简单堆叠磁盘就可提高存储系统的性能。但在全闪存阵列时代，系统性能瓶颈在于控制器机箱而不是SSD。”
“纵向扩展架构只能提高全闪存阵列的系统容量，无法提高系统性能。整体系统性能只能通过横向扩展控制器机箱来提高。”
应避免的陷阱
技术上来讲，全闪存阵列的性能会因应用场景、应用模型和工作负载而异。因此，不同的供应商会有不同的营销策略。
孟文斌称：“IOPS值从数十万到数千万不等。有些供应商只是吹捧其高IOPS值，甚至没有提及延迟性，而其他供应商则从来不谈论在启用重复数据删除和压缩后的性能下降问题。”
“建议企业不仅要在制定政策时考虑性能值，还应该更加关注自己的业务场景所需的性能。”
HPE的Bovaird建议企业在部署全闪存阵列前，首先确定他们的工作负载类型。虽然大多数工作负载都非常适合闪存，但有些工作负载更适合传统混合架构。
“现在确定工作负载比以往任何时候都更重要：企业应该避免工作负载无法从全闪存阵列获益的情况，并专注于支持混合闪存且可确保全闪存性能的架构，同时，成本与旋转磁盘相似。”
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