EMC公司亞太及日本地區(qū)的首席技術(shù)官Par Botes先生

由于很偶然的機(jī)會(huì)，我們見(jiàn)到了來(lái)北京為EMC中國(guó)研發(fā)中心北京的員工做技術(shù)講座的Par Botes先生，作為EMC公司亞太及日本地區(qū)的首席技術(shù)官，Par Botes在IT行業(yè)工作了17年，而他的前一個(gè)身份，則是存儲(chǔ)架構(gòu)、大型商用系統(tǒng)以及超大型數(shù)據(jù)庫(kù)存儲(chǔ)方面的行業(yè)評(píng)論家。恰逢見(jiàn)到Par Botes，我們也有了一次更為深入的了解固態(tài)硬盤的機(jī)會(huì)。

構(gòu)建"0"層存儲(chǔ)

Par Botes在談到固態(tài)硬盤的發(fā)展時(shí)指出，越來(lái)越多的集中購(gòu)買存儲(chǔ)的趨勢(shì)，產(chǎn)生一個(gè)必然的現(xiàn)象，那就是越來(lái)越多的計(jì)算機(jī)，或者說(shuō)是終端使用同一個(gè)存儲(chǔ)設(shè)備，存儲(chǔ)越集中，一個(gè)存儲(chǔ)設(shè)備所要提供存儲(chǔ)能力的終端也就越多。他認(rèn)為，對(duì)于需要支持的系統(tǒng)來(lái)說(shuō)–無(wú)論是幾個(gè)還是數(shù)千個(gè)系統(tǒng)，其對(duì)存儲(chǔ)系統(tǒng)的性能要求是不一樣的，因?yàn)檫@些終端所存儲(chǔ)在存儲(chǔ)設(shè)備上的數(shù)據(jù)價(jià)值是不一樣的，舉例來(lái)說(shuō)，在一個(gè)存儲(chǔ)系統(tǒng)中，存儲(chǔ)了銀行的事務(wù)數(shù)據(jù)庫(kù)和人力資源部的資料，可以很簡(jiǎn)單預(yù)見(jiàn)的是，大部分的工作負(fù)載都來(lái)自于銀行的事務(wù)數(shù)據(jù)庫(kù)，而不是人力資源部制度規(guī)定和人才儲(chǔ)備資料，而與此同時(shí)，信息的價(jià)值也隨著時(shí)間的變化在變化，數(shù)據(jù)需要在不同的存儲(chǔ)系統(tǒng)之間流動(dòng)。

因此，Par Botes認(rèn)為，用戶在考慮存儲(chǔ)系統(tǒng)時(shí)，硬盤并不是其唯一要考慮的因素，Cache、處理器都是用戶需要考慮，用戶需要也必須根據(jù)不同的需求對(duì)存儲(chǔ)系統(tǒng)的資源進(jìn)行合理分配，以支持不同的應(yīng)用，而在廠商這個(gè)層面說(shuō)來(lái)，存儲(chǔ)廠商也因此必須要提供適合用戶需求，成本更低的，具有最佳性價(jià)比的解決方案，與此同時(shí)，在節(jié)能降耗日趨主流的今天，能耗也是不得不考慮的問(wèn)題。

于是，問(wèn)題也就擺在了眼前，對(duì)于類銀行事務(wù)數(shù)據(jù)庫(kù)后面所支持的諸如外匯買賣、在線證券交易以及大量的數(shù)據(jù)讀寫操作來(lái)說(shuō)，用戶必須擁有一套能夠高效的支持這些在線事務(wù)處理應(yīng)用的存儲(chǔ)系統(tǒng)，只有這樣才能夠保持在線交易業(yè)務(wù)的順暢–相比誰(shuí)也不會(huì)在賣出股票時(shí)看到電腦顯示出如下的字樣：后臺(tái)繁忙請(qǐng)稍后。

對(duì)于EMC來(lái)說(shuō)，在Symmetrix DMX-4存儲(chǔ)系統(tǒng)中添加固態(tài)硬盤，目的就是為了構(gòu)建一個(gè)更加"分層"的存儲(chǔ)系統(tǒng)，在引入了固態(tài)硬盤之后，Symmetrix DMX-4也就擁有了所謂的"第0層"存儲(chǔ)，從而獲得了交付實(shí)時(shí)的容量分配，增強(qiáng)的管理靈活性，并同時(shí)提高了總體系統(tǒng)利用率和能源效率。由于這個(gè)"固態(tài)存儲(chǔ)層"響應(yīng)時(shí)間更短，能夠服務(wù)的計(jì)算機(jī)更多，讀寫速度都比傳統(tǒng)的系統(tǒng)要高，這些都對(duì)于更加細(xì)分的用戶需求和市場(chǎng)來(lái)說(shuō)具有"每10到15年才出現(xiàn)一次的殺手級(jí)優(yōu)勢(shì)"（分析機(jī)構(gòu)企業(yè)策略集團(tuán)創(chuàng)始人兼高級(jí)分析師Steve Duplessie語(yǔ)）。

而Par Botes相信，正是因?yàn)橛脩舻膽?yīng)用的多樣性，以及對(duì)高性能的需要，用戶才會(huì)去關(guān)心速度更快，響應(yīng)時(shí)間更短的存儲(chǔ)產(chǎn)品，而固態(tài)硬盤恰好給了用戶一個(gè)絕好的選擇。

在聆聽(tīng)問(wèn)題時(shí)，Par Botes總帶著的微笑，好像沒(méi)有什么問(wèn)題能難道他 

壽命與價(jià)格 二者無(wú)憂

在固態(tài)硬盤走進(jìn)企業(yè)存儲(chǔ)的反對(duì)者中，Stephen Foskett是最堅(jiān)定的人之一，他認(rèn)為，在壽命方面，固態(tài)硬盤還未到走進(jìn)企業(yè)存儲(chǔ)的時(shí)候，確實(shí)，對(duì)于固態(tài)硬盤來(lái)說(shuō)，壽命仍然是一個(gè)桎梏，現(xiàn)在的固態(tài)硬盤基于Flash閃存技術(shù)，而Flash閃存的每一個(gè)寫入扇區(qū)具有的可寫入次數(shù)基本上在一萬(wàn)到兩萬(wàn)次左右，而對(duì)于一個(gè)在線事務(wù)處理系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，可能一分鐘就會(huì)處理萬(wàn)次的交易數(shù)據(jù)，因此，在許多業(yè)界專家看來(lái)壽命是固態(tài)硬盤走進(jìn)企業(yè)存儲(chǔ)不可逾越的一道山峰。

但是，Par Botes卻并不這樣認(rèn)為，因?yàn)镋MC的Symmetrix DMX-4絕不僅僅是"裝上了固態(tài)硬盤"那么簡(jiǎn)單，據(jù)Par Botes介紹，在Symmetrix DMX-4中，EMC提供了兩大關(guān)鍵技術(shù)，一是分布式的隨機(jī)寫入算法，二是Cache。

據(jù)Par Botes介紹，首先，與消費(fèi)市場(chǎng)使用的固態(tài)硬盤不同，EMC在企業(yè)存儲(chǔ)中所采用的固態(tài)硬盤性能更好而且壽命更長(zhǎng)，與此同時(shí)，EMC通過(guò)分布式的隨機(jī)寫入算法，將數(shù)據(jù)隨機(jī)分布寫入固態(tài)硬盤中，雖然用戶并不會(huì)察覺(jué)到數(shù)據(jù)的分布式寫入，但是對(duì)于Symmetrix DMX-4來(lái)說(shuō)，系統(tǒng)控制的寫入位置是分布的–無(wú)論是在寫入某一個(gè)固態(tài)硬盤還是固態(tài)硬盤內(nèi)部的每一個(gè)寫入扇區(qū)上，由于這樣的分布式寫入，用戶的讀寫實(shí)際上都避免了在某一塊固態(tài)硬盤或固態(tài)硬盤的某一個(gè)寫入點(diǎn)上進(jìn)行集中操作，由此，在Symmetrix DMX-4中，EMC首先避免了寫入和讀取熱點(diǎn)的問(wèn)題–這對(duì)于壽命來(lái)說(shuō)肯定是有好處的。

而第二步，就是Par Botes重點(diǎn)向我們介紹的Cache部分了，Par Botes表示，在Symmetrix DMX-4中存在一個(gè)Cache部分，對(duì)于這個(gè)部分，Par Botes用了"Key Point"這個(gè)詞，可見(jiàn)這部分對(duì)于Symmetrix DMX-4的重要性。他表示，對(duì)于固態(tài)硬盤和SATS磁盤來(lái)說(shuō)，寫入性能肯定是不一樣的，因此，為了提高固態(tài)硬盤的寫入速度，EMC在系統(tǒng)中加入了高速的Cache，數(shù)據(jù)在寫入Symmetrix DMX-4的時(shí)候，數(shù)據(jù)首先寫入到了Cache中，由于Cache是高速的，因此，這部分寫入是完全同步的，隨后數(shù)據(jù)從Cache寫入到固態(tài)硬盤中，這部分的寫入時(shí)異步的，我們看到，實(shí)際上，Symmetrix DMX-4的寫入是同步+異步的，正是這種模式，使得存儲(chǔ)系統(tǒng)的寫入時(shí)間很短，而存儲(chǔ)過(guò)程也不會(huì)拖累整個(gè)系統(tǒng)的寫入–"實(shí)際上，當(dāng)數(shù)據(jù)到達(dá)Symmetrix DMX-4的Cache之后，寫入就完成了。" Par Botes補(bǔ)充到。我們認(rèn)為，這樣的寫入方式，實(shí)際上這樣就可以滿足用戶的在線事務(wù)系統(tǒng)對(duì)于固態(tài)硬盤在寫入速度上的要求，而異步的寫入，實(shí)際上也為分布式寫入提供了時(shí)間，從而間接的保證了固態(tài)硬盤的壽命。

而另一方面，在讀取時(shí)，固態(tài)硬盤則有天然的優(yōu)勢(shì)–不需要Cache，由于傳統(tǒng)硬盤的尋道時(shí)間問(wèn)題，因此傳統(tǒng)硬盤需要Cache保證讀取速度，但是固態(tài)硬盤的讀取速度很快，無(wú)需Cache，Par Botes表示，在Cache一樣多的情況下，固態(tài)硬盤與傳統(tǒng)硬盤在寫入時(shí)都需要Cache，而讀取時(shí)固態(tài)硬盤不需要，這會(huì)得出一個(gè)什么樣的結(jié)論呢？那就是實(shí)際上Cache的"數(shù)量"增多了，用戶在寫入時(shí)獲得的"可用Cache"增多了，寫入性能和讀取性能自然比傳統(tǒng)設(shè)備要高。

在Stephen Foskett眼中，價(jià)格也是一大阻礙因素，確實(shí)，固態(tài)硬盤的價(jià)格即使是與同等容量的FC硬盤相比，也要高出十幾倍，對(duì)于用戶來(lái)說(shuō)，這樣高的價(jià)格確實(shí)是有些不可接受的，不過(guò)Par Botes的看法卻與Stephen Foskett不同，"你的存儲(chǔ)系統(tǒng)中不可能只有固態(tài)硬盤。"他認(rèn)為，固態(tài)硬盤的作用就是構(gòu)建一個(gè)"第0層"存儲(chǔ)，而不是全部替代傳統(tǒng)硬盤，因?yàn)榧词惯@樣，用戶已經(jīng)能夠獲得高出之前不少的性能了，而價(jià)格并未上漲過(guò)多（配備4~5個(gè)固態(tài)硬盤的Symmetrix DMX-4系統(tǒng)價(jià)格差不多提高不到10%）。而與此同時(shí)，許多用戶確實(shí)有這方面的需求–實(shí)際上，在我們的調(diào)查中就有銀行表示，由于他們的存儲(chǔ)響應(yīng)時(shí)間是毫秒級(jí)的，時(shí)間要求很高短，往往一年的數(shù)據(jù)算下來(lái)，延遲帶來(lái)的股票交易損失可多達(dá)一億美元，從這個(gè)角度來(lái)看，固態(tài)磁盤還是相對(duì)便宜的。

不過(guò)，Par Botes也承認(rèn)，固態(tài)硬盤還存在著CPU占用率過(guò)高的問(wèn)題，一個(gè)處理器只能帶動(dòng)4~5個(gè)固態(tài)硬盤，不過(guò)Par Botes并未確認(rèn)Symmetrix DMX-4中的處理器是單核還是多核處理器，我們相信，在多核處理器日益普及的今天，隨著四核甚至八核處理器的出現(xiàn)，固態(tài)硬盤的CPU占用率過(guò)高的問(wèn)題，會(huì)逐步得到緩解，更何況據(jù)Par Botes表示，"每個(gè)系統(tǒng)有5到10個(gè)固態(tài)硬盤就足夠了。"而一個(gè)Symmetrix DMX-4中最高128個(gè)CPU的超高端配置，自然也能夠讓性能和可擴(kuò)展性保證用戶的需求。

而對(duì)于我們提到的混合硬盤（hybrid hard drive, H-HDD），Par Botes顯得并不在意，他表示，固態(tài)硬盤有確實(shí)可靠的性能提高，而混合硬盤不是這樣的，混合硬盤有時(shí)好有時(shí)壞，更多時(shí)候還是用在消費(fèi)級(jí)產(chǎn)品上比較合適，對(duì)于企業(yè)存儲(chǔ)來(lái)說(shuō)，混合硬盤還是不太合適的。

在與Par Botes的溝通之后，我突然想到，事實(shí)上，固態(tài)硬盤技術(shù)幾乎和虛擬化技術(shù)一樣古老，日本東芝公司于1984年發(fā)明了閃存而INTEL公司在1988年正式將閃存形成商品，而在此之前，固態(tài)硬盤在早期的大部分時(shí)間里，主要用在軍用嵌入系統(tǒng)中，或者高性能計(jì)算的研究實(shí)驗(yàn)室中，而基于RAM的固態(tài)硬盤（我們現(xiàn)在所說(shuō)的固態(tài)硬盤，多數(shù)是基于Flash閃存技術(shù)的）歷史更是悠久，美國(guó)軍方在其嵌入式設(shè)備總早已有所應(yīng)用。

就像虛擬化技術(shù)一樣，蟄伏多年的固態(tài)硬盤，在現(xiàn)在如爆發(fā)式的成長(zhǎng)，在技術(shù)與產(chǎn)品日趨成熟的原因之下，我們不得不承認(rèn)，對(duì)于固態(tài)硬盤，對(duì)于更低能耗更高速度的存儲(chǔ)的要求"古已有之"，正像Par Botes所說(shuō)的，用戶是有這方面需求的。對(duì)于固態(tài)硬盤走進(jìn)企業(yè)存儲(chǔ)的前景，我是看好的，Par Botes是看好的，EMC也是看好的，即使是Stephen Foskett這樣堅(jiān)定的懷疑論者也在自己的blog中承認(rèn)，他是希望固態(tài)硬盤能夠早日走進(jìn)企業(yè)存儲(chǔ)中去的，可以說(shuō)，固態(tài)硬盤走進(jìn)企業(yè)存儲(chǔ)，前途光明。

多易