機械磁盤作為在線主存儲介質(zhì)的地位，可以說幾十年來沒有動搖，然而閃存的出現(xiàn)，將要改變的不僅是存儲介質(zhì)本身，更將會顛覆整個的存儲生態(tài)鏈。那么純閃存存儲是什么，全閃存陣列具有怎樣的優(yōu)勢呢？

一、什么是純閃存存儲

純閃存陣列是完全由固態(tài)存儲介質(zhì)（通常是NAND閃存）構成的獨立的存儲陣列或設備，這些系統(tǒng)是用于增強可能包含磁盤陣列的環(huán)境的性能，或者用于取代所有傳統(tǒng)的硬盤存儲陣列。

就存儲介質(zhì)性能而言，一個主流NVMeSSD的IOPS能夠達到50萬甚至接近100萬，延遲卻低于100μs，相對于IOPS只有不到200、延遲ms級的HDD，SSD推動存儲介質(zhì)性能實現(xiàn)了質(zhì)的飛躍，而這之后，全閃存陣列應運而生。

然而相對昂貴的SSD使得全閃存陣列只適用于高 IOPS 應用環(huán)境，而非通用存儲。但是，由于其在高性能方面的優(yōu)勢，全閃存陣列一定會在絕大多數(shù)企業(yè)級環(huán)境中找到一席之地。

二、全閃存存儲的優(yōu)勢

全閃存帶來了磁盤速度飛速的提升，解決了很多因存儲瓶頸造成的業(yè)務延遲。

主要SSD介質(zhì)帶來IOPS 性能的大幅提升，帶來的讀寫延遲的大幅下降。這是HDD機械盤存儲系統(tǒng)靠堆HDD盤數(shù)量所無法解決的。

基于2015年的4KB 隨機讀測試數(shù)據(jù)顯示最大IOPS 方面:SATA HDD是190個IOPS, SATA SSD 是70K個IOPS,而NVMe SSD 的IOPS 超過SATA SSD 10倍達750K個 IOPS。

存儲介質(zhì)從HDD?到STAT/SAS SSD 再到NVMe SSD IOPS性能能力提升了3000多倍！

三、全閃存存儲的缺點

全閃存陣列可以解決目前企業(yè)數(shù)據(jù)中心的大多數(shù)性能問題。但是這種效率是有代價的。因此，全閃存存儲陣列的供應商正在尋找方法，通過自動精簡配置、重復數(shù)據(jù)刪除和壓縮等各種各樣的存儲效率提升技術來最大限度地運用這些系統(tǒng)。

1、有限寫操作周期

除了這些表面的優(yōu)勢，SSD也絕非完美的驅(qū)動器，有其自身的缺陷。最為明顯的是閃存的有限寫操作周期，SSD最終會損耗殆盡。通常，SLC閃存的耐久度大約為100,000次寫周期；MLC閃存則少了一個數(shù)量級，每個數(shù)據(jù)單位只有大約10,000次。除了這些，數(shù)據(jù)的存儲和讀取也并不完全可靠。廠商方面應用了許多技術來擴展使用周期，包括損耗平衡、糾錯編碼、壞數(shù)據(jù)塊重新映射以及過量配置。

SSD的響應時間同樣有可能不一致。數(shù)據(jù)寫入SSD時會送到整個驅(qū)動器上以確保每個獨立單元均勻磨損。這一流程稱為損耗平衡。隨著新數(shù)據(jù)的寫入，各單元塊會被重新標記回收。隨著一塊SSD達到較高的利用率或?qū)懖僮?，該回收過程可能會因為無效數(shù)據(jù)區(qū)域的覆蓋操作延緩響應時間。很顯然，這種情形是低延遲環(huán)境中所不可取的。 

2、全閃存陣列不支持企業(yè)功能

全閃存陣列不能支持企業(yè)級功能，比如重復數(shù)據(jù)刪除、復制、快照、自動精簡配置等等。為了解決這個問題，一些廠商建議在全閃存陣列上層添加一層軟件解決方案，來提供企業(yè)級的數(shù)據(jù)服務、讀寫效率和數(shù)據(jù)保護。

為此，有一些廠商對傳統(tǒng)的控制器進行重新設計，使得其能提供企業(yè)級功能，以處理閃存技術的特殊行為和性能，并稱其為全閃存陣列選項。

隨著全閃存陣列控制器的不斷發(fā)展與日趨成熟，你將會看到它們能夠支持企業(yè)級功能。這也是全閃存陣列支持企業(yè)級功能最有效的方法。

四、全閃存陣列應用場景

全閃存陣列可為中端市場乃至大型企業(yè)提供現(xiàn)代化的統(tǒng)一存儲。它旨在實現(xiàn)高性能和NVMe就緒，以高速訪問業(yè)務數(shù)據(jù)，而且能夠在不影響性能的情況下同時運行混合應用程序工作負載、處理線內(nèi)數(shù)據(jù)縮減和提供數(shù)據(jù)服務。

全面適用于要求低延時、多并發(fā)、高IOPS的中大型數(shù)據(jù)庫、高性能計算、OA系統(tǒng)、大數(shù)據(jù)分析、虛擬化數(shù)據(jù)中心等各類大規(guī)模隨機數(shù)據(jù)處理應用，并廣泛應用于金融、電力、政府、制造、能源、醫(yī)療、交通物流、批發(fā)零售、教育科研等行業(yè)。

如果說高性能與高可靠是全閃存陣列的必備特性，那么重復數(shù)據(jù)刪除、便捷的管理以及靈活部署則是全閃存陣列的升級版亮點。

五、全閃存陣列(All Flash Array）的十家供應商。

(1)Kaminario K2

Kaminario公司的軟件定義存儲平臺旨在以云計算規(guī)模構建高性能存儲基礎設施。它可以根據(jù)應用要求進行擴展或擴展。它可以作為設備或軟件使用。功能包括優(yōu)化的RAID6，基于快照的復制和工作負載不可知。在1.5MIOP和59的可用性下，這是一個不錯的選擇。

(2)Dell EMC PowerMax

DellEMCPowerMax具有端到端非易失性存儲器(NVMe)和機器學習引擎，可優(yōu)化性能。它提6個9的可用性，靜態(tài)數(shù)據(jù)加密、跨開放系統(tǒng)和大型機存儲的可擴展性，并提供數(shù)據(jù)保護，包括Symmetrix遠程數(shù)據(jù)工具(SRDF)。最多可提供4PB的有效容量。

(3)X-IO ISE 900

ISE900系列有兩種型號。ISE920G4可提供9.6TB至242TB的有效功能，而960G4則可在相同的9.6TB下啟動，但可擴展至725GB，支持60個SSD硬盤。X-IOISE900旨在支持企業(yè)應用程序，包括虛擬桌面實施(VDI)、服務器虛擬化、在線事務處理(OLTP)、數(shù)據(jù)倉庫、商業(yè)智能和大數(shù)據(jù)。功能包括重復數(shù)據(jù)刪除，RAID和性能指標，以及可自定義的基于窗口小部件的布局。

(4)HPE 3PAR StoreServe

HPE 3PAR StoreServ旨在滿足大規(guī)模整合云計算服務提供商的極端要求。它可以處理不可預測的工作負載，保證99.9999%的數(shù)據(jù)可用性。存儲架構中包括自動配置、多租戶設計、硬件加速重復數(shù)據(jù)刪除和壓縮以及低于1ms的延遲。

(5)NetApp AFAA800

AFFA800陣列通過NVMeSSD和NVMe/FC連接的組合提供低于200微秒的延遲和300GB/s的吞吐量。它還包括許多用于人工智能工作流程的云集成選擇。主要功能包括具有15.3TBNVMeSSD的4U機箱中的100GbE連接和2.5PB有效容量。

(6)富士通EternusAF

富士通Storage Eternus AF提供閃存性能以及與現(xiàn)有磁盤存儲環(huán)境的管理集成。鏡像和透明故障轉(zhuǎn)移可確保不間斷運行，并且自動化服務質(zhì)量可***限度地減少管理。它的兩個模型包括重復數(shù)據(jù)刪除和壓縮選項，自動化服務質(zhì)量管理和透明故障轉(zhuǎn)移。這個單位的1毫秒延遲特別令人印象深刻。

(7)Tintri EC6000

Tintri EC6000全閃存系列可在兩個機架單元中為多達7,500個虛擬化應用提供全閃存性能。它提供從19TB到645TB有效閃存容量的選項。FlexDrive的靈活擴展使每個驅(qū)動器的容量擴展成為可能。主要功能包括自主操作，實時分析和每應用程序數(shù)據(jù)管理。

(8)Tegile Intelli Flash

Intelli FlashN系列閃存陣列是一種統(tǒng)一的NVMe存儲系統(tǒng)，可加速應用程序。通過將非易失性固態(tài)存儲器和NVMe互連組件集成到其Intelli Flash存儲系統(tǒng)中，它以接近內(nèi)存的速度提供企業(yè)存儲。Intelli Flash N系列是一款雙控制器系統(tǒng)，具有24個NVMeSSD，占地2U。它提供微秒級I/O延遲，在2U占用空間內(nèi)擴展至184TB，以及重復數(shù)據(jù)刪除和壓縮，精簡配置、快照、克隆和遠程復制。

(9)Pure Storage FlashBlade

FlashBlade是用于分解計算、網(wǎng)絡和數(shù)據(jù)存儲的基礎設施的橫向擴展存儲。廣泛的數(shù)據(jù)密集型應用程序利用此部署模型，從數(shù)據(jù)恢復和數(shù)據(jù)倉庫工作負載到Spark和人工智能。FlashBlade的主要功能包括多維性能，S3對象支持和大規(guī)模并行設計。

(10)日立Vantara

Hitachi Virtual Storage Platform(VSP)F系列是用于任務關鍵型應用程序的閃存驅(qū)動的云平臺。VSPF系列的可擴展性達到34PB原始閃存容量和480萬隨機讀取IOPS，100%緩存未***。功能包括100%的數(shù)據(jù)可用性保證，重復數(shù)據(jù)刪除，壓縮以及對Docker，Kubernetes和RedHat OpenShift以及OpenStack的支持。

總結

閃存作為新一代存儲介質(zhì)，相比于機械磁盤的優(yōu)點不必多說。一個更加值得思考的問題是，由于閃存并不像機械盤一樣需要高精尖的技術，其入門門檻較低，尤其是閃存控制器的設計生產(chǎn)，目前可以說是遍地開花，國內(nèi)已經(jīng)有多家自主產(chǎn)權的閃存控制器及外圍產(chǎn)品。如今閃存陣列已經(jīng)發(fā)展至第四代，以華為的OceanStorDoradoV3的全閃存陣列為代表。

最后全閃存存儲陣列不斷發(fā)展和成熟。在選擇全閃存陣列的時候，要仔細考慮存儲控制器是否現(xiàn)有的設計，是否為閃存重新構建，是否專門定制來處理閃存特有的行為和性能。