閃存打造現(xiàn)代數(shù)據(jù)中心(全文)

精品文檔-下載后可編輯閃存打造現(xiàn)代數(shù)據(jù)中心(全文)隨著閃存成本的不斷降低，閃存在企業(yè)的應(yīng)用得到迅猛增長(zhǎng)，這不僅使得線性性能和高速應(yīng)用、服務(wù)器和網(wǎng)絡(luò)更加緊密，也為虛擬化和云計(jì)算環(huán)境帶來(lái)了關(guān)鍵效益，如低延遲和快速響應(yīng)、持續(xù)且擴(kuò)展的性能、低成本和低TCO等。

隨著閃存的大規(guī)模應(yīng)用，應(yīng)用基礎(chǔ)設(shè)施也逐漸在演變，經(jīng)歷了從以大型機(jī)為中心的數(shù)據(jù)中心到以服務(wù)器為中心的數(shù)據(jù)中心，進(jìn)一步到云使能的數(shù)據(jù)中心三個(gè)階段。與此同時(shí)，以大型機(jī)為中心的數(shù)據(jù)中心存在磁帶孤島的問(wèn)題，數(shù)據(jù)訪問(wèn)速度只能達(dá)到秒級(jí)；以服務(wù)器為中心的數(shù)據(jù)中心通過(guò)旋轉(zhuǎn)磁盤實(shí)現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)，需要數(shù)毫秒才能成功進(jìn)行數(shù)據(jù)訪問(wèn)；云使能的數(shù)據(jù)中心使用的是閃存存儲(chǔ)，要求數(shù)據(jù)訪問(wèn)的速度是微秒級(jí)別，且對(duì)性能要求更高。

那么，Virident是如何提高閃存的響應(yīng)速度？解決VDI和虛擬環(huán)境下應(yīng)用的性能低、成本高等問(wèn)題？以及應(yīng)對(duì)當(dāng)前企業(yè)數(shù)據(jù)中心性能層的問(wèn)題的呢？

傳統(tǒng)的閃存構(gòu)架訪問(wèn)路徑長(zhǎng)，從應(yīng)用到數(shù)據(jù)通常需要經(jīng)過(guò)服務(wù)器、存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)到企業(yè)存儲(chǔ)等多層環(huán)節(jié)，數(shù)據(jù)傳輸速度只能達(dá)到毫秒級(jí)。而Virident閃存平臺(tái)利用PCIeFlash架構(gòu)則省掉了中間訪問(wèn)環(huán)節(jié)，將存儲(chǔ)設(shè)備直接安裝在服務(wù)器上，通過(guò)PCIe接口直接對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行訪問(wèn)，不僅可以提升性能、提高資源利用率、降低成本和復(fù)雜性、使數(shù)據(jù)服務(wù)得到改善，而且可以減少存取延遲，提供微秒級(jí)的響應(yīng)速度。

隨著VDI和虛擬化的快速發(fā)展，閃存也需要適應(yīng)時(shí)代的改變。然而，傳統(tǒng)解決方案的響應(yīng)速度慢、VDI運(yùn)行耗時(shí)長(zhǎng)、VDI低密度導(dǎo)致所需的服務(wù)器數(shù)量大、為追求IOPS造成的過(guò)度配置、系統(tǒng)變更需要重新配置存儲(chǔ)資源、管理任務(wù)重等問(wèn)題，造成了其性能低、成本高、基礎(chǔ)設(shè)施不靈活等缺點(diǎn)，難以在VDI和虛擬化環(huán)境下應(yīng)用。Virident的VDI架構(gòu)解決了這些問(wèn)題：其響應(yīng)快速、VDI運(yùn)行快捷，實(shí)現(xiàn)了高性能；2?5倍的VDI密度使得所需的服務(wù)器數(shù)量降低，外部存儲(chǔ)主要用來(lái)滿足容量的需求而不是性能需求，存儲(chǔ)的低成本，從而滿足了低成本的要求；其可以按需進(jìn)行線性擴(kuò)展、從POC無(wú)縫遷移到大規(guī)模部署，實(shí)現(xiàn)了基礎(chǔ)設(shè)施的模塊化，因此更適用于VDI和虛擬化環(huán)境。

隨著閃存的不斷發(fā)展，應(yīng)用驅(qū)動(dòng)了性能存儲(chǔ)和數(shù)據(jù)管理層對(duì)聚合、整合、集群和HA的要求，以及提供卓越的PCIeSSD性能、管理和共享的SAN等要求，從而促使了“軟件定義存儲(chǔ)”的發(fā)展。

ViridentFlashMAX采用MLCNANDFlash，相比傳統(tǒng)PCIeSSD方案，Virident的性價(jià)比是其2-5倍。ViridentFlashMAX主要包括以下幾個(gè)模塊：vHA模塊可以實(shí)現(xiàn)高性能的同步鏡像，具有低延遲的RDMA-capable特性、全復(fù)制和增量復(fù)制同步的特性，并且可以與集群管理器集成，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)故障切換；vShare模塊是一個(gè)高速存儲(chǔ)共享塊，能夠讓iSCSI-like訪問(wèn)一個(gè)遠(yuǎn)程PCIeSSD的閃存感知區(qū)，具有高性能、低延遲的特性，依靠高速存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)可以整合和共享閃存設(shè)備，與vHA一起組成了高性能虛擬共享存儲(chǔ)；vCache模塊是一個(gè)閃存感知的集成緩存塊，可以實(shí)現(xiàn)靈活的閃存容量共享、精簡(jiǎn)配置，以及與現(xiàn)有后端存儲(chǔ)共存、利用所有的應(yīng)用和hypervisors等，具有高性能和更高的使用周期。

服務(wù)器連接（Serverization）存儲(chǔ)將存儲(chǔ)設(shè)備直接放在服務(wù)器中，與服務(wù)器一同管理，解決了當(dāng)前企業(yè)數(shù)據(jù)中心性能層數(shù)據(jù)和應(yīng)用遠(yuǎn)距離、性能不充足、利用率低下且低效、高成本的缺點(diǎn)，但是，它也存在一些弊端，如沒(méi)有共享存儲(chǔ)的機(jī)制、容量有限制、管理性存在約束等。為解決服務(wù)器連接存儲(chǔ)的這些問(wèn)題，Virident推出了FlashMAXFabric，將存儲(chǔ)卡連接成一個(gè)共享網(wǎng)絡(luò)，為軟件定義閃存提供了一個(gè)高性能層。它不僅保留了服務(wù)器連接閃存存儲(chǔ)的優(yōu)點(diǎn)，而且具有以下特性：具有單卡的高性能；可以滿足共享存儲(chǔ)訪問(wèn)的需求；服務(wù)器和存儲(chǔ)卡可動(dòng)態(tài)添加，使容量按需可擴(kuò)展；存儲(chǔ)作為一個(gè)單