四種閃存設計優(yōu)劣點(diǎn)分析
由于閃存比傳統媒介有著(zhù)更為明顯的優(yōu)勢,在過(guò)去一年里,閃存的普及率開(kāi)始飆升。不過(guò),我們總是很難判斷不同閃存產(chǎn)品之間的區別。在本文中,我們對四種常見(jiàn)閃存設計部署方法進(jìn)行了分析,它們都有各自的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)。
本文引用地址:http://dyxdggzs.com/article/201609/303548.htm首先,讓我們看看服務(wù)器中的PCIe閃存卡以及將閃存作為系統內存擴展的軟件。這些卡很適合需要進(jìn)行低延遲性高性能數據庫訪(fǎng)問(wèn)的應用程序。
基于非常高性能的需求,數據通常是作為塊移動(dòng)到應用程序。與傳統的磁盤(pán)I/O相比,這種閃存卡的延遲性更低,每IOPS成本也很低。由于NFS不是用于數據訪(fǎng)問(wèn)的主要協(xié)議,青睞于這種閃存卡的通常是對延遲很敏感的用戶(hù)。
這種方法的缺點(diǎn)是,它不是共享存儲模型;服務(wù)器必須配備閃存卡才能受益。其次,它將占用大量CPU,因為耗損均衡和疏導算法需要大量的處理器周期。第三,對于一些客戶(hù)而言,PCIe插槽值得關(guān)注。在考慮如何配置服務(wù)器時(shí),所有這些因素都需要考慮到,確保足夠的處理器和PCIe插槽支持。
第二種設計方法是完全從閃存中建立存儲陣列,這些作為SAN上的共享存儲目標。你不會(huì )購買(mǎi)這些系統來(lái)加速或者取代NAS,但你可以支持NFS緩存,只要閃存陣列位于NFS網(wǎng)關(guān)服務(wù)器旁。加入這一個(gè)網(wǎng)關(guān)所增加的延遲性對于性能敏感的環(huán)境并不是那么理想。純SAN模式得到了延遲敏感環(huán)境(例如金融市場(chǎng))供應商的青睞,他們希望用它來(lái)取代傳統存儲。
除了性能外,該存儲管理工具往往有些滯后。這些系統的主要缺點(diǎn)之一是存儲陣列中的處理器利用率。這很可能是限制可擴展性的瓶頸。一旦處理器利用率達到 100%,無(wú)論再安裝多少個(gè)閃存,該系統將無(wú)法產(chǎn)生增量I/O。更好的辦法是將閃存用于存儲合適的數據,而對于其他數據,使用較便宜的媒介。老舊或不太重要的數據不需要像“熱數據”一樣高的IOPS。
第三種設計方法具有變色龍般的特質(zhì),它既可以作為卸載NAS或文件服務(wù)器的直寫(xiě)式緩存設備,也可以作為文件服務(wù)器。作為文件服務(wù)器時(shí),它被定位為提供性能給用戶(hù)的邊緣NAS(Edge NAS),這個(gè)設備后還會(huì )有一個(gè)后端NAS來(lái)存儲所有數據?;顒?dòng)數據不會(huì )移動(dòng)到邊緣NAS,而是復制到邊緣NAS,這種方法利用更快的媒介來(lái)為用戶(hù)提高性能。
這種產(chǎn)品是節點(diǎn)(可形成集群)的形式存在,節點(diǎn)被配置了DRAM、NVRAM以及高性能SAS硬盤(pán)驅動(dòng)器或閃存。這些節點(diǎn)形成一個(gè)高性能集群,可作為全局命名空間(Global Name Space)來(lái)管理。
數據可以移動(dòng)到不同集群的邊緣NAS節點(diǎn),以減少與WAN相關(guān)的延遲性。寫(xiě)入數據可以立即轉到后端文件管理器(直寫(xiě)式緩存模式),或者“存儲”在集群上,并在設定的時(shí)間間隔內,寫(xiě)入塊將被轉回來(lái)。在這種模式中不存在任何形式的WAN優(yōu)化,無(wú)論是重復數據還是壓縮。
這種設計方法的優(yōu)點(diǎn)是,當后端文件管理器無(wú)法產(chǎn)生IOPS時(shí),它可以為用戶(hù)產(chǎn)生增量性能。隨著(zhù)時(shí)間的推移,它還可以發(fā)展成為強大的完整功能的NAS產(chǎn)品。但這個(gè)模式中對后端NAS的使用是暫時(shí)的。
這個(gè)設計的主要缺點(diǎn)是它沒(méi)有被優(yōu)化為純粹的緩存解決方案,并且當它被用作文件服務(wù)器,會(huì )影響現有的NAS。如果在這種模式下寫(xiě)入,后端NAS不能接收,并將執行復制。對于那些尋求具有成本效益的集群模式的人而言,這種方法更加適用,特別是當這些產(chǎn)品演變成全功能NAS設備而不需要依賴(lài)于其他后端存儲后。
第四種設計是NFS加速設備。在這種設計中,閃存被用作高速緩存,而不是存儲。該設備包含DRAM和閃存作為活動(dòng)數據的緩存,基于LRU和數據加速技術(shù),包含10GbE加速硬件。
這種加速技術(shù)進(jìn)行了優(yōu)化來(lái)處理NFS請求,以及在最小延遲和CPU利用率的情況下獲取數據。該設備位于NAS旁,作為性能Read和NFS元數據高速緩存和加速器?;诘湫偷腘FS混合,這種模式中的設備吸收了90%的NFS流量,而不需要文件管理器來(lái)做。
在這種模式下,設備可以支持多個(gè)文件管理器,而不只是一個(gè),所以它具有可共享和可擴展性。這樣做的目的是提供周期給NAS,以提供性能到應用程序以及延長(cháng)壽命。其優(yōu)點(diǎn)是簡(jiǎn)單性和具有成本效益的性能。缺點(diǎn)包括無(wú)法緩存CIFS流量,以及依賴(lài)后端NAS來(lái)處理非緩存操作。如果文件管理器遇到瓶頸,可能會(huì )造成暫時(shí)的延遲。但在很多客戶(hù)端訪(fǎng)問(wèn)大量相同數據的環(huán)境,當緩存增加時(shí),這不會(huì )是問(wèn)題。
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