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全闪存阵列架构没有好坏,关键匹配市场定位
来源: 高端存储知识  :西瓜哥 2015-07-02 17:04:37
西瓜哥认为,架构没有好坏,只要匹配你的市场定位就是好架构。营销人员应该了解自己产品的架构特点后,可以根据产品的架构去匹配最适合的场景,扬长避短,一样可以取得市场的成功。Pure Storage就是一个非常典型的例子。

今天浏览SolidFire的Blog,发现他们做了一幅图,把Gartner的固态阵列魔力象限第一年(2014)和第二年(2015)的差异做了一个对比,把变化用箭头画出来了,很直观。

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我们看到,2015年的SSA魔力象限上,在远见和执行力都有进步的只有四个厂商:HP、SolidFire、Kaminario、Huawei。

其余很多公司都是下滑的,包括EMC,在远见方面也是倒退的。这个说明SSA市场非常动荡。据预测,到2017年,SSA公司的个数要增长50%,但现在的公司将有20%将会退出这个市场。

我们不看传统厂商,在采用全新架构设计的初创公司里面,市场做得比较好,架构比较有特色的是三个厂商:XtremIO、Pure Storage和SolidFire。XtremIO虽然被EMC收购,但本质上也是为全闪存全新设计的架构,没有任何历史的包袱。

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这三种产品架构就代表了目前市场的三个方向,架构的不同,决定其市场的定位的不同。

Pure Storage

Pure Storage的架构最像传统的中端存储产品。它在控制器方面的设计几乎照搬传统的中端存储。和老旧的传统中端阵列一样,双控架构,主备方式(甚至不是AA的),采用传统的LBA位置寻址。

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这么一款一点都不时髦的存储,为什么取得了市场的成功?除了Pure Storage团队强大的执行力外,其在软件架构上还是有一些特色。

首先,为了支持cMLC,其在LBA寻址的基础上,上面再加了一层元数据层,采用key value映射的方式。元数据保存在SSD(采用eMLC或SLC)里,不是全部在RAM里面。因此,造成读性能的不一致(cache命中就快)。另外的关键是它采用了一种日志结构的方法写入磁盘,可以把很多的小块的写聚合成大块的写。这种日志结构(log-structured)的方式,天生就支持变长的重删和压缩,数据缩减率更好。但由于没有采用内容寻址,因此很难支持全局重删。

虽然Pure不支持Scale-out和QoS,但不妨碍其在市场上的成功。因为采用传统的架构,用户非常熟悉,而且采用cMLC,成本很低,性能也不错,而且Pure把易用性做得非常好。

大家想想现在的全闪存阵列的场景,基本都那个负载不行了,就把传统的阵列更换成全闪存阵列。这种场景下,Pure就是非常好的选择。由于只是单一负载,用户不是太在意扩展性和QoS这些特性,而对易用性和成本非常敏感。因此,西瓜哥感觉Pure没有片面追求高大上的东西,而是抓住普通用户的痛点,实现了销售的快速增长。

因此,西瓜哥把Pure定位为中小企业单一负载的理想选择。

EMC XtremIO

XtremIO,体系架构的营销噱头就比Pure要多了。

首先,采用目前中端存储时髦的Scale-out架构,但使用高速低延时的Infiniband互连。有点像高端存储VMAX的架构。可以支持几十个节点没有问题。

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除了扩展性增强外,XtremIO采用了内容寻址的方式,这种方式天生就支持全局的重删。内容寻址也给阵列内的数据移动(比如快照、复制、克隆等)带来很大的灵活性,开销很小,因为仅仅需要修改元数据就可以了。XtremIO把所有的元数据都放在DRAM里,保证其一致的性能表现。但需要配置UPS来做掉电保护。

但在写入方法上,XtremIO采用定长块(老版本是4KB,新版本是8KB)宽条带(23+2)的写入方式。这种方式在系统刚开始用的时候很不错,但当其中有一块SSD盘写满以后(要做垃圾回收),旧的块被标记出来可以覆盖,但更新校验块的时候,和校验块相关的无效数据也需要读出来,因为为了更新校验数据。这样就产生额外的读放大和写放大。

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而且,这种方式很难支持变长重删和压缩。还有,由于采用8K的定长写,大块的I/O反而要拆分为8K的I/O写,对性能也有影响。由于这些原因,XtremIO必须采用eMLC,因为系统不做垃圾回收,需要SSD自己处理。但eMLC的超供一般是28%,而cMLC的超供是7%,造成介质的成本比较高。

重点来说,XtremIO支持全局的重删和压缩,固定8K宽条带写,比较适合全部是小I/O的高性能负载,如数据库等。

SolidFire

SolidFire设计时候的目标市场是云数据中心,因此其架构和很多分布式架构非常类似。

其采用集群网状的share-nothing架构,扩展单位是1U的节点,扩展性非常好。理论上支持成百上千个节点不是问题。

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而且其采用多副本技术(目前还是双副本),因此重构时间很快,而且支持节点失效(和高端存储的XIV架构非常类似)。但容量使用率是硬伤,好在其也采用cMLC。

SolidFire也采用内容寻址,但元数据保存在每个节点的8GB PCIe-NVRAM里面,采用大容量电容的方式来实现掉电保护,不需要UPS。

在写入方式上,SolidFire和Pure一样,采用日志结构的方式写入。这样就可以聚合成大块的连续写,就像写一个log文件一样。当一个SSD写满后,新数据段和回收的老数据一块形成新的片段写入。加上全局的重删和压缩,这种机制使得支持cMLC成为可能。

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当然,针对多租户环境,QoS是必须的。SolidFire支持基于卷的QoS控制。

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从这些特点我们可以看出,SolidFire这种架构,是全闪存云数据中心的最佳选择。这就是难怪Gartner分析师两年都把产品的最高分给了它。

为啥SolidFire的销量不然XtremIO和Pure,除了执行力的原因外,还有就是全闪存的云数据中心场景还有的点超前。一般的企业,一下子购买5个闪存节点以上的情况,还是比较少的。如果以后全闪存数据中心成立大部分企业的选择,SolidFire这种架构将会有很好的市场表现。

【小结】

我们看到,不同的架构有其适合的应用场景,没有一种架构是完美的。如果你仅仅是单一负载,Pure就不错。如果你是很多高性能负载,XtremIO比较合适。如果你是混合负载,SolidFire是理想的选择。

因此,西瓜哥认为,架构没有好坏,只要匹配你的市场定位就是好架构。营销人员应该了解自己产品的架构特点后,可以根据产品的架构去匹配最适合的场景,扬长避短,一样可以取得市场的成功。Pure Storage就是一个非常典型的例子。

编辑:闫春春
关键字:     阵列  闪存  好坏 
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