在SSD刚投入使用的时候，人们就说SSD的性能不如预期。随着时间推移，SSD开始变慢。那到底有多慢?又是为什么呢?

SSD通常被用于托管虚拟机的服务器。聚合虚拟机创建了I/O混合效果，这可以让SSD的处理性能优于磁盘。

正如韩国首尔大学Jaeho Kim,Donghee Lee和弘益大学Sam H.Noh在《Towards SLO Complying SSDs Through OPS Isolation》一文中指出的那样，SSD远没有达到完美的地步：

在这篇文章中，我们通过经验评估展示了性能SLO对目前商用SSD并不满意。这个结论并不乐观。以下是具体的原因。

实验

研究者们使用一个购买现成的128G的商用级MLC SSD， 并进行了测试。随机写入在4kb-32kb之间，总写入超过SSD容量，就会导致垃圾回收(GC)，从而产生损耗。然后，他们用马萨诸塞大学追踪库里的trace测试了每种模式的性能。这些trace被重复播放，向SSD生成了三条真实I/O：金融的、MSN和Exchange。

变量

除了新旧SSD性能外，他们还用一个新SSD上的自有分区测试了每个VM，并且同时在一个新SSD的独立分区上运行了此工作负载。他们用一个旧的SSD又重复了这些测试，以便看到明显效果:

单独的IO带宽和VM的同步执行

GC的一个主要作用存在于冗余空间中，即OPS 的title.你可以向一个独立分区定义一个独立VM，而所有分区都可以共享SSD中的冗余空间——至少据作者所知是如此。

垃圾回收(GC)

作者将大规模性能增量归咎于垃圾回收(GC)。对新手而言，闪存的基本单位是page——通常是几KB——都包含在数据块中——通常大小是128kb到512kb。

但是问题在于，整个数据块——而非pages ——都需要被写入，所以随着page的无效化，就出现了无效page不得不被刷新的情况。一旦数据块中无效pages的数量达到阈值，剩下的好的数据就会被重新写入一个新数据块中——和其他有效数据一起——而无效数据会被洗掉。清除一个数据块需要若干毫秒，所以关键在于把GC对抗最小化写入需求的情况转变过来，如此才能将闪存有限的寿命最大化。这是设计让闪存更似磁盘的FTL时所做的考虑。

黑盒子

但是，如研究者所言，由于FTL是专有黑盒，所以不可能知道SSD中到底发生了什么。我们所做的实验表明从SSD外部控制SSD是很难的，因为无法控制GC的内部作业。当多个VM共享一个分区时，GC是性能降低的最合理解释。GC进程会影响多个VM共享分区，从而导致所有的VM速度减慢。

这是另一份图表：

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(a)传统SSSD中并行工作负载的数据布局;(b)GC期间因工作负载而移动的页面数量。

另一个变量是SSD中冗余的程度。因为闪存比较费钱，而冗余则会增加SSD的成本。冗余或许在个人用户的SSD中占到7%，在企业SSD中则高达35%。还有一个变量是OPS在分区之间共享的方式。如果是page层级的共享，则会有大量额外的数据移动——性能会降低。但，这在FTL的控制之下。

StorageMojo观点

闪存已经革新了企业级数据存储。使用磁盘时，I/O比较费钱。而使用闪存，读取实际是免费的。

但是，如实验报告所示，SSD存在影响其发展的问题。除非厂商们给予用户合适的控制——停止GC的能力应该会有用——SSD将不能发挥全部潜能。

读过实验报告后，本人给出如下建议：

给每台VM一个分区。

在测试SSD的性能前先写入数据。

为GC带来的延时做好备用计划。

祈祷快速，强大的下一代NVRAM早日上市。

ErnstLopesCardozo评论：

或许我们还过于执着SSD有限的写入持久性。现在其价格已然下降，而SSD的I/O单价具有竞争优势，我们应该认为SSD可消费性更高，而且明年技术更新后它将更快更便宜。一旦我们接受这一点，我们就能让GC运算法则变得更具投机性，利用低活跃期为下一轮的高峰期做准备。

Vivek 观点：

在白天暂停GC是个好主意，晚上IO变小时，可以运行GC，然后清理磁盘便于第二天的使用。

William评论：

对于这个测试，我的部分问题在于，他们使用的是你能获取的最小容量的驱动之一。SSD具有伸缩性能，该性能控制得越好，它能处理的闪存芯片就越多。128个字节不足以让SSD有炫耀的资本。

Rob Bergin观点：

好文!如果后端存储仅仅是配备更快速驱动的数列，而并没有供IO混合的粒度控件，那就会出问题。你错过的一个最佳实例——在你的服务器上运行SSD，通过粒度加速策略减少IO混合。

RB评论：

正如William所言，用128G的SSD来做这些并非最佳选择。冗余是有SSD的时候，而容量如此低是不行的。而且，还没写数据，性能已经受到影响，因为被利用的控制器通道数量太小。现在一般的磁盘大小是500G，售价低于$200，再小就没啥意义了。如果你比较执着，那可以使用超快的RAID 10阵列，配有500G可用容量(每个磁盘250G带有50%的冗余)售价约$600-$800。超过这个量就太大了，我倒不在于有GB和GiB的区别，因为这不是关键。

Baruch Even观点：

要从一开始就损耗SSD，那所用的SSD小了些。但是他们或许可以用设计标准低一点，冗余少一点的磁盘。冗余是SSD的关键标准，因为它既影响写入扩大，也影响性能，尤其是性能连贯性。使用较低OP磁盘，磁盘满负荷时，你会看到性能降低，且连贯性受到影响，而且也不会有时间允许数据块上的背景擦除。擦除操作会非常耗能，且在擦除操作之后，读写IO会形成数据块，所以要降低并行，把SSD能耗控制在9W以内。

如果你没有足够的冗余，那么禁用GC没有任何用，因为没有闲置的数据块可供写入。

所以，在任何存储系统中，如果你希望所有用户都有一致的性能体验，那就要确保不要有两种情况出现：一是某个客户占用所有设备资源;二是所有客户一起占用全部资源。否则某些用户的使用就会出现问题。

Mark Gritter观点：

我不认为这篇文章有什么深度，但或许是因为我们已经在实际操作中跟这个问题斗争好几年的原因!Tintri适应了我们为此写入磁盘以便最小化内部GC的方式。一旦磁盘在随机或交错写入上执行GC，性能tank(和内部写放大功能减少了磁盘寿命)。现在正有人提出一个为单独VM制订的方案。从存储厂商的角度来看，最佳方案是固件少一点透明度，这样高级别的文件系统能更容易地适应媒介需求。但是我赞成这份报告的结论，即裸SSD不太可能达到广告所标榜的性能巅峰。

Alessandro评论：

在文章最后你说：“读过实验报告后，本人给出如下建议：让每个VM都有自己的分区。”……手动创建几百个微卷简直就是噩梦……但是我想起了下一个即将到来的VVol API“标准”。我的问题是：

“让每个VM都有自己的分区”能关联到VVol上作为一个有效方案，从而让SSD SLA都派上用场吗?

改进SSD性能对VVol也有益吗?如果有的话，AFA存储所支持的VVol将会成为平衡性能和简化使用的重要条件吗?

阿明点评：

这是一篇美国著名科技博客ROBIN HARRIS在今年6月初发的文章《Why it’s hard to meet SLAs with SSDs?》，SSD虽然因其固有的特性会随着时间的推移而性能会变慢，但是目前许多SSD厂商都在为SSD性能优化与寿命优化给出各自不同的技术支持与创新。

当然，对于用户SLA的满足，不一定必须在SSD上吊死，最近几天美国闪存峰会FMS2015上报道了不少新东西，包括1000万IOPS的闪存阵列、高性能的新闪存卡、NVDIMM的创新、NVMe的闪存技术热点等等。这些这么多创新闪存技术与方案，包括参考架构，足以让用户在SLA满足方面眼花缭乱，因为是创新的技术与方案，还需要经过用户更长时间验证，有过具体实践与部署之后，相信这些技术会逐渐推进到用户身边。

因此，我们在关注SSD与SLA之间的关系的时候，可以将眼光放宽一些，这样有助于我们对闪存未来发展充满信心。否则，容易让我们的思维定势走入死胡同。不过，Disk is Dead不是谣言，而是一种趋势，闪存将取代很大一部分磁盘的空间，迟早会这样的。我们走着瞧吧。

另外有个小知识科普一下：

服务水平目标( SLO,service level objectives)和服务等级协议(SLA:Service-Level Agreement)的含义， SLO 是更高的客户满意度或者适度的客户满意度下更低的Opex，SLO是制定具体业务SLA的驱动。SLA是在一定开销下为保障服务的性能和可靠性，服务提供商与用户间定义的一种双方认可的协定。