目前,,又出現(xiàn)了一種新型存儲層:Tier 0。Tier 0是一種固態(tài)存儲器存儲,,在Tier 1的基礎(chǔ)上提高性能,。過去,Tier 0的存儲形式為RAM磁盤,,價格不菲,。實際上,為了降低RAM磁盤的較高成本,,你不僅需要確保由存儲引起的性能問題,,還應(yīng)該說明在RAM磁盤上的投資能得到回報。
但是,,目前這種情況已經(jīng)發(fā)生了變化,。固態(tài)硬盤成本降低,數(shù)據(jù)中心可以更加容易地采用SSD技術(shù),。盡管SSD成本降低,吸引力增強,,但公司還是會首先考慮性能問題,,然后才決定是否選擇SSD技術(shù)。
要創(chuàng)建Tier 0存儲,,首先應(yīng)明確需要存儲哪些數(shù)據(jù),。
要與4U SSD匹配的性能需要巨大、昂貴的磁盤陣列,。以及大型磁盤LUN對多個硬盤分條,。根據(jù)常理,簡單才能勝出。4U SSD簡單實用,,大型磁盤陣列采用驅(qū)動器安裝,,復(fù)雜繁瑣,兩者之間,,大多數(shù)用戶都會選擇SSD,。
SSD有兩種形式:基于RAM的系統(tǒng)和基于閃存存儲器" title="閃存存儲器">閃存存儲器的系統(tǒng)。閃存存儲器正在改變SSD,。盡管閃存的性能不如RAM系統(tǒng),,但是相比傳統(tǒng)的磁盤陣列——即使是高性能陣列,速度明顯加快,,從而成為某些數(shù)據(jù)中心的完美解決方案,。
基于RAM的系統(tǒng)價格比閃存要貴。例如,,目前閃存SSD的容量購買點通常為2TB,。2TB的閃存存儲器通常需要19萬美元?;赗AM的SSD容量通常為128GB,,需要7萬美元。如果購入2TB的RAM SSD,,費用將超過100萬美元,。
目前,閃存SSD的銷售量超過RAM SSD(從總?cè)萘可现v),,不過RAM SSD系統(tǒng)的銷售量也在增長,。如果你需要RAM SSD,可以調(diào)整額外的開支,。
與閃存SSD系統(tǒng)不同的是,,RAM系統(tǒng)對寫入的數(shù)據(jù)量沒什么要求。閃存系統(tǒng)能處理的寫入數(shù)據(jù)量有一個理論限制值,。另外,,閃存系統(tǒng)無法提供和RAM系統(tǒng)相同的寫操作性能。
因此,,如果文件非?;钴S,I/O" title="I/O">I/O寫操作頻繁,,具有恢復(fù)日志和撤銷片段,,那么RAM系統(tǒng)就是不錯的選擇。如果在數(shù)據(jù)庫環(huán)境中,,恢復(fù)日志和撤銷片段影響了當前磁盤的I/O性能,,此時利用RAM就能迅速提高I/O性能,,實現(xiàn)投資回報。
怎么創(chuàng)建Tier 0
創(chuàng)建Tier 0的第一步是明確需要存儲哪些數(shù)據(jù),。采用RAM系統(tǒng)后,,這些應(yīng)用程序的I/O讀操作事務(wù)性能較高。在這些應(yīng)用程序中,,某些特定文件處于“熾熱”狀態(tài),,也就是說,這些文件非?;钴S,,需要的I/O高于磁盤子系統(tǒng)所能提供的I/O。
我們回頭看看前面的情況,,即數(shù)據(jù)庫的恢復(fù)日志和撤銷片段安置在RAM磁盤中,。有三種可行的解決方案:升級為更快(更貴)的磁盤陣列;在陣列中更多的硬盤間傳播數(shù)據(jù)(只是你更容易遭受雙硬盤故障的情況);購買SSD。這些應(yīng)用程序的I/O讀操作性能很高,,與閃存存儲器相比,,非常適合采用RAM系統(tǒng)。安裝RAM SSD的另外一個優(yōu)勢為延遲期很低,。雖然許多應(yīng)用程序同時具備低延遲,、高IOPS的特性,但是相對而言,,延遲期比IOPS的頂峰絕對數(shù)量更加重要,。
在閃存系統(tǒng)中工作良好的數(shù)據(jù)往往來自讀操作密集型的應(yīng)用程序,至少是讀操作比較頻繁的程序,。閃存系統(tǒng)如果具有足夠的RAM緩存,,就能支持大量的讀操作,也就意味著其適用的應(yīng)用程序?qū)Υ疟PI/O要求較高,,但是無法判斷個人文件,,如數(shù)據(jù)倉庫等。
相比RAM系統(tǒng),,閃存系統(tǒng)容量大,、能耗低。由于閃存SSD可用容量較大,,因此能將整個數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)遷移到SSD中,。
保護Tier 0
如何保護這種新型的Tier 0?畢竟,Tier 0是一種存儲器,。通常,閃存在模塊中捆綁出售,,而模塊分布在陣列組里,,其中一個模塊作為奇偶校驗硬盤,。這樣就能有效構(gòu)建RAID 3保護策略。同樣,,與USB驅(qū)動器中的存儲器類似,,閃存硬盤維護存儲數(shù)據(jù)不需要消耗能源。
RAM硬盤時刻需要能源,,數(shù)據(jù)保護成為最重要的問題,。一些RAM系統(tǒng)采用電池備份方式,具有內(nèi)置硬盤,,萬一系統(tǒng)由于人為原因或缺電原因被關(guān)閉,,也能存儲數(shù)據(jù)。在沒電的時候,,RAM硬盤電池能夠供系統(tǒng)運行,,同時將數(shù)據(jù)復(fù)制到硬盤中,以防電池耗盡了,,電力還沒有恢復(fù),。
基于RAM的SSD還采用糾錯存儲器(ECC)技術(shù)和IBM的Chipkill 技術(shù)。(惠普公司也提供相似技術(shù),,稱為Chipspare),。這些技術(shù)都提供先進的糾錯和改錯技術(shù),保護計算機的存儲系統(tǒng)免受存儲晶片故障的影響,,以及存儲片端口多位故障的影響,。
例如,Chipkill技術(shù)通過在多個存儲晶片中分散ECC位數(shù),,實現(xiàn)糾錯功能;這樣,,一片存儲晶片發(fā)生故障,只會影響一位ECC,。因此,,即使一片晶片完全發(fā)生故障,系統(tǒng)也能重建存儲內(nèi)容,。
Chipkill技術(shù)結(jié)合了動態(tài)位遷移技術(shù),,因此如果晶片發(fā)生故障(或超過位錯誤的臨界值),閑置的存儲晶片就可以替代故障晶片,。這種理念與RAID的理念相似,,能夠保護磁盤故障,只不過現(xiàn)在是將理念運用到單個的存儲器晶片中,。20世紀90年代,,IBM公司開發(fā)Chipkill技術(shù)時,主要針對主框架和高端Unix系統(tǒng),,但是Chipkill技術(shù)現(xiàn)在主要在SSD中使用,。IBM公司對Chipkill技術(shù)影響的研究表明,,Chipkill能使存儲器系統(tǒng)中數(shù)據(jù)丟失的概率降低兩個數(shù)量級。
基于RAM的系統(tǒng):是綠色環(huán)保" title="綠色環(huán)保">綠色環(huán)保嗎?
基于RAM的系統(tǒng)綠色環(huán)保嗎?如果比較每TB容量消耗的電量,,那答案就是否定的,,但現(xiàn)實中并非這么比較。一直以來,,如果應(yīng)用程序的磁盤I/O性能不佳,,都是通過創(chuàng)建LUN,部署高性能硬盤,,以提高性能,。陣列中硬盤越多,磁盤的I/O速度越快,。這些額外的硬盤需要更多能耗,,尤其是采用非虛擬化" title="虛擬化">虛擬化存儲技術(shù)時,非虛擬化環(huán)境中的大量磁盤容量得不到利用,。為了提高速度,,用戶不得不犧牲容量利用率。
SSD無需額外的硬盤,,而是在硬盤之外提高速度,。因而需要的硬盤數(shù)量較少,能源消耗速率也就較低,。