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快閃儲存價格日益親民 軟體與演算法為差異化關鍵

入門級AFA競爭激烈 掌握要領評估選購不難

余采霏
「成本」一直是企業決定部署全快閃儲存陣列方案的主要因素,早期固態硬碟容量小且價格高昂,企業觀望意味濃厚,如今全快閃儲存陣列每TB的成本加上儲存控制器以及軟體費用,進入門檻已經壓低到台幣10萬元以內,企業接受度日增。






數位化浪潮正在顛覆傳統的商業模式,尤其在雲端、巨量資料、行動以及社群媒體等趨勢與技術發展之下,所有的服務都要求能被立即地存取,並且提供更快速的回應,但此舉也為企業帶來了不小的挑戰。在傳統的IT架構下,因為受限於硬碟儲存效能瓶頸,即使企業有心,也很難突破效能的限制。隨著固態硬碟(Solid-State Disk,SSD)與Flash技術愈來愈成熟且普及,全快閃儲存陣列(All Flash Array,AFA)銷售量也快速升高,成為企業儲存市場上一匹逆勢成長的黑馬。

Nimble Storage(美商敏博系統)台灣區總經理尤惠生直指,「成本」一直是企業決定部署全快閃儲存陣列方案的主要因素,過去固態硬碟容量小且價格高昂,企業觀望意味濃厚,即使感興趣,也只會少量應用在儲存設備中。如今固態硬碟的售價已經降了五成,現在快閃硬碟的成本加上儲存控制器以及軟體費用,進入門檻已經壓低到每TB台幣10萬元以內,企業接受度日漸提升,「一般來說,15TB以內約莫百來萬的總容量成本,企業已經能夠負擔得起,而這也是入門級全快閃儲存主要的競爭市場。」

軟體與演算法體現差異化

驅動全快閃儲存陣列成長的因素,除了更低廉的每GB成本外,技術的不斷進步也是原因之一。回顧企業應用的發展史,固態硬碟從一開始只是在硬碟前端作為快取(Buffer),用來提高儲存設備效率,慢慢發展到混合式應用的階段,然後原生針對快閃儲存特性而設計的供應商傾巢而出,如今全快閃儲存陣列不再只是強調效能表現,更多的變化是在軟體功能層面。

舉例來說,不少業者便針對快閃儲存的特性,設計出獨門的RAID保護機制,包含Nimble Storage的Triple Parity RAID、Pure Storage提供RAID-3D技術、捷鼎國際開發的FlexiRemap技術以及群暉針對SSD而設計的新式RAID機制RAID F1等,都有助於兼顧延長固態硬碟壽命,同時避免因為單顆、雙顆或是三顆固態硬碟失效,而導致運行中斷的風險。除此之外,更常會內建快照(Snapshot)、自動精簡配置(Thin Provisioning)、壓縮(Compression)以及重複資料刪除(Deduplication)等技術,用於提供資料保護與資料減量的功能。

捷鼎國際資深經理林建立認為,全快閃儲存陣列真正的技術精髓在於軟體與演算法,也是全快閃儲存陣列效能與壽命的核心所在,而軟體的好壞不僅影響整體效能,而且關乎採購成本。舉例來說,當固態硬碟的數量增加時,效能表現是否也可呈現線性增長就是一項關鍵指標,傳統將硬碟直接汰換成固態硬碟的作法,其實很容易在效能出現瓶頸。

供應商拚戰市場

若是簡單分類全快閃儲存陣列解決方案,目前主要有兩種類型,一種是在傳統儲存陣列架構中可支援硬碟外型的固態硬碟,另一種則是原生型的全快閃儲存設備,形式上可能搭載硬碟外型的固態硬碟(SSD),或是快閃記憶體相關模組。若是只針對原生型全快閃儲存設備來看,舉凡EMC XtremeIO、IBM FlashSystem、Pure Storage FlashArray//m系列、NetApp SolidFire FS系列、Nimble Storage AF系列、HDS Hitachi Flash Storage(HFS )A系列等,都屬於原生全快閃記憶體陣列,而國內業者像是捷鼎國際的NeoSapphire、群暉首款FlashStation FS3017也屬於這類型產品。

群暉科技業務經理莊濟任提到,就他的經驗來說,全快閃儲存陣列適用於大量虛擬化環境、桌面虛擬化(VDI)與資料庫等應用,另外醫療產業需要運用大量運算的軟體以及有3D動畫需求的產業都很合適。

視應用挑選合適方案

一般來說,全快閃儲存陣列在選購時最常被提及的兩個數字,莫過於IOPS(Input/Output Operations Per Second)性能衡量參數以及容量空間,也是企業評估時最看重的參考依據。

不過各家IOPS測試的環境條件並不同,有些以100% 4KB Random Read的方式進行測試,但是也有業者選擇是以30%寫入、70%讀取的模式進行測試,例如Nimble Storage便認為,企業環境不可能永遠只是讀取(或寫入),在應用環境中,30%寫入和70%讀取是比較合理的情況。但是也有業者認為儲存設備的讀取相對是輕鬆的,測試隨機讀取並沒有什麼意義,隨機寫入表現反而更為重要,因此在測試的時候是以100% 4KB Random Write為基準,像是捷鼎國際與群暉都是典型的例子。另外,也有像Pure Storage這類的業者,則是以32KB資料區塊測試隨機寫入IOPS。

▲ Pure Storage台灣區董事總經理劉國龍解釋,Pure Storage之所以設定32KB Block Size進行隨機寫入IOPS測試,主要是取企業應用Transaction的平均值,32KB足以因應企業大多數應用環境,甚至在Block Size較小的應用環境中,還能超出Pure Storage承諾的效能表現。
Pure Storage台灣區董事總經理劉國龍解釋,Pure Storage之所以設定32KB Block Size進行隨機寫入IOPS測試,主要是取企業應用Transaction的平均值,「前端應用例如DB、ERP、SAP等,Transaction的平均值大約在24KB到38KB之間,若是巨量資料或BI分析、OLAP等,則更會超過到50KB以上。32KB足以因應企業大多數應用環境,甚至在Block Size較小的應用環境中,還能超出Pure Storage原本承諾的效能表現。」

不少專家建議,企業在採購之前,最好進行實際應用環境的概念性驗證(Proof of Concept,POC),以確保投資效益。原因是,企業環境相當複雜,即使是同一個應用例如Oracle資料庫,一般常見設定為8KB Block Size當作基準,但在處理即時線上交易時,資料區塊可能只有2KB或4KB。桌面虛擬化約莫4KB Block Size的應用,但對於影音、圖像的分析則可能大於50KB,雖然AFA業者多半都會針對企業應用需求,盡可能讓IOPS效能表現與承諾一致,但實際應用上,會視應用環境的不同而產生變化。

另外,儲存容量部分也需要特別留意「可用容量」以及「有效容量」的差別。可用容量是指從整體原始容量扣除同位檢查、備援與系統負擔後,可供使用者使用的基礎容量,而有效容量則是啟動壓縮以及重複資料刪除後的容量。常見的比例是5:1,也就是說有效容量會以可用容量的5倍來計算。一般來說,有了壓縮及重複資料刪除功能的協助,企業可以採購最少的容量來滿足容量需求,例如企業評估原生容量需求為20TB時,採購5TB或10TB的設備就能因應所需,但是也因為如此,市場經常聽到每GB低於幾美元的描述大多以有效容量來計算,而非可用容量,在評估時,也應確認這些細節,再加以判斷。

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