混合存储阵列与全闪存阵列:flash少还是多?
随着固态硬盘价格的下降，越来越多的厂商提供全闪存阵列;但它们是否比混合闪存和旋转磁盘的混合阵列更好呢?
现在固态存储的价格已经下降，更多的供应商提供全闪存阵列;但他们真的……
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比混合闪存和旋转磁盘的混合存储阵列更好吗?
比较技术系统传统上依赖于“价格-性能”分析，试图将系统差异正常化为一个苹果对苹果的比较。关于存储，闪存(固态)驱动器的出现创造了一种IT买家不得不这样做的情况在价格和性能之间做出决定．闪存提供了极高的速度，但每GB的成本非常高($/GB)。在这个范围的另一端，多tb的硬盘驱动器(hdd)非常经济，但每个驱动器只有大约75个原始IOPS，如果您的数据位于那里，那么最好不要在工作负载中有太多的工作。
hdd在$/GB上有优势，而flash在$/IOPS上有优势。
混合数组是为了平衡这个等式。通过添加薄的快速存储器片对于一个阵列(即总容量的2%到5%)，可用IOPS可能会翻倍，并将读延迟从10+毫秒(ms)降低到3ms到5ms。尽管闪存本身很贵，但如果阵列价格提高10%至20%，性能就会提高2倍，这无疑是一笔大数目。
3毫秒到5毫秒的延迟声音，对于越来越多的应用程序来说，这种可变性是不可接受的。全闪存阵列可以在保证服务质量(QoS)的情况下提供亚毫秒级的读延迟。在flash中没有预取问题，缓存读取和寻道之间也没有可变性，因为在flash中所有的I/ o都是有效的缓存读取。从一个角度来看，从10毫秒提高到5毫秒，然后降低到0.5毫秒，在延迟基础上，从硬盘到全闪存的性能提高了20X。尽管HDD和flash的价格差距已经大大缩小，但大多数组织仍然没有预算来部署数百tb的HDD。因此，如果明智地部署flash技术对一个组织来说很重要，那么知道混合flash和全flash之间的断点在哪里将有助于管理者做出最佳决策。
混合存储阵列与全flash阵列的价格/性能
由于价格与性能是存储购买的主要考虑因素，让我们首先检查这两个方面。说到成本，这是一个行业的常识，购买价格大约是传统硬盘阵列三年拥有成本的20%。然而，全闪存存储阵列打破了这一模式，部分原因是购买价格上升，但运营成本下降。例如，全闪存阵列制造商Nimbus Data估计其阵列每TB仅使用8瓦，而硬盘阵列每TB可能使用80瓦。此外，Nimbus建议用户可以用可用空间完全填充机架，并在不降低性能的情况下获得高达90%的利用率。这提供了更少的地板空间、冷却和每TB存储的电力的潜力。高容量SATA驱动器提供千兆字节的密度，但不能满足中等IOPS或延迟要求。考虑到flash跟随高速缓存的下行曲线，比较全闪存和混合存储系统的总拥有成本(TCO)是非常值得的。
惠普公司(Hewlett-Packard Co.)提供了一种不同的成本衡量方法:每笔交易的成本。这个指标反映了真实的业务成本，而$/GB和$/IOPS只反映了购买成本。美元/交易指标可以应用于任何媒体类型，在技术之间进行“无宗派”比较。高事务工作负载实际上可能在全闪存阵列上看到较低的$/transaction，而较低事务环境在混合存储阵列上可能看到较低的$/transaction。无论哪种方式，结果都是可以计算和确定的。
虽然这可能被认为是一种“软”成本，但it经理应该将用户体验的价值考虑在内。不管是否合理，如果用户认为某个应用程序运行缓慢，他们更有可能对IT组织或供应商产生负面印象。这有点像谚语所说的，当飞机乘客发现他们的托盘桌上有咖啡污渍时，他们会质疑引擎维护的质量。因此，花一些额外的钱来提高用户对质量的感知可能是有意义的，尤其是在这个It外包的时代。
重复数据删除和压缩是几乎所有存储系统的主要内容，经常用于生成$/GB的数据，这比基于原始容量的数据要好得多。然而，有必要提醒一下。重复数据删除和单实例存储(SIS)越来越多地发生在操作系统和应用程序层(即VMware和SIS Exchange产品)。重复数据删除和压缩不能在同一数据上发生两次，因此当重复数据删除向上移动时，存储管理人员看到的减少可能比预期的要少。
在商业计算应用中，直到最近，存储性能一直与IOPS有关。这可能是因为存储阵列本质上不能保证特定的QoS。全闪存阵列改变了这一局面，SolidFire将其作为存储QoS交付工具推广。SolidFire允许在每个容量的基础上提供最小、最大和突发参数。这种节流和动态调整为存储管理器提供了一种额外的机制，可以在需要的地方精确地交付性能。SolidFire还提出，有保证的QoS解决了“噪声邻居”问题。例如，在典型的混合阵列中，应用程序可能会基于数据访问来争夺存储的flash层，导致flash供不应求，所有应用的性能都不理想。为每个应用程序分配IOPS可以专门解决这个问题。
或两个?
老牌厂商已经将其传统硬盘产品扩展到flash技术，通常采用混合设备和所有的flash单位．IBM、EMC Corp.、NetApp Inc.和惠普都提供了“上述全部”的产品组合，不过具体的实现方式在重要方面有所不同。
IBM已经扩展了SAN卷控制器(SVC)虚拟化能力，以管理“适合用途”的全闪存设备，如FlashSystem系列或XIV存储系统、Storwize和DS产品线中的混合阵列。由于所有设备都可以通过SVC进行管理，IBM扩展了这个概念混合的不仅仅是阵列，还有企业存储生态系统。其目的是允许在部署媒体组合以及在需要时为规模和性能而组合的阵列方面具有最终的灵活性。
EMC的VMAX可以将混合和全闪存系统虚拟化成一个单一的生态系统。其VMAX、VNX、VNXe和Isilon产品也可以配置为混合或全flash。因此，用户可以在任何时间点进入，并随着需求的变化而发展解决方案。此外，该公司的XtremIO阵列提供了从头到尾的全闪存解决方案。由于EMC不一定要将混合产品和全闪存产品分开，因此它更倾向于横向看待这个市场。也就是说，它可以为更注重预算的买家提供传统的HDD阵列，为那些需要更高性能的买家提供混合配置，为需要保证QoS的情况提供全闪存。哪个产品线将被推荐是由可靠性，可用性和可服务性决定的(RAS)要求，客户需要“六个九”的可用性选择VMAX，无论混合或全flash配置。
惠普的3PAR同样提供了从全硬盘到混合到闪存配置的所有功能，但也有一些有趣的缺陷。惠普在同一阵列中提供单层电池和多层电池闪存。该公司建议使用缓存层进行写操作，使用flash层进行读操作。这是建立在自适应优化软件的基础上的，该软件支持子lun分级。3PAR的操作系统有一个内置的集群卷管理器和虚拟内存实现，可以无缝地虚拟化所有媒体类型，包括新媒体。
NetApp在其FAS、v系列和e系列阵列的整个投资组合中提供flash;EF540是一种全闪光系统。NetApp通常建议在其阵列中使用占总容量1%至2%的Flash池。该公司建议，典型的工作负载，如电子邮件、Web服务、应用开发和协作，最好采用混合配置。在这些用例中，工作负载需要的IOPS少于150,000 IOPS，并且能够容忍3毫秒到5毫秒的延迟。对于IOPS较高的工作负载或QoS要求的时延为sub-ms时，建议使用全flash。
Oracle的ZFS Storage ZS3是混合阵列，但该公司表示，使用其flash/DRAM架构和次毫秒级读取延迟，用户可以获得高达90%的数据命中率。此外，与竞争激烈的全闪存系统相比，该公司还吹嘘其具有显著的成本优势。因此，用户可以在混合价格下获得接近全闪存的性能。Oracle的混合存储池动态和自动移动数据的DRAM，读闪存和写闪存优化阵列性能．
RAID的考虑
Flash设备需要像其他存储介质一样被RAID保护。尽管大多数供应商支持闪存的传统RAID技术，但RAID的使用可以从容量和处理开销方面获得价格，就像它对hdd所做的那样。IBM在其FlashSystem技术中使用“可变条带RAID”解决了这个问题，其中RAID 5内置在闪存控制器中。结果是基于线路速度的奇偶校验RAID，工作负载分布在各个控制器上。NetApp在其SANtricity (e系列)软件中部署了动态磁盘池，用于跨驱动器分发数据、奇偶校验和空闲容量。NetApp声称，这加快了故障驱动器的恢复，同时保持了更好的性能。Nimbus使用了一种RAID 5算法，旨在避免与写入闪存相关的损耗。
关于指导方针的一些协议
尽管架构存在差异，但供应商通常在某些方面达成一致混合vs.全闪光指南．首先，如果需要sub-ms或有保证的QoS，那么全闪存阵列是可行的。或者，以Oracle为例，是一种混合型，可以提供近乎全闪存的性能。候选的QoS应用包括电子商务，其中用户体验是最重要的，以及决策支持分析，其中时间是最重要的。其次，如果要服务可变和不可预测的工作负载，混合设备通常可以以较低的$/GB满足需求。Nimbus、SolidFire和其他全flash供应商可能对这一经验法则有不同的答案，它们确实有有趣的价格/性能特征，可能有$/IOPS优势。该领域的应用程序包括协作、电子邮件和任何数据生命周期问题意味着并非所有数据都需要立即访问的内容。
