固态硬盘将成为数据中心发展新趋势

梦想家

随着新十年的开始，越来越多的数据中心管理员发现他们自己与之斗争的企业瓶颈并不是自身能力所能解决的。

服务器的硬盘访问时间无法跟上CPU日益增长的速度。这一缺点在一些数据库和缓存应用中成为了制约因素，特别是当涉及到作为服务的软件或云计算时。分析师预测，随着这些应用越来越普及，瓶颈将变得越来越严重。数据库应用被设计用来解决这一问题，其已经在市场上出现了数年时间，但是价格仍然不菲。

虽然闪存出现了，但是直到近期，闪存的高价格和相对低的存储容量仍然限制着其在消费市场的普及。

据市场研究公司In-Stat的数据显示，在过年三年时间里，闪存的价格平均一年下降了60%，这一速度甚至超过了全球半导体的降价速度。

如今，多种因素的联合作用正使得闪存以固态硬盘的形式进入到数据中心中。

尽管在采用方面还不普及，但是分析师预测固态硬盘在企业的应用将出现增长。在2009年12月份召开的一年一度的数据中心会议上，市场研究公司Gartner表示，基于闪存的固态硬盘将成为2010年最重要的一项技术。

Gartner公司并不是唯一看好固态硬盘的公司。Forrester Research公司存储分析师Andrew Reichman表示：“任何管理和购买存储的人都会考虑闪存，并将审视其是否是一个最好的选择。”

固态硬盘的成本

可以肯定的是，尽管固态硬盘已经降价，但是在每GB容量的成本方面，固态硬盘仍然比机械硬盘贵出不少。半导体市场研究顾问公司Objective Analysis的固态硬盘分析师Jim Handy称，根据性能不同，固态硬盘的每GB容量的成本在3至20美元之间。

而低端机械硬盘的每GB容量的价格只有10美分，企业级15000转机械硬盘的每GB容量的价格也只在2至3美元之间。Handy称：“固态硬盘和机械硬盘的价格比为20比1。未来几年内，这种情况仍然会持续下去。”

Gartner公司的分析师Joe Unsworth指出，固态硬盘的平均价格是机械硬盘的十倍。不过，在一些频繁访问的数据中心应用中，每GB容量的价格并不是最重要的因素，价格与IOPS(每秒输入/输出操作)的比值才是最重要的。

固态硬盘厂商STEC公司企业固态硬盘总监Scott Stetzer称，平均企业级15000转机械硬盘可获得350至400个IOPS，而企业级固态硬盘可以获得80000 个IOPS。他称：“在性能上，两者之间具有天壤之别。”

在某些特定的情况下，这种性能优势比价格差异更为重要，特别是当你要节约能源成本时(因为固态硬盘比机械硬盘更为省电)。对于那些需要快速定位和/或检索数据的应用来说，如信用卡交易、视频点播或大信息量的Web搜索，它们需要固态硬盘的这些优点。分析师们预测，尽管在企业市场中，企业固态硬盘的总份额还很小，但是在一些关键应用中，这一技术将扮演重要角色。

固态硬盘进军数据中心

固态硬盘有多种方式进军数据中心。首先，多数厂商正提供固态硬盘作为备选项，其即可以作为机械硬盘的代替产品，也但是作为补充产品。Fusion-IO公司甚至推出了PCI卡形式的固态硬盘。其次，多数存储厂商将在他们的系统中整合固态硬盘。比如说，EMC集团从STEC公司那里购买固态硬盘，然后将他们整合到自己的Symmetrix和Clariion产品中。

最后，多家公司正在建立整合有固态硬盘的通用数据访问应用。比如说，Schooner信息技术公司正在为Memcached缓存系统和MySQL数据库研发应用。Schooner公司主席兼首席技术官John Busch称，为了提高数据中心整体数据访问层性能，Schooner在应用中整合了闪存，而不是让其像先前的数据应用所具有诸如商业分析或Web缓存这些特殊的功能。

固态硬盘的意义

在过去的18个月的时间里，固态硬盘已经引起了数据中心管理员们的关注。Latisys公司解决方案工程总监Steve Merkel称：“在13至14个月前，越来越多的消费者开始讨论固态硬盘。我们已经预先设想了几个环境，在这几个环境中，固态硬盘将作为为合理的技术被使用。”

今天，其有两个主要的用途。Planet公司的产品管理总监Rob Walters表示，他们已经看到有用户在他们的主机服务器上使用固态硬盘以加速Web分析应用。Planet公司运行8个数据中心和在全球范围内运行着1800万个网址。Latisys公司也看到了趋势。

另一些客户只是想让他们的数据库运行的更快点，所以他们使用固态硬盘而不是传统的存储阵列。

Forrester公司的Reichman指出，使用闪存比使用机械硬盘进行存储贵了近十倍，但是比在动态RAM上存储整个数据库这种方式却便宜了近十倍。


预测：企业固态硬盘的出货量（单位：千）

第三种选择是将频繁被访问的信息放在高速缓存存储器上。缓存或不缓存对于NextStop公司来说是一个进退两难的难题。该公司在缓存架构上进行了大量投资，但是这并没有太大的帮助，因为他们无法预测在缓存上需要什么。

NextStop公司的共同创始人Carl Sjogreen称：“以新加坡一家特定餐馆的网页为例，这个网页不会每五钟就被访问一次，当他们开始搜索它时，它才会被访问。这种访问极具偶然性。当人们想访问该网页时，网页需要被快速打开，而缓存无法解决这一问题。”

Sjogreen和公司的另一位创始人Adrian Graham开始关注到固态硬盘的发展，他们认为固态硬盘可以解决他们面临的问题。当英特尔在2008年末推出X25-M SATA 固态硬盘后，NextStop公司开始测试这种硬盘，并催促其管理服务提供商提供这种硬盘。

在四个月前，NextStop公司在其独立冗余磁盘阵列中用固态硬盘替代了机械硬盘。这一举措让网页平均载入时间下降了50%。

Graham称：“我们发现与将所有的内容放在内存上相比，使用固态硬盘便宜不少。虽然与机械硬盘相比，固态硬盘比较贵，但是与RAM相比，它们还是便宜不少。这让我们找到了一个平衡点。”

事实上，在特定情况下，使用固态硬盘并不比使用机械硬盘贵。Reichman称，为了让机械硬盘发挥最大性能，数据中心管理员有时候仅使用机械硬盘的每张磁盘最外围的一小部分，这做法被称为“短行程”。这种技术需要大量的机械硬盘，并且仅使用每个硬盘10%至15%的容量，剩余的容量都被白白浪费了。

他解释称：“如果你每个机械硬盘只使用10%的容量，而固态硬盘价格是机械硬盘的十倍。这样算下来，一个固态硬盘可以代替10个机械硬盘。那么你可以以相等或更低的价格获得更好的性能。”


七年预测：企业级机械硬盘 vs. 企业级固态硬盘(单位：百万)
机械硬盘七年年均复合增长率为4.8%，固态硬盘七年年均复合增长率为154.8%。来源：In-Stat公司

革新性技术

长远来看，固态硬盘可能会促使数据中心架构出现变化。

NextStop公司的Graham表示：“我不认为我们看到的性能优势就是固态硬盘为我们带来的全部优势。通过考虑如果重新构建这些系统以优化固态硬盘的工作，我们将会发现固态硬盘的更多优势。”

这是诸如Schooner公司等许多厂商关注的焦点。他们关注的不仅仅是增加固态硬盘的使用，他们关注的是修改整个数据层架构。Busch称，当今个别技术已经超过了架构所能应用的程度，重新修改架构将会让性能提高十倍。

没有人怀疑固态硬盘将取代机械硬盘这一趋势。尽管包括In-Stat公司在内的许多市场研究公司预测，在数年内，企业级固态硬盘的出货量与机械硬盘的销售量相比仍然很小，但是他们认为这一比率没能准确反映出固态硬盘的真实影响力。

Gartner公司的Unsworth指出：“如果措施得当，固态硬盘将为数据中心带来变革。”