全闪存,继续第一!

百家 作者:企业网D1net 2021-08-23 17:47:32 阅读:189

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8月10日,戴尔科技集团董事长兼首席执行官迈克尔·戴尔转发一条推特,对比了2017和2021年戴尔科技在全闪存市场上的表现。

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根据IDC全球企业存储市场追踪报告 ,截至2021年第二季度,戴尔科技全闪存收入 以超过163亿美元的表现位居全球第一。


这是个了不起的成就。从2017年的45亿美元左右到2021年的超过163亿美元,同样 是第一,戴尔科技的全闪存收入是之前的近400%。


作为未来存储技术的主流形式,闪存吸引得众多存储玩家纷纷涌入,而戴尔科技已早 早地在这一领域布局。


早在2008年,戴尔易安信就率先将闪存技术应用于高端DMX阵列,开启了业界先河;经过13年的技术积累,闪存存储技术已经非常成熟成为目前及未来主流的存储形态,以下是Gartner调查数据:


“数据中心固态硬盘收入将从2019年的77.4亿美元增长至2024年的235亿美元,增幅达24.9%。硬盘驱动器收入将以-3.8%的复合年增长率下降。”



所以,全闪存阵列在数据中心所占据的比例会越来越高使用的客户也会越来越多。2014年股市火爆,因为IO压力太大,很多证券公司在这一年购买了戴尔易安信的全闪存阵列XtremIO作为核心交易存储,至今,这些全闪存阵列都在正常运行中。


2020年第一季度,包括戴尔易安信在内的全球主要存储供应商的存储线里,全闪存阵列占比均超过了50%。就连很多专门研发销售全闪存储的初创企业也是如此,由此可见各大厂商对全闪存阵列的重视程度。

(Gartner 2020Q1各厂商主存储全闪存占比)

由于工作原因,笔者经常和客户就存储行业的发展趋势做深入探讨,尤其在机械硬盘向闪存介质的转变过程,各种疑问会不断涌现,以下是大部分客户比较关心的几个问题:

Q1

全闪阵列和混闪阵列相比,存储寿命周期表现如何?

答:可以从以下几方面比较混闪和全闪的寿命周期:

1.单个SSD盘在混闪和全闪阵列中的寿命:

假设混闪里面使用的SSD和全闪存阵列里面使用的SSD盘规格一致,那么单个SSD盘的寿命主要取决于写入该SSD盘的总体数据量;

混闪阵列不具备在线数据消减技术,SSD更多作为热点数据存储使用,所以写入数据量必然会很大;而SSD全闪阵列具有在线消重压缩技术,按照4:1消重压缩比计算,同等数据写入量的情况下:全闪存阵列里的SSD寿命比混闪阵列里的SSD盘寿命高4倍以上。


2.全闪存阵列的寿命周期计算:

目前主流的SSD盘寿命衡量指标是DWPD,以本次主流的3.84TB 硬盘为例,1DWPD意味着可以每天向该盘写入3.84TB的数据连续写入5年

以戴尔易安信第五代存储代表性产品PowerStore为例,如配置有效容量为100TB(对写入数据在线消重压缩通常可达到4:1的数据消减比,实际只需配置10块3.84TB NVMe SSD),换算的5年总体写入数据量为

100TBx365x5=182,500TB。

笔者统计过很多客户的每日数据写入量,从几百GB到几TB不等,下面为比较有代表性的3个不同客户每日写入存储的数据量:


无锡H公司采样数据:


南京Y公司采样数据:


南京K公司采样数据:


以每日写入数据量最大的南京K公司为例:每天写入3.83TB数据,则182,500TB的数据需要写130年:


100TB有效容量的PowerStore预期寿命为:182500TB/3.83/365=130(年)


3.混闪阵列的寿命周期:

混闪阵列内部使用大量机械盘,时间久了会产生机械磨损。经验表明,通常在使用5年以后HDD机械盘的故障率会显著上升,因此很多客户把混闪阵列的使用周期设定为5年,超过5年后进行设备更新或转至测试开发环境。


再加上专门针对闪存介质特性做过优化等特质(如写聚合、动态磨损均衡、智能垃圾回收、在线消重压缩等等),全闪存阵列不仅在性能上远高于传统混闪阵列寿命周期也要远比后者长完全可以满足现代企业关键核心业务的使用需求。


Q2

数据保护方面,全闪存阵列与传统存储相比有何差异?

答:数据安全措施上,全闪和传统存储各有异同。相同点是都有企业级保护措施,如Raid保护技术,所有部件都采用双冗余设计,支持热插拔更换部件,可以在线升级微码等。

不同点如下:

1.写入硬盘的数据是否会莫名丢失:

单盘数据读取错误率是衡量硬盘静默错误的指标,通俗来讲,能否保证写入的1,读出来的仍然是1。该指标SSD盘比HDD盘要高一个数量级,SSD能更好地保证写入数据的完整性和真实性。


2.环境耐受度:


_

2.4TB HDD

3.84TB SSD

磁场

磁介质,强磁场敏感

不敏感

温度

功耗高,发热量大

功耗低,发热量小

震动

机械磁头,对震动极为敏感

电子部件,对震动不敏感

从上表可以看出,SSD盘对环境的耐受程度更高。


3.官方可用性指标:

通常,中端企业级存储可达到5个9的可用性(折算每年停机时间5分29秒),高端企业级存储可达到6个9的可用性(折算每年停机时间为30秒),而第五代存储代表产品PowerStore全闪存阵列的可用性也能达到高端存储的6个9,比传统混闪中端存储要高一个数量级。


传统混闪

第五代存储(PowerStore全闪)

无锡H公司

5个9

6个9


PowerStore全闪可用性6个9:


综合来说,全闪存阵列比传统阵列更能保证数据安全性和阵列可用性。


Q3

全闪是否有数据丢失的风险,一旦丢失数据是否无法挽救,如何保障?

答:数据丢失风险最可能的来源就是多块硬盘同时损坏,其他部件损坏不会造成数据丢失。至于是否造成数据丢失可以从以下几个层面进行考察

1.单盘故障率:

不同SSD厂商给出的衡量指标并不完全一致,我们以既生产HDD又生产SSD的X厂商为例,其故障率衡量指标AFR(Annualized Failure Rate:平均年故障率)对比显示,SSD的可靠性要高于HDD



2.客户统计数据:

SSD盘实际环境的故障率是客户普遍关心的问题,特别是在SSD推广的早期阶段。为消重客户疑虑,2017年我们对使用了HDD盘和SSD盘的某金融用户进行了统计,发现SSD盘的实际使用故障率要远低于HDD盘


这也符合我们的直观认识:SSD盘以电子部件为主,而HDD核心部件如马达、磁头等属于机械部件,可以看到平时生活中,我们使用的电脑里,内存CPU等电子部件的故障率是要远远低于机械硬盘的




3.故障硬盘重建时间:

不管是混闪阵列还是全闪阵列,都由Raid技术来保障整体阵列的数据安全,在同等Raid5的条件下重建速度越块,发生2块盘同时故障的几率越低数据丢失的风险也就越小。

全闪存阵列里SSD盘的重建速度比HDD盘快3~4倍,并且第五代存储多采用动态Raid技术,比传统Raid重建速度更高,因此全闪发生双盘同时损坏的概率也低于传统阵列


4.戴尔易安信阵列的主动防护措施:

戴尔易安信对于阵列内部的数据安全极为重视,将其作为产品研发的第一优先目标,同时设置了诸多措施防止数据丢失,比如:

戴尔易安信对硬盘损坏确认的标准高于一般厂家,通常情况下,系统提示的故障硬盘并没有完全损坏,但系统检查到一些异常指标超过阈值就会提前强制下线

在空闲阶段,系统会进行底层数据完整性校验

戴尔易安信免费提供24小时在线的云端技术支持服务ESRSCloudIQ,可以第一时间发现阵列的故障报警,将问题消除在萌芽状态,从而防止数据丢失的严重后果。


5.综合方案保障:

除了能提供业界领先的存储技术,戴尔易安信还是少有的整体解决方案又全又强的IT科技公司

本地双活、跨机房双活、本地数据备份、异地数据容灾、本地及远程连续数据保护、防勒索“数据避风港”等综合解决方案,为用户构筑起数据安全的多道屏障。


综上所述:相较于传统混闪阵列,全闪存阵列(如戴尔易安信PowerStore)在使用寿命性能可用性数据安全性可管理性等方面全面领先,更支持未来10年的主流存储技术,如NVMe协议和SCM存储介质,这是传统混闪阵列无法实现的。

此外,PowerStore全闪存阵列在不影响性能的前提下可以达到4:1的在线数据消重压缩比,实现更高的数据存储效率,从而降低数据中心的能源消耗。

凡所过往,皆为序章。未来在IT存储技术这条细分赛道上,戴尔科技集团将持续加大研发投入,在保证数据安全的前提下,实现业务持续、稳定运行,利用最前沿的IT技术帮助客户加快数字化转型!

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