近幾年分布式存儲架構受到主流關注，因為其解決了磁盤的存儲容量、存儲性能、存儲擴充等問題。但是閃存媒體通過其幾何式發展，讓基于分布式存儲的優勢逐漸減弱。試想一下，一個1u的全閃存陣列輕輕松松達到就實作千萬iops，實作pb級容量，想選擇分布式存儲、還是全閃存陣列？使用者的選擇就多了一些。
每年的flash memory summit都是閃存領域的一次盛會，期間都會有諸多新的閃存技術及産品亮相大會，而中國企業在閃存産品的研發和推廣也成為一個主要玩家。而作為其中的參與者北京華雲網際科技有限公司（以下簡稱華雲網際）受邀亮相flash memory summit 2017，華雲網際總裁遊峰以及華雲網際cto王勁凱等多位高管在現場與來自全球的客戶、合作夥伴及媒體分享華雲網際的領先技術，以及即将開源的華雲網際afa核心子產品flashtarget。
近日至頂網記者采訪了華雲網際cto王勁凱，他介紹了flash memory summit 2017上受關注的閃存技術和趨勢。以及華雲網際如何看待全閃存陣列的技術走勢。
flash memory summit2017上，受關注的包括高密度閃存存儲的加速推進。persistent memory的發展以及scaleflux的影響。就像文章開頭的思考？王勁凱認為與中國市場更關注分布式存儲，北美市場已經關注全閃存陣列的趨勢。我們看到分布式存儲主要解決的一個問題就是資料量比較大的問題，分布式能夠比較有效的解決資料量大的問題。但是現在看到nand密度越來越高，1u裝置能做到的容量更高，三星和英特爾都出了大容量的ssd産品，依照nand存儲密度提升速度，未來pb級的資料可以通過一個陣列實作。這也讓華雲網際思考，基于閃存的存儲系統未來到底是一個什麼樣子？
華雲網際于2013年成立，成立之初就開始思考閃存的發展這個問題，也提出以軟體為核心，閃存優先的政策。
随着閃存傳輸速度、容量、性能的大幅度提升。如果采用傳統陣列的分布式存儲系統已經很難充分發揮閃存的優勢。對于未來全閃存陣列的發展，華雲網際cto王勁凱談到，首先要架構上要跟對方向。當下全閃存陣列主流的架構是x86，而基于asic及fpga的全閃存陣列已經非常少見，當下包括pure storage在内都是x86，這與華雲網際的研發方向相同。華雲網際全閃存陣列主要的硬體架構如下圖：
上面兩個交換機，保障系統高可用，下側是兩個控制器連jbof。（全閃存陣列和分布式存儲最大的差別在于是否使用了雙端口硬碟，分布式存儲中如果一個節點當機，重構時間非常長，整個系統的性能會出現大幅下滑，而全閃存陣列使用雙端口硬碟，控制器故障後，仍有鍊路可以通路硬碟，不會造成特别高的性能下降。）
王勁凱認為未來以太網連接配接一切的趨勢比較明顯，是以跳過fc到達nvme over fabrics，主要是以太網為主。fc是一個比較古老的技術，比較封閉的生态，當下主流仍為16g，其發展速度沒有以太網快，包括fc在内的網絡廠商基本都在向以太網轉型。将來nvme over fabrics的主要方向将是以太網。
通過這些新的創新，華雲網際全自主研發的軟體定義架構flashtarget，通過kernel-bypass的方式繞過系統對硬體進行管理通過，支援spdk的nvme驅動，借助這些技術，flashtarget可以極限挖掘閃存性能潛力，将存儲系統性能提升到了前所未有的新高度。
為了讓上層應用全面的感受到閃存的性能優勢，華雲網際對整個系統軟體堆棧做了徹底的簡化，對于軟體堆棧的極緻壓縮，最直接的效果就是系統延遲大幅降低，在flashtarget支援下，結合華雲網際實測資料，target端的延遲可以降到1微秒（傳統存儲陣列這一層需要上百微秒），而pcie ssd這樣的存儲媒體延遲同樣在數十微秒量級。
值得一提的是，華雲網際與英特爾合作非常深入，是intel storage builders和intel cloud builders的成員，上述測試主要通過英特爾ssd來實作。英特爾作為閃存的主要技術推動者，華雲網際和英特爾有很多合作，包括英特爾最新的傲騰ssd，華雲網際在測試過程中發現，其性能穩定性等方面都表現非常好，也是現在華雲網際主要選擇原因。
從整個鍊路上看，flashtarget已經将系統的延遲性能逼近極限。基于sas标準的擴充櫃延遲處于毫秒級，為了将鍊路的延遲降到最低，華雲網際基于nvme over fabrics技術設計了全新架構的閃存機櫃，擴充機櫃通過50gb/s roce與控制器相連，裝配flashtarget™的控制器負責nvme over fabrics和nvme（over pcie）之間的轉換。直接結果是通路基于flashtarget™的機櫃僅增加一位數微秒的延遲（3微秒），即便是在數百萬iops和幾個gb/s的吞吐量的情況下也是如此。
閃存時代軟raid趨勢
磁盤時代，硬raid方案盛行，其中lsi的raid卡是硬raid代表，但是raid卡都是使用pcie接口的，當下高速ssd也是用pcie 接口，很明顯raid必然成為瓶頸。華雲網際flashtarget通過糾删碼、快照/重複資料删除、遠端拷貝/鏡像等全閃存核心技術來實作閃存時代軟raid。
未來flashtarget将實作開源
現在看所有的存儲方案都需要解決釋放閃存性能的問題，閃存要進入下一個時代，就必須有一個高效的軟體與之比對，王勁凱認為當下并沒有開源的軟體做這件事，一定程度上這一問題會成閃存普及的障礙。flashtarget是afa核心軟體部分，未來會開源。華雲網際将借此推動閃存生态發展，未來flashtarget開源後華雲網際也将有更多的機會。
是以我們看到，未來基于x86的開源架構，基于軟體定義的存儲系統，加上基于大容量的高密度閃存媒體，新的全閃存陣列将會成為資料存儲管理的選擇之一。
原文釋出時間為：2017年8月25日
本文作者：任新勃
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