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搞全閃存陣列的各執一詞 宏杉說别吵了,就用我哒

全閃存陣列也許十分誘人,但并不是每一個全部使用閃存媒體的存儲陣列,都稱得上"純粹的全閃存陣列",它們中的許多,并不完美。

"尺有所長,寸有所短",在企業級存儲市場,産品名額上略有不同,産品特性上各有所長,本是再常見不過的事情,但是在"全閃存陣列到底為什麼'不完美'?"這個命題上,站在不同角度的存儲系統供應商,"吵架"吵的也是頗有水準。

過去十幾年在市場上獲得顯著成功的大廠們認為,"那些初創企業的産品并不完美,它們太像是玩具,沒有企業級應用的特性,尤其是在資料保護方面,以及對主流企業級核心應用的支援上,都顯得十分幼稚",某老牌存儲廠商的存儲産品主管曾在大型會議上宣稱:"那些初創企業的全閃存陣列都不是合格的企業級産品。"

來自以色列和美國矽谷的初創企業聽到這樣的言論很難咽下這口氣,他們不僅并不打算對老牌大廠的指責買單,而且還反唇相譏了回去。

他們認為,"那些經由傳統(磁盤)存儲陣列改進而來的産品,不是真正意義上的全閃存陣列,隻是傳統陣列采用了新的媒體,提高了性能、降低了延遲,屬于改進版。"在全閃存陣列市場最為激進和領先的某初創廠商ceo曾經在路演中表示:"并不是企業不需要那些改進的産品,但是它們不是我們所追求的全閃存陣列,也不是未來在資料中心主導地位的。"

說到在資料中心占據主導地位,這倒是幾乎所有人都共同認定的唯一一件事情,因為無論是傳統大廠還是初創企業,或是idc、gartner等分析機構,或是企業級資料中心的cio、it管理者,他們在這件事情上達成了驚人的一緻:未來的資料中心是屬于閃存的,不止是全閃存陣列,伺服器裡面也都會充斥着閃存。

對于這一遠景,idc有着這樣一組資料:到2019年,全球全閃存陣列市場(包括前述兩種産品)将達到55億美元,将占購買的所有主儲存設備的60-70%,而剩下的預算也将被用來混合陣列(是的,你不會在2019年之後看到新購入磁盤陣列用作主存儲),不僅如此,全閃存陣列将從現在的單一負載部署轉向混合負載部署,真正滿足多樣化的資料中心需要。

不過,既然提到了idc,就不能不提idc是如何"憑借"一份報告,差一點兒成為這場新老玩家之間論戰的漩渦中心的,是的,就連被認為一向公正的idc,也差一點沒拿捏好其中的規則,或者說……利害關系。

在2016年全球全閃存陣列市場報告中,idc罕見的更改了有關全閃存陣列的定義,将其定義為"任何基于網絡的存儲陣列,它隻支援全閃存媒體作為永久存儲并且作為一個獨有的sku提供",這是idc在定義産品屬性時極少出現的"反複"情況,而根據這一定義,那些"經過大量的閃存優化,不支援hdd,但也不包含任何不同于混合(配置)陣列或是磁盤陣列的硬體"的産品首次入圍,并且對2015年第四季度的報告"進行了大規模的逆襲"。

事實上,所有的這些言論、報告、事實,以及idc的"出爾反爾",很大程度上都怪不得它們本身,這隻是如今火爆的一塌糊塗的全閃存陣列市場縮影:

傳統大廠們通過收購或是原有産品優化、全閃存化來搶占市場;初創企業則激進的推出一個又一個性能高的吓人的全閃存怪獸;idc和gartner的每一個有關全閃存陣列的報告都引來諸多的非議、疑問和吐槽--這全都是因為全閃存陣列太重要了,畢竟(按照gartner的預估)到2019年,全球超過20%的高端存儲陣列采購将被全閃存陣列所代替。

但這樣的情況對那些管理企業資料中心的cio和it經理們卻并不是一件讓人放心的好事,他們已經了解全閃存陣列的價值、優勢以及略有不足的地方,而閃存不斷按照摩爾定律降價的速度,以及供應商之間激烈的價格戰、服務戰,也讓全閃存陣列變得不那麼遙不可及,可問題是:"誰也不能隻看着眼前的産品買東西,如果買錯了,對供應商來說不過是一台裝置,但對企業來說,很可能是3-5年的預算為自己挖了個坑。"

是以,猶豫一下,或許可以再等一等新的、更好的産品上市?但宏杉科技總裁李治認為,全閃存陣列現在挺好的,那些從磁盤陣列"轉化"而來的"全閃存(媒體)的陣列也挺好的","現在不買,更待何時?"特别是,他們等的--就是宏杉的全閃存陣列系列産品--這不是已經上市了麼?

宏杉涉足全閃存:傳統更新與新興變革兩手都要抓

"閃存的價格兩年内就應該和萬轉硬碟相差無幾了,2.5英寸的萬轉硬碟基本上就會消失,也就是說兩年内閃存就要取代2.5英寸萬轉(sas)硬碟了,今天就是逐漸過渡到那一步的開始,以後不會有人再去考慮15k和10k轉速的硬碟,這個取代會自然而然的發生,對許多存儲廠商來說,他們都還沒有準備好。"

李治認為,如今市場上閃存技術的快速發展存在兩個原因:第一,是高轉速硬碟的性能、容量和價格優勢都已經消耗殆盡,閃存已經很明顯優于高轉速硬碟,并且在可靠性、可管理性等方面有很大優勢;第二,需求端對性能的需求随着新的業務應用和特色行業的興起正變得越來越強烈,硬碟完全不可能滿足這一需求。

"比如說vr,現在vr非常火,但是從應用端往回看,系統的各個環節都是瓶頸,大到處理器、網絡、存儲,小到pcie插槽的速度,都和高清vr對性能的需求差得遠,在國外,4k已經基本普及了,之後是3d 4k,再往後是8k,還有高清vr,這些需求正在不斷推動後端基礎設施技術的變化,否則前端的技術不可能普及,使用者也沒辦法接受。"

有需求自然就有市場,有市場自然就有供應商擠破腦袋要進去競争,就要推出新的産品,對宏杉來說也不例外,而進入到全閃存市場就會有文章開頭的問題出現:宏杉到底是站在初創公司一遍,什麼都重頭再來,幹脆搞一套新的東西,"展現出純粹的全閃存陣列",還是站在傳統存儲廠商一遍,"把現有的産品做做優化,盡可能發揮出閃存的優勢,推出更新版的全閃存陣列"?

李治的答案是:這就是為什麼宏杉分了三個系列,混合陣列、af系列全閃存和aft系列全閃存,"(全閃存陣列)這個市場潮流是兩部分,而且不同的客戶喜歡不同的産品,有願意嘗鮮的客戶,也有對價格敏感要先看看的客戶(會去選擇混合陣列)。"

aft系列是宏杉全新設計的全閃存陣列産品,在ms7000-aft系列之下有ms7010-aft和ms7040-aft兩個型号,宏杉科技産品經理張夏男表示,宏杉在設計"基于ssd的全閃存陣列時就明白,閃存的性能完全不同,閃存的特性也完全不同",是以,aft系列所展現的,就是"全閃存陣列需要的完全不同的硬體架構和完全不同的軟體處理方式。" 

搞全閃存陣列的各執一詞 宏杉說别吵了,就用我哒

張夏男介紹,宏杉的aft系列(t代表turbo)就是純粹全新設計的全閃存陣列,硬體架構和軟體架構上的優化都是全新的,它包括了橫向擴充設計、引擎處理能力設計、ssd通道設計、全局磨損均衡、寫入優化以及性能與功能的平衡,并且具有全閃存陣列必備的,諸如重複資料删除等技術。

"aft系列在架構上做了許多獨特的設計,與af系列有着比較大的差別,但移植了宏杉至強混合陣列、磁盤陣列的資料保護等進階軟體功能,并且可以将資料備份到混合陣列的磁盤中去,或是通過複制、快照、鏡像等功能在軟體功能、産品性能和容量使用率上達到非常好的平衡。"

有了全新設計的aft系列全閃存陣列,宏杉就這一點來說看起來已經占到了以色列和矽谷初創廠商的那一邊,打算用全新設計的全閃存陣列,搞一搞對現有存儲市場的颠覆,但李治卻說:"對于全閃存,有些客戶不要求最好的性能,也不關心是不是100%發揮的出來,是以還需要有折中的方案。"這就是af系列。

從af系列橫跨ms2500g2-af、ms3000g2-af,到ms5500-af、ms7000-af等宏杉全系列在售磁盤陣列的家族配置上就能明白,這基本上就是宏杉傳統存儲陣列在經過一定的軟體優化之後,将磁盤媒體替換了閃存而形成的"傳統廠商的不那麼徹底變革的産品",但李治認為,就很多客戶的應用場景來說,這其實沒什麼大問題,"是性能和成本的這種與平衡"。

"af系列基本對應全系列的ms系列混合陣列産品,是對應的全閃存版本的配置,在一些已經部署的項目比如說交易所的輔助系統中,使用的就是af系列的産品。" 張夏男提到,af系列基于宏杉過去的混合陣列的硬體架構,"在軟體特性和功能上做了很多優化,提供全閃存的版本。"

對于af系列産品所面向的使用者群體,李治認為,一方面,有許多客戶需要閃存,但是不是那麼徹底的、極緻的、100%的,"他們隻是需要性能更好的,達到現在系統要求的",就這一點來說,af系列已經可以滿足需求;另一方面,即使是af系列的全閃存配置的陣列,性能也是非常突出的,"我們要做的就是普及先鋒,這個技術已經沒什麼門檻了,我們可以搞一些看起來高大上的東西,就是要進入普及期。"

所謂的"普及先鋒",尤其展現在宏杉的af系列中的一些低端型号的af版本中,比如說ms2500g2-af系列的ms2500g2-af-25t和ms2500g2-af-16a這兩款産品,李治說"全閃存陣列和混合陣列在硬體上的價格差不多,隻是配置全閃存的時候,媒體要稍微貴一點,但是性能跑起來肯定比混合陣列要高得多。"

此外,李治說到,"既然emc已經号稱自己的入門級産品兩萬多美元已經很便宜了,我們就會選擇一些成本效益好(主要是網際網路公司大量使用的、具有成本效益)的(閃存)媒體,把它打包在我們的(入門級)産品裡,作為我們普及先鋒的産品(推向市場)。"

除了是充當普及先鋒角色的af和宏杉目前最高端的aft系列,李治表示,下一步宏杉還會有更高性能、服務于極緻性能需求客戶的全閃存陣列推出,"再往下做肯定是nvme的陣列,不過,這也要看客戶對性能的需求程度,暫時我們還是以aft為主服務于這些客戶,畢竟真正需要極緻性能的客戶是很少的少數。"

混合陣列、af系列、aft系列,再加上未來可能的nvme系列,宏杉在存儲系統上逐漸形成了完整的存儲系統産品線,但這還不能回答一個疑問:知道af系列是傳統陣列的"媒體更新版",屬于傳統廠商的更新改造版,那麼,宏杉又怎麼證明aft系列是屬于以色列和矽谷初創企業所認定的"純粹的、真正的全閃存陣列"呢?

aft系列:與過去完全不同的全閃存陣列

就硬體架構上來說,宏杉aft系列具有橫向擴充和縱向擴充能力,橫向擴充通過控制矩陣,可以橫向擴充到8個控制引擎,采用pcie 3.0或40gb/100gb低延遲以太網互聯;縱向來說,每個引擎可以擴充6個ssd交換單元,每個ssd交換單元支援384gb後端通道。

aft系列單個引擎采用四個10核心的英特爾至強e5系列處理器,每個處理器2核,是以,單個引擎提供80個cpu線程的處理能力(如果打開重删的話,cpu仍然較為吃力,但宏杉也在解決這一問題,後續會提到),1.5tb高速緩存,384gb交換帶寬(25塊盤),提供40萬iops(25塊盤)。

說到交換帶寬,384gb是個略微奇怪的數字,理論上來說,傳統sas架構中,每個硬碟櫃包含2條鍊路上行,2條鍊路向後端縱向擴充,考慮到sas 2.0 6gb的速率,以及4路同步并聯的寬連結單向總帶寬可達到24gb,單個引擎與硬碟櫃連接配接時,所有硬碟一共隻有24gb x 2,共計48gb的鍊路帶寬可用,那麼384gb又是從何而來?

很顯然,如果還按照之前的計算方式,即使是換成48gb的sas 3.0,帶寬總數也就是達到48gb x 2,共計96gb,還是與384gb有不小的差距,張夏男表示,這就是aft系列特殊設計的地方:aft系列取消了盤櫃向後縱向擴充的2條鍊路,單個引擎連接配接單個盤櫃,提供8條鍊路上行,即48gb x 8,共計384gb的鍊路帶寬,同時,每個盤櫃25塊ssd盤,每6個ssd獨享2條48gb的sas 3.0通道,另一一塊盤作為熱備備援使用。

搞全閃存陣列的各執一詞 宏杉說别吵了,就用我哒

宏杉aft系列的硬碟通道設計

除了硬碟通道經過全新設計,aft系列也加入了宏杉專利的基于cell的craid 3.0技術,進行針對閃存媒體的全局磨損均衡,它采用"采用底層硬碟管理和上層資源管理兩層虛拟化進行管理的模式",每個硬碟空間被劃分成一個個小粒度的資料塊,在這些資料塊的基礎上來建構raid組,使得資料均勻地分布到存儲池的所有硬碟上,進而實作全局磨損平衡,這一技術屬于目前較為流行的将媒體進行"chunk-cell化"的技術,性能負載分攤優化更好,空間使用率也較高,同時,重建速度表現也更好。

張夏男表示,在aft中使用craid3.0,對寫入優化有很大的好處,第一,對于不同raid類型,自動執行不同的閃存優化算法,減少寫入操作次數,縮短io路徑,實作性能優化。第二,寫入操作在寫緩存中進行處理,直接傳回寫确認,寫入完成,可減少延時;之後寫入内容在寫緩存中合并為合适raid條帶大小,再下刷到ssd,可延長ssd的壽命。

"在實際測試中,延時低于0.5ms,混合iops(70%讀+30%寫,8kb全随機)達到40萬iops(1個ssu,ssd擴充單元,24塊盤,每6塊盤分為一組,1塊全局熱備盤)。"

此外,提到重複資料删除,李治表示,宏杉目前是支援重删的,aft系列提供重删的功能,考慮到目前重删對處理器的工作負載壓力太大,李治透露,宏杉回去考慮使用硬體加速的方式,比如基于fpga的重删卡,增強aft系列的性能。

經過全新設計的aft系列,在全閃存陣列架構和對閃存媒體的支援上,更傾向于以色列和矽谷的初創企業,但這并不意味着"它沒有貼近傳統企業級存儲的進階軟體功能",張夏男表示,aft系列既提供去除了複制、快照等進階特性,縮短i/o路徑,提供極緻性能的性能模式,也提供了"功能模式"。

可供選擇的功能模式,除了提供足夠的性能(考慮到軟體特性的cpu占比,性能可能會略有下降),同時保留快照、複制、雙活、鏡像、自動精簡配置等進階特性,"比如說客戶就可以将生産卷的資料通過40gbe/rdma鍊路同步複制到雙活卷(以虛拟卷技術為基礎),再通過1/10gbe以太網把資料從雙活卷複制到大容量存儲系統中進行保護。"

張夏男表示,宏杉在企業級存儲市場提供的進階軟體功能和特性,"aft都會具備"--在aft系列産品規格表的進階特性一欄,性能監控、資料快照、資料複制、資料鏡像、存儲雙活、資料遷移、資料克隆、自動精簡配置、資料重删、資料壓縮等一一在列。

提到競争對手,張夏男提到,宏杉af系列的ms7000-af在實際測試中性能優于ibm flashsystem 840,在"70%讀+30%寫,8kb全随機"的測試結果下,aft系列的性能優于emc xtremio,"而且在上海證券交易所技術公司業務輔助系統存儲項目中,ms7000-af也滿足了客戶對高性能的要求。"

搞全閃存陣列的各執一詞 宏杉說别吵了,就用我哒

宏杉aft系列與emc xtremio的性能測試對比

就宏杉現有的産品線來說,如果客戶對價格仍然極其敏感,又覺得全閃存陣列"性能金字塔尖上的iops"自己并不需要,af系列的全閃存(媒體)陣列是最好的選擇,當然,這是傳統存儲供應商--從硬碟時代走過來的類似emc、惠普、戴爾、netapp等--所正在銷售的主要産品;如果客戶認為,"全閃存陣列就得是最極緻性能的産品",那麼宏杉有aft系列,并且會持續通過硬體疊代來提高性能,甚至推出nvme(結合nvme on fabrics)的産品全閃存陣列,"進階功能則得到了很好的保留"。

換句話說,對于成立時間較短,客戶、市場及庫存中遺留的fc和sas資産較少的宏杉來說,af系列保證了市場和客戶的問題,以及商業模式、技術/産品庫存的穩定;aft系列則確定宏杉不會被全閃存陣列浪潮所抛棄,讓這家公司走在較為前沿的市場中,加上"全閃存陣列普及先鋒"這個略帶激進意味的市場戰略,李治和宏杉的每一條傳播向市場的資訊,都像是在說"搞全閃存陣列的各執一詞,這沒什麼關系,你們都别吵了,都用我宏杉哒(就好啦)。"

原文釋出時間為:2016年8月15日

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