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在两个多月前的《EMC“闪电计划”：美光造PCIe SSD？》一文中，我们曾讨论过EMC World 2011大会上提出的Project Lightning（闪电计划）——计划今年晚些时候上市的基于PCIe/闪存的服务器高速缓存技术，以及它的硬件可能采用美光RealSSD P320h固态闪存卡。到目前为止，垄断大部分企业级PCIe SSD市场的仍然是Fusion-io。 尽管Fusion-io在几个月前成功IPO，并于最近公布了不错的财报，不过单纯停留在门槛相对不高的PCIe固态闪存卡硬件业务上，显然面临着众多竞争对手的追赶。这种情况下，Fusion-io宣布收购一家名为IO Turbine的公司，后者能够提供服务器虚拟化环境中的（SSD）缓存解决方案。
Fusion-io面临挑战，收购IO Turbine 在此之前，Fusion-io成功的赢得了包括Facebook（约占其整体营收的47%）、苹果在内的大客户，PCIe SSD的性能优势——包括高IOPS、带宽和低延迟为大家所公认。而Fusion-io的ioMemory系列产品在操作系统中仍然表现为传统驱动器的形式，无论是OLTP应用中当作物理内存的补充/替代昂贵的外部存储，还是CDN（内容分发网络）的缓存，其应用仍有局限，或者说效率依赖于用户软件的优化程度。 单位容量成本仍是当前影响SSD大规模部署的一个重要原因。以IO Turbine为代表的SSD缓存解决方案，目的就是在更多的应用（虚拟化）中高效利用闪存，降低运行昂贵的后端共享存储的相关成本，提供成本优化的共享（单个物理机上的虚拟机）存储系统。 对于那些性能要求苛刻的数据密集型应用（OLTP），之前在保持性能的情况下很难迁移到虚拟化环境，而IO Turbine解决的就是这个问题。 Fusion-io directCache 今天，我们在Fusion-io网站上已经看到一款缓存软件——directCache，它能够将Fusion-io的ioMemory系列PCIe SSD作为任意块存储的缓存，包括：磁盘、磁盘分区、硬件RAID卷、软件RAID卷、iSCSI LUN和Fiber Channel LUN。 Fusion-io一直表示位于服务器上闪存能够带来更低的延迟。
Fusion-io directCache配合ioMemory使用的2种形式：左边是为服务器内部硬盘缓存加速；而右边则可以有多台服务器，各自使用PCIe SSD作为后端连接的共享SAN磁盘阵列上不同LUN的缓存。 根据我们看到的资料，directCache只支持Write-through一种写入策略，也就是说它只是被当作读缓存来使用。 另外，Fusion-io directCache能够支持ACTIVE-PASSIVE FAILOVER CLUSTER（活动-被动故障切换集群，指服务器双机高可用），而不支持像Oracle RAC那样需要同时访问共享块存储设备的HA集群模式。 后面2页，还有本期《存储时间》的另外两段视频，以及关于STEC EnhanceIO SSD缓存软件、Kronos PCIe固态加速卡、Marvell DragonFly虚拟存储加速器和EMC“闪电计划”的更多内容...
SSD缓存软件、STEC加入PCIe闪存卡阵营 STEC EnhanceIO SSD Cache Software 另外一家曾经在FC/SAS企业级闪存驱动器领域风光无限的STEC公司，也开始步入PCIe SSD市场，并推出了新的软件产品。 STEC最近宣布了EnhanceIO SSD Cache Software（缓存软件），同样能够加速任意块存储——DAS/RAID/iSCSI/FC SAN。此外，EnhanceIO可以支持任意品牌型号的SSD（包括SAS、SATA、PCIe和 Fibre Channel）作为缓存，同时针对STEC的产品有优化。 STEC EnhanceIO的SSD缓存引擎中包含“数据移动”、“策略引擎”和“元数据管理”三大模块 缓存策略方面，EnhanceIO具备Read Cache（读缓存）、Write Back Cache（写回）和Write-through Cache（写通）三种模式，并能够在异常断电时阻止用户数据的丢失。 STEC Kronos PCIe Solid State Accelerator
STEC新发布的Kronos PCIe SSA（Solid State Accelerator，固态加速器）使用了该公司号称行业领先技术的单芯片控制器（ASIC），它的I/O卸载功能可以减少对主机CPU/内存资源的占用。
STEC Kronos PCIe SSA系列闪存卡技术规格表（注：上图中传输率的单位应该是GB/s而不是Gb/s） STEC Kronos PCIe SSA最大容量980GB，使用x4 PCIe 2.0总线接口，读/写IOPS分别达到110,000、100,000，传输带宽1GB/s。Kronos Turbo PCIE SSA使用SLC和MLC闪存的最大容量分别为980GB和1.95TB，其它规格指标正好是Kronos PCIe SSA的2倍。 NetApp PAM II、LSI CacheCade和Adaptec MaxIQ回顾 不同厂商推出的PCIe SSD以及相关缓存解决方案，让我们想起了一些市场中已有的产品。比如在去年3月的一期 “存储时间：固态盘需要自动分层存储吗？”中谈到过的NetApp PAM II Flash Cache，它的硬件是插在FAS/V系列统一存储中的PCIe闪存卡，只作为读缓存来使用。NetApp PAM II在提高性能的同时，保留了原来SAN/NAS共享存储的特性，并且不改变服务器和存储之间的连接访问方式。但将SSD放置在服务器中能够获得更低的延迟，同时不受外部I/O接口带宽的影响。 而同样是在去年，笔者也曾介绍过LSI MegaRAID系列控制卡可选的CacheCade固态盘缓存软件，还有Adaptec RAID卡的MaxIQ选件（现已更名为MaxCache），它们都是使用SSD作为传统HDD RAID的读缓存来提高随机IOPS性能。 到了去年底，LSI发布的WarpDrive SLP-300 PCIe固态盘，也能够配合LSI CacheCade高级软件来使用。这种方案就已经和本文前面提到的SSD缓存比较类似了，而Fusion-io directCache、STEC EnhanceIO等摆脱了对RAID卡的依赖，能够加速各种类型的块存储。 记得我们在去年的另一期存储时间“RAID新变局（下）：SSD优化成新宠”中，还曾提到Marvell公司用于桌面的SATA 6Gb/s RAID控制芯片，通过驱动来支持的HyperHDD“混合硬盘”功能，并设想有可能将类似技术引入到该公司的SAS/RoC控制芯片，即企业级市场中。这种猜测在今年上半年成为现实…（接下页）
Marvell也来搅局？展望EMC“闪电计划” Marvell DragonFly Virtual Storage Accelerator Marvell DragonFly VSA（虚拟存储加速器）使用了该公司的HyperScale嵌入式缓存技术，针对服务器虚拟化和云计算应用，号称能够提高10倍存储IOPS性能（可以将虚拟机数量增加10倍），减少50%或者更多对后端NAS/SAN的IOPS需求，相当于降低约一半的存储成本。 DragonFly VSA 不依赖于主机操作系统，目前能够支持XenServer/KVM、VMware，未来计划增加Windows Server with Hyper-V。
上图为Marvell DragonFly缓存加速DAS（直连存储）的应用方式，作为Cache用途的SSD连接至DragonFly PCIe控制卡，被加速的HDD可以连接在同一块卡的miniSAS接口上（类似于LSI CacheCade和Adaptec MaxIQ），但应该也可以由其它的RAID卡控制。而在用于NAS/SAN缓存的方式中，最多可以使用8个SATA或者SAS 6Gb/s SSD作为缓存池。 Marvell DragonFly带有明显的基于SAS RAID卡架构的特征。它能够支持非易失性DRAM和cache SSD驱动器分别作为L1和L2缓存，其中1GB～8GB DDR3 ECC搭配超级电容能够在断电时将数据备份到闪存（自动备份元数据），这一点和我们以前介绍的Adaptec ZMCP缓存保护技术类似。 DragonFly VSA的一个优势为不仅能够支持SAN和DAS块存储设备，还可以作为NAS（NFS协议）网络存储的缓存，其算法针对sub-LUN级（文件和块）数据而优化。 Marvell DragonFly除了具备Write Cache（写缓存）和Write-Through Cache（相当于读缓存）两种写入策略之外，还支持一种HA Synchronous Mirroring模式，即针对write-back模式中的缓存数据，同步镜像到另一台主机的DragonFly卡上，能够确保在主机节点失败情况下的数据访问，实现加速写操作的同时不影响关键任务高可用。 EMC“闪电计划”Project Lightning展望 我们讲了这么多，读者应该能看出企业存储发展的一种趋势——使用SSD缓存配合后端HDD存储系统，兼顾性能、容量和成本。对于EMC、NetApp等外部存储厂商来说，如此发展下去有可能会降低用户对共享存储性能的需求，只需要廉价的大容量阵列就好了。 这种趋势一触即发，受到影响公司当然不会坐视不管。比如EMC就率先宣布了Project Lightning（闪电计划），通过FAST VP软件将服务器上的PCIe SSD和自家存储系统结合在一起，同时还具备分布式缓存一致性技术。 对于越来越多的PCIe闪存产品，我们更关心的是各厂商在软件优化（缓存等）技术上的差别，如何高效的利用SSD才是取得领先的关键。一场新的战火即将燃起，让我们期待来自EMC闪电计划和其它同类产品的更多消息吧！ |
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