為你的存儲網(wǎng)絡(luò)環(huán)境選擇合適的固態(tài)盤（SSD）是一項關(guān)鍵決定——同樣關(guān)鍵的是，確保你有合適的控制器可以最大限度上利用這種昂貴的驅(qū)動器。

本系列的前兩篇文章談到了固態(tài)盤應(yīng)用、軟件問題、可靠性和性能等問題。

作為最后一部分，本文中我們將討論固態(tài)盤的內(nèi)部設(shè)計以及SAS和RAID控制器的使用——這對于從最大限度上利用固態(tài)盤來說是一些重要的選擇。如果你的應(yīng)用要求固態(tài)盤那樣的性能，那么你需要確保采用了正確的方法來實現(xiàn)投資最大化。

你在以上每個方面的決策都將決定在數(shù)據(jù)存儲環(huán)境中使用固態(tài)盤是否能取得成功，或者它僅僅是帶來性能上小幅提升的高成本附加技術(shù)。考慮到固態(tài)盤的成本，恐怕你最不希望看到的就是后者了。

固態(tài)盤內(nèi)部設(shè)計

毫無疑問，這將是你要做出的最重要的決定：你需要尋找一款可以讓你所能交付的性能與你所需的可靠性相匹配的固態(tài)盤。

這個決策流程的第一步也是最重要的一步就是，了解你需要寫入多少數(shù)據(jù)以及這些寫入是突發(fā)的還是連續(xù)的。這很重要，因為對于很多固態(tài)盤來說，突發(fā)的寫入會因為損耗均衡優(yōu)化而影響性能，固態(tài)盤內(nèi)部的帶寬也許不足以處理來自通道的寫入并滿足固件的損耗均衡要求。

損耗均衡：固態(tài)盤廠商的損耗均衡固件設(shè)計對于寫入性能來說十分關(guān)鍵。重要的是，決定算法是否達(dá)到損耗前水平使得你有額外的塊來提前寫入，或者在考慮到內(nèi)部帶寬的情況下，使損耗平衡和寫入不會影響固態(tài)盤。

內(nèi)部帶寬：內(nèi)部帶寬的問題很少被人們提及，但這也許是選擇固態(tài)盤時最重要的考慮因素。目前這個行業(yè)正在快速從3Gb SAS升級到6Gb SAS，不少固態(tài)盤廠商甚至宣稱可以提供超過300MB/s的寫入性能。在使用3Gb SAS的情況下，最高性能大約是300MB/s，使用6Gb SAS的情況下大約為600MB/s，如果寫入性能達(dá)到300MB/s的話，也就是說這個固態(tài)盤的內(nèi)部帶寬僅為300MB/s，那么在寫入過程中，損耗均衡算法很有可能有很高的優(yōu)先級，從而導(dǎo)致寫入性能大幅降低。很多情況下，損耗均衡寫入的數(shù)量要遠(yuǎn)遠(yuǎn)多于寫入數(shù)據(jù)流，在我所見過很糟糕的設(shè)置環(huán)境中，這個比例甚至達(dá)到了4:1。這意味著寫入性能可能會下滑到60MB/s，損耗均衡可能為240MB/s。顯然，對于流式寫入性能來說，60MB/s這個速度是低于大多數(shù)磁盤驅(qū)動器的，尤其是企業(yè)級驅(qū)動器。你會對我所見過這種糟糕設(shè)置的驅(qū)動器的數(shù)量而感到驚訝——即使廠商聲稱他們的驅(qū)動器是企業(yè)級質(zhì)量的。

在考慮固態(tài)盤的內(nèi)部帶寬時必須將外部帶寬（通道）、固態(tài)盤讀取和（更重要的）寫入的最大全雙工性能、根據(jù)算法和寫入數(shù)量估算出損耗均衡將占用的最大帶寬。在我看來，固態(tài)盤內(nèi)部帶寬是固態(tài)盤規(guī)劃和設(shè)計過程中最容易被忽略的一塊，也是針對寫入密集型工作負(fù)載所要考慮的最重要設(shè)計因素。


在RAID控制器中使用固態(tài)盤

現(xiàn)在，即使是性能最高的RAID控制器也無法支持僅僅3個速度最快的固態(tài)盤的IOPS。我說的不是磁盤托架，而是整個RAID控制器。如果你完全發(fā)揮這些高成本固態(tài)盤的性能，那么你需要利用這些5萬美元或者10萬美元的RAID控制器，不要給它配置過多的驅(qū)動器。實際上，現(xiàn)在大多數(shù)廠商的一個磁盤托架上可以部署16～60個驅(qū)動器，你甚至不能裝滿一整個托架。而且，有些RAID廠商的磁盤托架只是針對磁盤驅(qū)動器的性能設(shè)計的，你會發(fā)現(xiàn)每個固態(tài)盤平均的磁盤托架成本是很高的。你可能會想，干脆就不要在RAID中使用固態(tài)盤嘛，但事情并不是那么簡單的。RAID中的固態(tài)盤在配置、RAID等級、熱備份和故障管理方面擁有很重要的管理優(yōu)勢。

·配置：很多站點不會將一整個固態(tài)盤全用于一個文件系統(tǒng)或者應(yīng)用，因此你需要能夠分配空間。RAID控制器在這方面可以做得很好。RAID控制器支持LUN創(chuàng)建、LUN掩碼、不同的配置選項和功能，在與你其他文件系統(tǒng)保持一致的結(jié)構(gòu)下執(zhí)行這些功能。

·RAID等級：很少有人會針對固態(tài)盤使用RAID-5或者RAID-6，因為很多RAID控制器無法維持三個高端固態(tài)盤的性能，有5個或6個驅(qū)動器的RAID-5 4+1或RAID-6 4+2就更是如此了。因此，大多數(shù)情況下你會使用RAID-1。大多數(shù)RAID控制器突破了這個障礙，同樣地，你可以在一個與其他文件系統(tǒng)保持一致的結(jié)構(gòu)下進(jìn)行工作。有一個重要的提示：如果你將使用RAID-1以外的一個RAID等級，那么RAID控制器必須配置有一個高速處理器，還要有硬件的奇偶生成和RAID奇偶校驗來實現(xiàn)固態(tài)盤資源使用的最大化。

·熱備份：如果RAID-1 LUN中的一個驅(qū)動器發(fā)生故障，那么RAID控制器會快速地解決這個故障。從一開始熱備份就是RAID控制器的一項特性。

·故障管理：這是到目前為止最大的一個難題。由于沒有標(biāo)準(zhǔn)的S.M.A.R.T.固態(tài)盤結(jié)構(gòu)，如果固態(tài)盤是在RAID陣列中，那么你就知道RAID廠商已經(jīng)和固態(tài)盤廠商合作來掌握固態(tài)盤所提供的非標(biāo)準(zhǔn)S.M.A.R.T.數(shù)據(jù)。當(dāng)你考慮固態(tài)盤在存儲分層中的重要性時，知道固態(tài)盤已經(jīng)在你的管理下可防止?jié)撛诠收系陌l(fā)生，這會讓你放心不少。


配合SAS控制卡使用固態(tài)盤

考慮到在RAID控制器使用固態(tài)盤的缺點，你還有另一個選擇，那就是將固態(tài)盤與使用接入PCIe插槽的SAS控制器卡的系統(tǒng)相連接。最新的SAS控制器卡可以支持和RAID控制器差不多同樣水平的IOPS，而且成本更低。但是每一項好的技術(shù)都有其缺點，沒有什么是完美的。這些新的SAS卡也許可以支持相同數(shù)量的IOPS，但卻缺失了RAID高端控制器中的大部分功能：

·配置：SAS控制卡可以做這項，但是軟件并不那么全面和靈活。

·RAID等級：SAS卡可以做RAID-1，但是利用固態(tài)盤做RAID-5或者RAID-6可能會超過片上處理器生成奇偶校驗的功能。我發(fā)現(xiàn)，目前沒有哪個SAS 控制器卡是在讀取過程中驗證奇偶性的。

·熱備份：SAS卡通常可以管理熱備份，但同樣地，軟件方面不夠強(qiáng)大

·故障管理：這是最大也是最關(guān)鍵的問題。RAID廠商需要數(shù)月時間驗證作為他們系統(tǒng)一部分的驅(qū)動器、固態(tài)盤或者磁盤。作為驗證的一部分，S.M.A.R.T.信息搜集、疑似故障磁盤的主動熱備援都在廠商的考慮之中。

許多機(jī)構(gòu)會在今年年底前開始使用固態(tài)盤。問題是，從文件系統(tǒng)一直到設(shè)備的存儲基礎(chǔ)架構(gòu)都不是針對固態(tài)盤設(shè)計的，這意味著你在實施一項固態(tài)盤決策過程中將面臨艱難的選擇。