毫無疑問I/O是計算機行業必須攻克的下一個障礙。摩爾定律一直在發揮作用，計算機處理器的速度基本上每隔12到18個月提高一倍。內存的速度也保持了和CPU一樣的快速發展。因此CPU和RAM能夠以相匹配的速度協調發展。在網絡交換領域，每隔3到5年就會在技術上有一個飛躍。10Gb/s以太網(10GbE)已經成為主流的部署，40Gb/s的產品也發布了，帶寬是足夠了。

　　但這一切優勢可能會被I/O拉后腿。I/O一直嚴重影響著應用程序的性能，多年來I/O一直是性能的短板所在。

　　為了弄清楚為什么，我們需要從底層說起。I/O是一個設備發送和接受數據的傳輸器，由發起I/O調用的文件系統或操作系統控制著。一個SCSI調用指令會通過HBA/NIC/CAN卡，穿過網絡，到達SCSI設備。然后，磁盤陣列的存儲控制器接收并處理調用指令，數據就會被從磁盤中取出，或被寫入磁盤。一直以來，I/O的問題所在是從磁盤中讀寫所需要的時間太長了。I/O至少滯后了30年，而且因為每年的進步很小，差距還在逐年擴大。

　　但現在不一樣了。

　　NAND閃存芯片可能是縮小差距的希望所在。閃存被認為是解決過去三十年內I/O問題的最好方案。有了固態硬盤(SSD)，數據的傳輸速度就能夠滿足整個系統峰值性能的要求，數據就能夠匹配計算/內存的性能，網絡和總線上的數據就能快如閃電地來回傳輸。

　　不僅如此。在很多方面，Vmware和其他虛擬機監控管理器受到限制：簡單的應用以虛擬機的方式運行沒有問題，但如果要把關鍵應用系統也虛擬化，I/O障礙就必須先解決掉。沒有哪個IT機構會將一個對延遲很敏感，I/O密集型的應用(通常加載在專用服務器上且被調優運行)放在虛擬機環境中，除非虛擬機環境下I/O的性能等同于或比物理機環境下更優。

　　要求苛刻的應用——例如高性能計算(HPC)、地震分析、生物、制藥、媒體和娛樂以及天氣預報等，會因為I/O問題而受到阻礙甚至被迫停止。解決I/O困境的投入是非常大的。

　　固態存儲僅僅是解決問題的曙光，現在仍不能確定它應該怎樣和從哪里入手來解決I/O的問題。簡單的解決之道是將固態硬盤做成與傳統磁盤一樣的外形尺寸，這樣可以直接把他們插入磁盤陣列中使用。這是能快速發揮作用的最簡單方式，但只解決了一部分問題。陣列控制器很快就成為了瓶頸，因為它們從來就不是專為如此強勁的存儲設備而設計的。戴爾、EMC、惠普、日立數據、 IBM以及幾乎所有的數據存儲提供商提供這類產品。

　　為了克服存儲陣列控制器的局限性，許多供貨商已經開發了新的控制器來與固態驅動器的速度相匹配。這種陣列可以使對延遲敏感的應用性能提高4到10倍。這類供貨商包括GridIron系統公司、SolidFire公司、Violin Memory公司等。

　　閃存還有另外一種用法，它在I/O到達存儲陣列之前捕獲數據，省掉數據從總線到HBA/NIC/CAN卡，穿過網絡，再從HBA/NIC/CNA返回等一系列傳輸路徑。在這種解決方案里，閃存安裝在PCIe卡上，PCIe卡就插在服務器上。對延時敏感的數據就保存在該卡的閃存中，相關的I/O被該卡捕獲并進行本地處理。這種情況下，驅動程序是非常關鍵的，它們通常由卡制造商提供。獲得的性能是非常顯著的，因為去掉了引起訪問延遲的外部設備。這種模式就好像將內存變成了磁盤。缺點是只有安裝了固態硬盤卡的服務器才具有這種I/O性能。這方面的供貨商包括IO Trubine、Fusion-io、VeloBit等公司。

　　另外一個應用方向是將閃存作為存儲陣列的前端緩存，例如像NetApp的Flash Cache(閃存緩存)。在這種情況下緩存要被設計得足夠聰明，能夠感知并自動駐留應用程序頻繁訪問的數據。與存儲陣列中裝載的SSD(數量不可能太多)不同，閃存的好處可以為整個陣列的數據訪問加速。

　　這類應用趨勢正衍生出越來越多的變化。舉個例子，我們已經可以看到來自Alacritech和Avere系統公司這類供貨商的產品，他們把混裝了DRAM、閃存和磁盤驅動器(HDD)的機柜置于一堆NAS機柜的前端，從而使傳統NAS系統的性能煥發了新生。幾乎每個創新企業都有創新的產品，現在還看不出那種方式將最終成為主流。

　　現在是解決I/O困擾的攻堅時期。磁盤作為存儲的中流砥柱產品，時間已經太長了。現在，傳統的I/O模式已經開始發生徹底的改變。你會看到由此帶來的性能和效率收益將是跨越式的，遠超你的想象。