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闪存阵列:极速响应,激发数据价值

2017/8/4    来源:e-works    作者:e-works吴丽萍      
关键字:存储  闪存阵列  
闪存阵列主要是为了解决高IPOS和低延时的问题,针对海量数据中心业务,应用系统数据访问频度分布均匀,对IO性能要求很高,或者大规模应用整合后带来的高IO性能要求。

 
    四、闪存阵列最佳应用场景
 
    闪存阵列最适合交易密集型和I/O密集型的应用场景。闪存阵列以其特有的稳定性、可靠性以及高性能备受行业用户的青睐,其与传统磁盘阵列的过渡最为平滑。闪存高I/O性能可以化解企业关键业务应用的I/O瓶颈,提高服务器利用率,降低购买服务器和软件许可的开支,还能改善存储的效率,起到节能降耗的效果。在那些对于系统I/O要求、延迟和吞吐量比较高的应用领域已经显现出了其优势,闪存在数据中心主要的应用场景包括索引、OLTP、数据仓库和VDI虚拟桌面。
 
    (一)索引
 
    在关系数据库中,索引是一种单独的、物理的对数据库表中一列或多列的值进行排序的一种存储结构,它是某个表中一列或若干列值的集合和相应的指向表中物理标识这些值的数据页的逻辑指针清单。索引是数据库系统组织管理数据的一种重要方式,可以有效提升数据库查询的性能。维护索引以实现更快的数据访问,在数据库上运行以加快查询中数据块的定位,闪存阵列可以大大降低索引所耗费的等待时间。
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图22 索引示图 
 
    (二)数据仓库
 
    数据仓库是在所有级别的决策制定过程,为企业提供所有类型数据支持的战略集合。数据库存储的数据用于创建报告或者获取商业信息,对数据进行挖掘、分析、假设、检验、建模;数据仓库的应用 在数据仓库的应用中,80%的访问都集中在数据仓库中20%的数据。如果将这频繁访问的20%的数据置于全闪存阵列中,就能够解决很多问题,会大大减少I/O瓶颈,提高数据仓库的性能,减少数据中心整体能耗。对于数据库应用而言,CPU利用率往往不高,很多维持在30% 左右,其核心就在于CPU等待IO延迟,IO拖累了系统的性能表现。因此,采用全闪存阵列可以充分释放CPU的处理能力。再加上全闪存阵列在线重复数据删除技术,也可以应对其容量偏小的不足。所以,数据库应用可以充分发挥全闪存阵列的优势,非常适合全闪存阵列的行业应用。
 
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 图23  数据仓库
 
    (三)OLTP
 
    OLTP(On-Line Transaction Processing联机事务处理过程)也称为面向交易的处理过程,其基本特征是前台接收的用户数据可以立即传送到计算中心进行处理,并在很短的时间内给出处理结果,是对用户操作快速响应的方式之一。OLTP也叫实时处理,在处理业务时是及时的处理完这笔业务后,主文件已经进行了更新,因而这时的统计数据就反映现时的真实情况。

    OLTP是闪存阵列的主要应用场景之一,传统的A/P、ALUA阵列在主控制器故障切换时都需要时间切换,并导致IO归零;并且在闪存阵列下,一般系统CPU是瓶颈,所以只有无归属、性能均衡的A/A对称架构才能更好应对。在使用零售、金融等面向交易的应用程序时,如果数据无法访问或访问速度缓慢致使用户体验受到影响的应用;数据库联机事物处理是全闪存阵列另外一个适用的领域。对于数据库应用而言,传统读写操作平均延迟在5毫秒左右;采用全闪存阵列,其延迟可以降到1毫秒甚至半毫秒,对于数据库应用而言,这是一个巨大的性能提升,采用全闪存阵列可以大幅度改善对外的服务质量。

    举例:实时的销售处理系统见图24。
 
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 图24 实时销售处理系统
 
    (四)VDI
 
    VDI英文全称(Virtual Desktop Infrastructure),即虚拟桌面基础架构,VDI的概念很简单,它不是给每个用户都配置一台运行Windows XP 的桌面PC,而是通过在数据中心的服务器运行Windows XP,将你的桌面进行虚拟化。用户通过来自客户端设备(客户机或是家用PC)的客户计算协议与虚拟桌面进行连接,用户访问他们的桌面就像是访问传统的本地安装桌面一样。
 
    VDI存储IOPS存在高度的随机性,在大量读取、高密度写入之间不断波动,对存储的性能需求超出了很多机械硬盘的处理能力。例如,启动风暴会在每天早上同时发生。爆炸式的数据读取可能会达到机械硬盘的性能极限;在一天工作结束后同时退出桌面系统也可能会把存储系统搞崩溃。
 
    对于全闪存阵列而言,基于共享内存原数据服务,由于不需要读写闪存盘,就使得桌面拷贝变得非常简单,拷贝操作完全在内存中,以原数据操作的方式去解决,其速度非常快,不是20%~30%的性能提升,是几十倍的提升,从大大简化了桌面虚拟机的部署。
 
    对更大规模的VDI部署来说,闪存阵列交付的IOPS、容量,满足了对延迟非常敏感的工作负载的需求,它更能够管理启动风暴、病毒扫描以及软件更新。相比其他方式,闪存阵列单块磁盘还支持更多的桌面,缓解I/O瓶颈并交付用户满意的性能。所以,闪存阵列可能是能够保证VDI性能需求的极佳方式。
 
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图25  VDI云桌面架构示意图
 

责任编辑:吴丽萍
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