如果说羽泉的《冷酷到底》反映了年轻人心中激荡的自信与活力;那么同有NetStor NCS8000全闪存阵列设计的”一硬到底”就体现同有对于存储硬件性能和功能的极致追求。
众所周知,十年间CPU速度增长了10倍,内存性能增长了8倍,网络带宽速率更是大幅提升了100倍,对比硬盘I/O系统的性能几乎是原地踏步,处理器和硬盘之间的差距被越拉越大。为了追求整体性能的平衡,不得不通过磁盘并行化来提升I/O的性能,由此造就了外部存储市场,也就是磁盘阵列市场的繁荣。实际上,很多行业关键业务应用,如在线交易的数据量并不大,在100TB左右,但却为此不得不购买成千上万块磁盘,就是为了弥补I/O性能的不足。如今随着闪存介质的应用,情况有所缓解。
然而,闪存有没有从根本上解决问题呢?同有给出的答案是:要想充分发挥闪存的优势,在系统设计还要采取很多针对性的技术。
深度定制化
现有SSD固态盘设计,为了实现在同一个存储系统内与传统磁盘(HDD)共存,不得不将闪存颗粒封装在与硬盘相同的磁盘模块内部,再经由SAS接口和SAS HBA连接到PCI-E总线上,虽然实现了HDD模块与SSD模块的通用,但付出了更多协议转换及更多链路开销的代价, 其性能,效率及延迟受到很大影响,难以发挥出闪存芯片应有的性能。在数据保护方面,很多SSD固态盘并没有提供基于闪存颗粒一级的数据保护措施,导致整个SSD盘可靠性不高,特别是随着闪存颗粒磨损,坏块逐步增加性,问题暴露会更加明显。
针对目前市场存在的问题,同有NetStor NCS8000针对闪存采取了深度定制化的设计方案,它基于硬件加速架构设计,使用无阻塞交叉总线架构,FPGA和专用低功耗CPU遍布各个控制单元。使用全硬件数据通路设计,无需接口转换、协议控制等环节,充分发挥闪存介质的低延迟、高并发I/O和高吞吐量的特性。
NCS8000逻辑架构如下图所示,主要包含:2个前端接口控制模块、2个控制管理模块、2个RAID控制器和多个闪存模块等。
NCS8000全闪存阵列使用专用的闪存模块作为存储介质,闪存模块以接口卡的模式封装闪存颗粒,闪存颗粒高密度集成到主板上。每个闪存模块里最多有4个闪存控制器,每个闪存控制器最多管理16个闪存芯片,即每个闪存模块最多管理64个闪存芯片。