全閃存陣列，顧名思義，就是全部采用SSD盤構成陣列。但從磁盤陣列，到全閃存陣列，并不僅僅是用SSD盤替換磁盤這么簡單。

　　全閃存架構需要從新設計

　　SSD與磁盤相比，最大的優勢就在于I/O的讀取速度。從數據上看，普通硬盤讀取速度大概是100M/S左右，相比固態硬盤是250M/S;但不意味著SSD盤讀取速度只是磁盤的2.5倍，因為的讀取速度是指連續數據的讀取速度，鑒于硬盤有尋道時間開銷，SSD沒有，因此綜合考慮，SSD讀取速度要達到普通硬盤7~8倍以上。

　　從盤上升到陣列，不是SSD替換磁盤這么簡單。

　　磁盤陣列的基礎是磁盤，由于磁盤存在尋道時間開銷，所以非常不擅長處理隨機I/O，因為過多尋道勢必影響陣列的性能。所以，磁盤陣列設計的核心就是盡可能處理連續I/O。

　　與之相比，SSD的優勢是延遲低，但SSD不耐擦寫，經過數千次擦寫之后，就不能再使用。揚長避短，全閃存陣列設計要盡量避免對SSD多次擦，而不是想盡辦法讓陣列處理連續數據的I/O請求。

　　用SSD對磁盤進行簡單替換，對于全閃存陣列來說，無異于削足適履。對此，需要用戶提高認識。性能只是全閃存陣列重新設計的一個重要因素，除此之外，還需要考慮快照、克隆(復制)、精簡配置和重復數據刪除等功能的實現，雖然這些在磁盤陣列中已經非常成熟，但同樣的規則和限制并不適用于全閃存的架構。

　　鑒別全閃存陣列的關鍵指標

　　弄明白了全閃存陣列設計的關鍵，對于全閃存陣列的選擇就會局限在單純IOPS的性能指標了。與該數據指標相比，全閃存陣列的數據存儲方式、重復數據刪除能力以及數據保護方法都是用戶需要認真了解的性能指標。在此不妨以EMC 10月15日最新發布的 XtremIO全閃存橫向擴展陣列為例加以說明。

　　XtremIO最多由4個X-Brick(X磚塊)構成。其中，第一個X -Brick(X磚塊)為6U高度，配有25個400GB SSD，陣列總容量為10TB容量，其中，用戶可用磁盤容量為7.5TB。其余X –Brick為5U高度。X –Brick之間通過Infiniband交換機連接。XtremIO的最基本單位是一個X –Brick，可以橫向擴展4個?？傆?1U高度，占半個機柜。據透露，EMC會在明年發布20TB的X –Brick，屆時，其存儲容量可以從10TB～40TB，提高到20TB～80TB。

　　XtremIO最多由4個X-Brick(X磚塊)構成

　　40TB也好，80TB也好，與磁盤陣列相比，全閃存陣列的容量偏小，實際上，用戶實際使用容量還不到40TB，大概只有30TB，如此小的容量，會不會限制全閃存陣列的推廣和應用呢？這就會涉及全閃存陣列數據存儲和重復數據刪除的方式。

　　在此仍以X-Brick為例，它采用所謂雙階原數據引擎技術，也就是首先將數據按照4KB大小區分為一個個數據塊，采用哈希算法形成數據指紋。第二步將這些數據指紋映射到內部物理地址存儲。如此就徹底打破了原有按邏輯地址管理數據的方式，按照4KB，數據徹底打亂，百分之百碎片化。這樣做的好處在于可以進行在線重復數據刪除。據EMC提供的數據，單個XtremIO集群配置經過數據消重，可以實現超過250TB有效容量，從而減少應用對存儲容量的需求。

全閃存陣列數據存儲方式

　　與之相比，磁盤陣列絕大多數會按照邏輯地址次序，排放數據在內部的磁盤上，因為順序操作性能對于磁盤而言都是最好的，因此沒必要打亂這個次序，如果某些操作會打亂次序，形成數據碎片，就會存儲性能造成很大損耗，這也是傳統磁盤陣列很難實現線內去重的重要原因。

　　全閃存陣列數據保護

　　數據保護也是磁盤陣列需要重點考慮的內容，會采用RAID技術、快照技術等保護數據。以常用的RAID 5、RAID6為例，RAID5一個前端寫操作，會導致后端有兩個讀操作一個寫操作，其寫放大是200%; RAID6前端一個寫操作，會導致后端的3個讀操作和一個寫操作，其放大率是300%，這非但是性能的損耗，同時對閃存壽命也會有損耗，因此傳統的針對磁盤的RAID技術不適用于全閃存陣列，必須采用新的數據保護技術。

　　XtremIO采用了獨特的XDP數據保護方式，這是一種基于閃存的專用算法，一來應對可能出現的SSD故障故障，同時讓用戶可以100%使用XtremIO的容量，不損失性能。這是傳統磁盤陣列以及某些全閃存陣列都做不到的事情。前面說過，一個10TB X –Brick，其可用容量只有7.5TB，其余2.5TB容量被系統使用，一部分用于存放元數據(指紋)，據EMC提供的數據，存儲7.5TB數據，元數據量約為100GB左右，并不占用多少存儲空間。其余容量被XDP用于數據保護，當有SSD盤損壞時，XDP恢復數據并重新進行恢復。據EMC發布的數據，有用戶測試，接連拔了5塊SSD盤(不能夠同時)，系統數據不丟失，性能不受影響。

　　對于XtremIO而言，系統性能不受數據存儲容量影響，可以確保系統性能的一致性。此外，XtremIO全閃存陣列還有一個獨特的特性——共享內存原數據，很多軟件功能，如拷貝等，就可以在系統內存的原數據操作實現，不需要讀寫閃存盤。該特性，非常適用于桌面虛擬化等VDI應用。但與此同時，內存中保存原數據，盡管會按照一定時間間隔寫入SSD，但仍存在部分損失元數據的危險，因此需要對陣列進行保護。通過加裝UPS，確保不出現任何閃失。

系統性能一致性是全閃存陣列重要衡量指標

　　全閃存陣列應用

　　桌面虛擬化至今沒有廣泛推廣的重要原因還在于成本，600美元/桌面的優勢并不明顯。但采用XtremIO，可以做到3500個桌面支持(3500是Link Clone，Full Clone是2500)。每個桌面可以實現Windows 7企業版(32位或64位)，Office等企業辦公軟件，40GB SSD存儲配置，其成本可以控制在50美元左右，從而大大增加了桌面虛擬化的吸引力。

　　對于全閃存陣列而言，基于共享內存原數據服務，由于不需要讀寫閃存盤，就使得桌面拷貝變得非常簡單，拷貝操作完全在內存中，以原數據操作的方式去解決，其速度非?？?，不是20%～30%的性能提升，是幾十倍的提升，從大大簡化了桌面虛擬機的部署。

　　數據庫聯機事物處理是全閃存陣列另外一個適用的領域。對于數據庫應用而言，傳統讀寫操作平均延遲在5毫秒左右;采用全閃存陣列，其延遲可以降到1毫秒甚至半毫秒，對于數據庫應用而言，這是一個巨大的性能提升。采用全閃存陣列可以大幅度改善對外的服務質量。

　　對于數據庫應用而言，CPU利用率往往不高，很多維持在30% 左右，其核心就在于CPU等待IO延遲，IO拖累了系統的性能表現。因此，采用全閃存陣列可以充分釋放CPU的處理能力。

　　全閃存陣列在線重復數據刪除技術，也可以應對其容量偏小的不足。因此，數據庫應用可以充分發揮全閃存陣列的優勢，也是非常適合全閃存陣列的行業應用?？梢灶A計，受成本因素影響，全閃存陣列還主要應用在一些高IOPS的應用場合，但隨著密度的不斷提高，SSD價格也會持續走低，據透露24TB容量SSD盤也在研制中，屆時，全閃存陣列會迎來真正的爆發，從而掀起存儲市場新一輪技術革命，這都是可以期待的!