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2023-04-18 11:55:21
全球百事通！全閃存數據中心的夢想正在慢慢實現
2023-04-18 11:55:21 來源: 電子創新網
作者：Pure Storage 大中華區技術總監何與暉Andrew Ho
2011 年，當 Pure Storage 為任務關鍵型數據中心發表了第一套足夠強大、且經濟的全閃存存儲陣列時，引起了市場與客戶的關注。從此，Pure 便立志要實現全閃存數據中心的夢想。
【資料圖】
相較于傳統的存儲介質，如磁盤或磁帶，閃存的優勢毋庸置疑，但其最大障礙在于成本。不過，磁盤與閃存之間的總體擁有成本 (TCO) 差異，其實比許多人想象的還低。本文將探討，在未來短期之內可能讓硬盤不再具備成本優勢的一些因素。
值得事先一提的是，對于任何性能或延遲敏感的工作負載來說，閃存早已是它們的最佳選擇。自從閃存進入企業存儲市場以來，其便從上至下一級一級地逐步淘汰硬盤，目前只剩下磁盤驅動器還維持著市場占有率優勢，即容量導向的近線驅動器。
盡管這是在線數據存儲最低的一層，但大部分的數據仍存儲在這層，而且在每年出貨的硬盤容量中占比越來越大 (超過 70%)，這就是閃存接下來要滲透的一層。
NAND 閃存的每比特價格正在以比近線硬盤更快的速度下滑。再加上閃存在電力、空間、制冷方面的優勢，以及更高的性能與可靠性，硬盤很快就會變成一種不太具備成本效益的選擇。下面就來深入探討其中的一些因素。
介質成本
第一個最直接的成本就是介質成本。雖然，如今硬盤的每比特成本仍舊低于最高密度的閃存，但 2023 年有幾個值得觀察的重要趨勢。
首先，所有的一線閃存制造商今年都在密度上實現大幅增長，有的甚至做出了 200 層以上的 3D NAND。這種密度增長將轉化成更好的成本效率，進一步節省電力和空間。其次，如果分析師的預測準確，NAND 的整體價格將延續 2022 年底開始的趨勢，在 2023 年的大部分時間內呈現下跌的走勢。
能源成本
如今，數據中心基礎架構的能源消耗占了全球的 1% 以上，而且比例還在升高。隨著能源成本的持續上漲，信息技術的能源消耗已不再只是一項環保議題，更是一項重大的經濟議題。
從總體擁有成本來看，能源消耗在 2023 年及未來甚至將扮演更重大的角色。因此，具備較高電源效率的基礎架構將比友商擁有更大的經濟優勢。隨著閃存的密度不斷攀升，其未來的電源效率將超越硬盤，達到更低的實質成本。
2022 年，Pure Storage 發布了第一份環境、社會和治理 (ESG) 報告，比較了我們與友商的全閃存系統，并指出我們的系統所消耗的能源比友商少 84%。未來，優良的能源效率將成為 Pure Storage 產品在 TCO 上擊敗磁盤的主要因素。
更高的性能
在兩個關鍵方面，閃存相對于磁盤的性能優勢可以轉化為成本優勢。
首先，由于磁盤目前的性能依然很低，所以即使在性能需求最輕的工作負載上，您最后還是會有許多閑置的容量。舉例來說，或許機械硬盤本身具備 20TB 的存儲容量，但如果系統的性能在 16TB 的時候就已經達到極限，那您就無法發揮每比特應有的成本效益。閃存就沒有這方面的問題，因為即使容量快要用盡，其讀取性能依然穩定，不像硬盤。
其次，任何強調彈性的存儲環境都會有冗余策略，例如：存儲多個數據復本，以及預留一些備用容量以備不時之需。
這意味著裝置的性能將左右您建立的系統具備多少冗余能力。早在多年以前，硬盤的容量就已經大到當一個驅動器發生故障時，您將因為重建時間過長而必須采取雙校驗位 (dual paity) 冗余策略來確保業務的彈性。如今還可能需要用到三校驗位 (triple parity)，甚至更多。
但如果采用閃存裝置，重建的時間就能縮短，因此只需更少的容量來實現彈性冗余架構，相當于擁有更好的有效成本效率。此外，有些閃存供應商 (例如 Pure Storage) 還提供了強大的自動化彈性調校功能，能將所有的因素都納入考慮，讓用戶不必操心他們需要設置什么 RAID 等級。
更好的可靠性
根據 Pure 的數據，我們的系統年化故障率 (AFR) 比任何針對機械磁盤的產業評測結果都低上許多，甚至比 SSD 的業界平均值還低。而更好的可靠性，意味著更好的彈性。
除此之外，也意味著裝置需要更換的情況更少，進而降低成本。雖然大多數簽訂支持合約的客戶都不會直接感受到這項成本，但可靠性不足所衍生的成本勢必會反映在支持合約當中。這正是為何傳統的存儲供應商的支持成本在 4、5 年或更久之后將突然暴增。
Pure 的可靠性意味著客戶不需每 4、5 年就經歷一次砍掉重練的痛苦。那些 6 年前隨 Evergreen 訂閱方案采購的 Pure Storage 陣列，至今仍有 97% 還在服役，而且還能跟上當今的技術。
閃存就是比較好
一個簡單的事實就是：今天已經沒有人是因為機械硬盤比較好所以才購買，而是因為比較便宜。閃存幾乎在每一方面都優于機械硬盤存儲，而且在閃存原本就具備優勢的地方，其優勢還在持續擴大。目前閃存仍輸給磁盤的只有成本，但磁盤與閃存交叉的日子已越來越近。對大多數企業而言，全閃存數據中心的夢想很快就會實現。
關于作者
何與暉先生于2015年加入Pure Storage，現擔任大中華區系統工程經理，負責公司在大中華區產品的技術咨詢顧問及客戶支持工作，同時協助業務團隊將Pure Storage的云端數據平臺推廣到大中華區各行各業的組織與企業。在此之前，何與暉先生曾在甲骨文公司服務多年，先后擔任程序設計師、系統設計師、項目經理、產品經理、核心技術講師以及首席技術顧問等職位。在其擔任技術顧問期間，主要職責為大中華區客戶及業務團隊提供產品的培訓及技術支持。在多年的技術支持歷練中，何與暉先生曾參與過多次大型數據庫遷移及數據庫不停機升級項目，也為研究機構、大學院校、政府、制造業、醫療業等領域打造數據中心以及生產線數據庫系統的高可用性架構。
關于Pure Storage
Pure Storage (NYSE: PSTG) 幫助技術專家節省更多時間。Pure Storage提供現代化數據體驗，賦能組織在多云環境中，以真實的、自動化的、存儲即服務模型，無縫地運行程序。作為有史以來成長最快的IT企業之一，Pure Storage幫助客戶實現數據的應用，并降低管理基礎設施的復雜程度和成本。目前，Pure在B2B客戶滿意調查凈推薦分數 (NPS) 中名列行業前1%，這也說明了Pure持續增長的客戶是世界上滿意度最高的客戶。
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