在數(shù)據(jù)中心，復(fù)雜的業(yè)務(wù)應(yīng)用程序和不斷增長(zhǎng)的存儲(chǔ)需求推動(dòng)了數(shù)據(jù)中心的快速擴(kuò)張，同時(shí)也為數(shù)據(jù)中心帶來(lái)了過(guò)度的壓力。這就類似于我們最初設(shè)計(jì)的高速公路一樣需要升級(jí)，只是，要解決數(shù)據(jù)中心的更新升級(jí)問(wèn)題會(huì)更為復(fù)雜。數(shù)據(jù)中心的地產(chǎn)資源也有其局限性，同時(shí)，相關(guān)設(shè)備的價(jià)格也十分昂貴。所幸多處理器的CPU和虛擬化技術(shù)為數(shù)據(jù)中心提供了所需的計(jì)算資源，以滿足這些苛刻的工作負(fù)載需求，但數(shù)據(jù)的流量擁堵仍時(shí)有發(fā)生，I/ O性能時(shí)常產(chǎn)生矛盾，以跟上摩爾定律所定義的處理器和內(nèi)存的性能。

鑒于業(yè)務(wù)應(yīng)用程序能夠持續(xù)不斷的把越來(lái)越多的可用的數(shù)據(jù)信息提供給那些需要這些信息的人們，企業(yè)不斷產(chǎn)生、收集和購(gòu)買新的數(shù)據(jù)也在呈指數(shù)級(jí)正在趨勢(shì)。而所有這些數(shù)據(jù)又為企業(yè)提高效率和產(chǎn)生更強(qiáng)大的商業(yè)智能應(yīng)用程序，同時(shí)解決應(yīng)用程序的性能問(wèn)題創(chuàng)造了機(jī)會(huì)。

根據(jù)最近的一份由Taneja集團(tuán)贊助的存儲(chǔ)加速和性能技術(shù)調(diào)研報(bào)告顯示，42%的受訪者認(rèn)為I/O性能造成了應(yīng)用程序的反應(yīng)遲鈍或應(yīng)用程序的故障問(wèn)題。存儲(chǔ)性能對(duì)IT效率產(chǎn)生的負(fù)面影響包括最大限度地提高服務(wù)器虛擬化和滿足服務(wù)級(jí)別協(xié)議(SLA)。有近一半的受訪者將這一因素作為其部署存儲(chǔ)加速技術(shù)的首要原因。

讓企業(yè)的相關(guān)員工能夠及時(shí)獲取他們所需的可用數(shù)據(jù)信息是一家企業(yè)的關(guān)鍵競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)所在。IT專業(yè)人士知道，他們不能讓業(yè)務(wù)應(yīng)用程序閑置，因?yàn)閼?yīng)用程序存儲(chǔ)數(shù)據(jù)信息的時(shí)間會(huì)影響到業(yè)務(wù)的從顧客滿意到整體經(jīng)營(yíng)績(jī)效的幾乎每一個(gè)方面。

高速閃存緩存作為基于服務(wù)器的應(yīng)用程序加速器

幸運(yùn)的是，對(duì)于IT專業(yè)人士來(lái)說(shuō)，你不一定需要繼續(xù)擴(kuò)大您數(shù)據(jù)中心的地產(chǎn)。事實(shí)上，許多企業(yè)均是通過(guò)增加IT基礎(chǔ)設(shè)施性能的方式而并沒(méi)有增加重大投資或進(jìn)行數(shù)據(jù)中心占地面積的擴(kuò)容。目前，提高應(yīng)用程序性能的一個(gè)較為流行的解決方案是采用基于服務(wù)器的閃存緩存，既加速I / O，同時(shí)通過(guò)在處理器頻繁訪問(wèn)數(shù)據(jù)減少延遲。借助先進(jìn)的閃存緩存技術(shù)，IT專業(yè)人士能夠使用這些功能加速數(shù)據(jù)中心應(yīng)用程序的性能。

基于閃存的存儲(chǔ)加速器可以作為終端磁盤存儲(chǔ)設(shè)備，或作為一個(gè)中間緩存裝置與存儲(chǔ)結(jié)合。解決方案使用存儲(chǔ)使用閃存緩存技術(shù)在市場(chǎng)上被廣泛使用，包括基于閃存的存儲(chǔ)陣列，電器和和基于服務(wù)器的固態(tài)硬盤。

Taneja集團(tuán)的調(diào)研報(bào)告顯示，受訪者均認(rèn)為基于服務(wù)器的存儲(chǔ)加速解決方案是“最有價(jià)值的”。將閃存緩存解決方案置于I/O密集型服務(wù)器，使得高速緩存最接近應(yīng)用程序和擁塞敏感位置，從而也就避免了重復(fù)數(shù)據(jù)創(chuàng)建，處理和傳輸。但是，基于服務(wù)器的閃存高速緩存解決方案也有其局限性和缺點(diǎn)。商務(wù)智能應(yīng)用程序進(jìn)行分析處理、企業(yè)資源計(jì)劃、供應(yīng)鏈管理，或者業(yè)務(wù)協(xié)作應(yīng)用程序使得諸如企業(yè)電子郵件等都被虛擬化，優(yōu)化了服務(wù)器性能和計(jì)算資源。

實(shí)際上，Taneja集團(tuán)的研究證實(shí)，虛擬化數(shù)據(jù)中心已成為應(yīng)用程序性能加速最大的需求，越來(lái)越多的客戶正在調(diào)查可行性解決方案以便實(shí)施企業(yè)緩存。但是其也有一個(gè)缺點(diǎn)。幾乎所有的閃存高速緩存加速器都有一個(gè)一對(duì)一的基于服務(wù)器的關(guān)系，并沒(méi)有為企業(yè)在集群和高度虛擬化的環(huán)境中實(shí)施運(yùn)作做好準(zhǔn)備。幾乎所有的企業(yè)就緒(enterprise-ready)的閃存存儲(chǔ)加速器實(shí)際上都需要額外的軟件和系統(tǒng)的重新配置，這往往容易消耗大量的時(shí)間、資金和資源，不符合一個(gè)解決方案的潛在收益。

企業(yè)就緒的解決方案如何影響基于閃存的存儲(chǔ)加速器

基于閃存的存儲(chǔ)加速的目的是為了通過(guò)減少I / O延遲，提高I / O性能，并提高IOPS性能。要成為企業(yè)就緒的解決方案，其應(yīng)該是很容易部署和維護(hù)的，并且能夠?qū)嵤?duì)現(xiàn)有的SAN數(shù)據(jù)保護(hù)，并遵從相關(guān)法規(guī)政策，提供橫跨整個(gè)企業(yè)范圍為應(yīng)用程序提供最廣泛的利益。要做到這一點(diǎn)，企業(yè)就緒的閃存解決方案的操作系統(tǒng)和應(yīng)用程序必須是完全透明的，以及能夠提供對(duì)單個(gè)服務(wù)器以及多臺(tái)服務(wù)器集群的緩存支持，包括對(duì)高度虛擬化的環(huán)境和集群應(yīng)用程序的緩存支持。

很少有公司能夠提供真正的企業(yè)級(jí)閃存解決方案。其在數(shù)據(jù)路徑采用成熟的技術(shù)結(jié)合相關(guān)功能將活躍數(shù)據(jù)智能的轉(zhuǎn)移到高速緩存，而所有標(biāo)準(zhǔn)的SAN流量則是暢通的。優(yōu)化運(yùn)行需要高性能、低延遲、可擴(kuò)展的I/O在集群和虛擬化的應(yīng)用程序內(nèi)部的服務(wù)器和共享的SAN存儲(chǔ)之間連接。這種情況并沒(méi)有描述典型的SSD閃存制造商的領(lǐng)域，也不沒(méi)有描繪出大多數(shù)數(shù)據(jù)中心的連接領(lǐng)域。創(chuàng)新的閃存緩存技術(shù)與久經(jīng)沙場(chǎng)的數(shù)據(jù)中心I/O功能的結(jié)合似乎是提供真正的企業(yè)就緒的閃存高速緩存存儲(chǔ)加速的路徑。#p#

緩存SAN適配器是一類新的基于服務(wù)器的存儲(chǔ)加速，使用基于閃存的緩存來(lái)解決關(guān)鍵業(yè)務(wù)應(yīng)用程序的性能要求。無(wú)縫集成網(wǎng)絡(luò)連接的光纖通道存儲(chǔ)，SAN適配器使用歷來(lái)被企業(yè)SAN部署的高速緩存的容量、可用性和關(guān)鍵任務(wù)存儲(chǔ)管理功能。這種獨(dú)特的光纖連接的PCIe閃存解決方案通過(guò)疏通數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)高速公路的I/O，提高了數(shù)據(jù)中心所有應(yīng)用程序的性能。

“今天的基于服務(wù)器的緩存方案正在開(kāi)始分解高性能的服務(wù)器和較慢的、機(jī)械化磁盤陣列之間的I/O性能差距。” Taneja集團(tuán)創(chuàng)始人兼咨詢分析師阿倫·塔尼亞表示。“緩存SAN適配器終于能夠使集群化的企業(yè)應(yīng)用程序可以充分利用SSD性能加速，而其通常只在單獨(dú)的服務(wù)器中發(fā)生……”

緩存SAN適配器將特點(diǎn)、功能和性能相結(jié)合以優(yōu)化應(yīng)用程序的性能。而不是為每臺(tái)服務(wù)器創(chuàng)建一個(gè)離散的緩存，閃存緩存可以與SAN主機(jī)總線適配器(HBA)相結(jié)合，并在多臺(tái)服務(wù)器之間創(chuàng)建一個(gè)共享的緩存資源?？?cè)萘康拈W存現(xiàn)在變成了主要的和可擴(kuò)展的中央資源提供給所有服務(wù)器，消除了孤島圈養(yǎng)的閃存容量，并降低了成本，實(shí)現(xiàn)了性能的提升。

此外，這種新方法使用了一個(gè)簡(jiǎn)單的HBA驅(qū)動(dòng)程序，其在主機(jī)中作為一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的光纖通道適配器出現(xiàn)。這項(xiàng)新技術(shù)采用基于主機(jī)的智能I / O優(yōu)化引擎，提供集成的存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)連接，閃存接口和嵌入式處理，使所有的閃存和緩存管理任務(wù)對(duì)于主機(jī)所需而言完全透明。操作所需的唯一主機(jī)駐留軟件是一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序。所有 “繁雜的任務(wù)”都能夠透明地由嵌入式多核處理器緩存SAN適配器呈現(xiàn)在操作面板上。

此外，從多卡緩存可以被集群，提供一個(gè)大型的高性能緩存池，以支持應(yīng)用程序集群的高I/O需求和高度虛擬化的環(huán)境。

最后，這種獨(dú)特的新方法可以保證高速緩存的一致性，并通過(guò)建立一個(gè)LUN緩存消除潛在的緩存損壞。LUN緩存所有者監(jiān)控每一個(gè)緩存的狀態(tài)和更新的變化。因?yàn)橹挥幸粋€(gè)緩存SAN適配器不斷積極的緩存LUN，所有其他成員必須通過(guò)LUN緩存所有者處理該LUN的I / O請(qǐng)求，從而要求其所有工作在相同的數(shù)據(jù)副本。通過(guò)這種方式，高速緩存一致性得到了保證，同時(shí)免去了協(xié)調(diào)相同數(shù)據(jù)的多個(gè)副本的復(fù)雜性和開(kāi)銷。

通過(guò)單個(gè)LUN緩存實(shí)現(xiàn)集群緩存和高速緩存一致性，解決了傳統(tǒng)的基于服務(wù)器的高速緩存的所有問(wèn)題，并提供真正的企業(yè)就緒和優(yōu)化的應(yīng)用程序加速。

本文作者大衛(wèi)·克拉克是QLogic公司的產(chǎn)品營(yíng)銷總監(jiān)，在存儲(chǔ)行業(yè)擁有超過(guò)25年的產(chǎn)品管理和開(kāi)發(fā)經(jīng)驗(yàn)。加盟QLogic公司之前，大衛(wèi)曾供職于3PARdata和iStor Networks，從事SAN解決方案開(kāi)發(fā)工作，同時(shí)還曾服務(wù)于戴爾的PowerVault解決方案開(kāi)發(fā)團(tuán)隊(duì)。大衛(wèi)擁有亞利桑那州立大學(xué)理學(xué)學(xué)士學(xué)位，具有豐富的iSCSI、以太網(wǎng)、光纖通道、緩存技術(shù)以及支持SAN和IPSAN的解決方案方面的經(jīng)驗(yàn)。