服务器闪存缓存为何成为热门？

我们刚刚在《中端存储趋势：x86、SSD固态硬盘缓存和虚拟化》一文中讨论了阵列中不同形式的SSD固态硬盘/闪存缓存功能，人们的注意力似乎一下子就被EMC VFCache吸引到位于服务器的闪存上来。

由于从去年EMC World大会就开始宣传，因此EMC VFCache（原名称闪电计划，Project Lighting）的正式发布，在企业存储行业中备受关注。来自国内外的相关报道和观点也“如同雪片般飞来”，各方面的信息，官方以及非官方的不可谓不详实。笔者在这里也想将自己对于VFCache的一些想法分享给大家。

首先是EMC为什么要做VFCache？服务器闪存缓存应用会成为一种趋势吗？

这个EMC列出的VFCache适用场合中，横坐标为存储工作负载的读/写比率；纵坐标为百分之多少的I/O操作用在了百分之多少的数据上，即是否有一小部分为活跃的“热数据”

　　EMC表示VFCache适用于以IOPS访问为主，数据集相对不大的读取密集型工作负载。就像他们在新闻稿中所说的：“将PCIe闪存技术的优势从社交媒体边缘应用和互联网拓展到主流关键应用如微软、Oracle公司和SAP。现在的数据库(CRP，ERM), 联机事务处理系统(OLTP),邮件，网站和报表系统，以及任何拥有缓存工作集的读密集型工作负荷...”

可是我们觉得，从性能和成本的角度，任何使用闪存作为介质的企业级存储产品都适合上述应用——高IOPS性能（读比写更快）、写次数限制、单位容量相对传统硬盘成本昂贵这些特点。甚至有用户将一些不太关键的应用跑在消费类（MLC）闪存存储上，不是吗？

当然我们不能只考虑这些因素，还有共享访问能力和数据保护。

Forrester研究公司分析师Andrew Reichman表示，通过在混合架构中使用闪存作为缓存，EMC可以使该技术更好地运用于一般企业，Fusion-io的薄弱点是数据保护和管理，在其最新季度报告中，Fusion-io表示其57%的收入来自于Facebook和Apple公司。

“万一你是Facebook，你有自己的开发人员团队，你知道如何保护数据和编写自己的代码，知道数据的位置，但是对于一般企业而言，事情并不是这样，”Reichman表示。

记得笔者在去年8月曾经写过这样一段话：“Fusion-io的ioMemory系列产品在操作系统中仍然表现为传统驱动器的形式，无论是OLTP应用中当作物理内存的补充/替代昂贵的外部存储，还是CDN（内容分发网络）的缓存，其应用仍有局限，或者说效率依赖于用户软件的优化程度。”

可以说Fusion-io在最近两年的“火爆”使越来越多的人开始关注PCIe闪存卡，该公司是这个领域的先行者。当我们看到其ioDrive产品在性能和延时方面的优秀表现时，同时也意识到它与传统网络存储系统的差异之处。

回到大约十年前，笔者最初接触外部控制器RAID磁盘阵列的时候，一个重要的应用就是服务器高可用（HA）。当时Linux的流行程度还不如今天，但无论是Windows Server环境下的MSCS集群、IBM AIX还是HP-UX等服务器系统的高可用，都需要后端的共享存储系统。它们可以通过SCSI、光纤通道或者后来的以太网（iSCSI等）连接到主机，在集群中一台服务器故障时由另外的一台或几台服务器接管后端存储上的应用数据，使业务中断的影响减到最小。

　　显然，单独依靠Fusion-io的ioDrive闪存卡是无法实现多台主机共享访问的。虽然Fusion-io支持一半的闪存空间作为镜像的数据保护模式（存储容量减半），但FPGA闪存控制芯片以及所在服务器的一些组件还是有可能成为“单点故障”。因此当我们将重要的数据放在上面时，必须考虑使用复制等容灾手段。

而中高端外部存储系统的可用性普遍达到了99.999%，除了类似于服务器上的电源和风扇设计之外，驱动器、RAID控制器也都具备冗余能力。并且对于关键业务数据的保护，企业级磁盘阵列普遍能够提供快照、本地/远程复制和镜像等软件功能。

因此，在Fusion-io这样的PCIe闪存卡大规模应用之前，EMC等传统存储厂商已经开始将驱动器形式的SSD固态硬盘应用于他们的存储系统中，提供给用户比传统机械硬盘更好的IOPS性能。为了进一步提高闪存的使用效率，自动分层存储和阵列上的缓存这两种技术开始配合SSD固态硬盘工作，比如EMC的FAST和FAST Cache（现在统一归属为FAST VP，最近我们对自动分层存储功能的应用情况进行过讨论）。而NetApp很早就将固态存储器用于自家的FAS统一存储产品中，第二代PAM II PCIe卡将DRAM换成了闪存——被称为Flash Cache的读缓存加速器。

NetApp Flash Cache在硬件上接近于Fusion-io，但由于它位于阵列控制器内部，因此不会影响共享访问。如今EMC推出的VFCache也是一块PCIe闪存卡，用于后端阵列的读缓存不会影响到数据保护，安装在服务器上不用经过存储网络使它具备相对更好的性能，但目前还不具备不同物理主机间的共享能力。

接下来的一页，我们将讨论EMC VFCache目前的功能限制，有哪些计划中尚未加入支持的特性？Fusion-io在服务器闪存缓存领域的竞争策略及优势等。