华为Dorado全闪存阵列

要问存储届最近最热门的技术是什么？那当属闪存存储技术。要问最近最热门的存储产品是什么？那一定当属全闪存阵列。无论是存储寡头还是初创企业，大家都把目光投向了全闪存阵列。为什么全闪存阵列会有如此大的价值呢？个人认为主要有如下几个方面：

1, 随着半导体制程、3DNAND Flash技术的发展推进，NAND Flash无论在成本上还是在容量上都向着有利的一面高速发展。闪存的每GB成本在以每年20%左右的速度下降，所以，目前看来，闪存成本低于机械盘的成本只是时间问题。3D NAND Flash的量产使得闪存单颗粒的存储密度急剧增加，因此，未来闪存容量密度会高于机械硬盘，这已经在行业内形成共识。闪存的成本和容量正从以前劣势转换成优势，闪存替代普通硬盘将指日可待。

2, 闪存的性能优势是有目共睹的，特别是在随机读写方面，闪存的性能要远远高于磁盘。这使得困扰了IT界多年的计算和存储之间的性能差距大为降低。使得计算和存储的性能都可以依赖半导体工业的发展而同步提升。闪存的性能优势一开始就在数据库领域发力，使得传统数据库性能大为改观。在互联网领域，加速数据库的方式是通过PCIe接口的闪存卡，这主要得益于PCIe闪存卡的急速性能。但是，在服务器端直接部署PCIe闪存卡也会存在一些问题和限制。例如，只能将PCIe闪存卡作为Cache来使用；无法在多服务器之间进行数据的共享；无法保证数据在单卡的可靠性；无法在卡上提供更有价值的存储服务。另外，对于大容量数据库，PCIe闪存卡也未必是最佳选择。更为重要的是，除了数据库应用之外，还有其他的一些存储应用。如何将传统存储融合到闪存存储之中来，成了需要考虑的一个问题。

3, 企业IT建设考虑的是TCO，也就是考虑IT总的投资。闪存存储在功耗、体积等方面比传统存储要有优势，一个1U的机箱内部可以做到500TB以上的存储容量，因此，从IT发展的潮流来看，同样需要闪存存储的支持。

 

到目前为止，基于PCIe总线的闪存卡的发展已经基本定型，其具有很高的性能，可以作为服务器的数据加速单元。未来基于PCIe总线的闪存盘也将会大行其道，替代SATA/SAS盘作为存储设备或者服务器的加速单元。闪存存储的需求不仅仅局限在盘或者卡的层面，因此全闪存阵列成了众多厂商的争相研发的目标。在国内，华为已有的全闪阵列获得了不错的性能，从盘到整个系统都是华为亲自打造。下面我们来看一看华为的这款产品有何特点。

Dorado这款产品推出的时间比较早，是当年华赛公司的产品。这款产品最大的特点在于很高的性能，宣称可以达到10GB/s的IO吞吐量，60万的IOPS以及500us的IO访问延迟。在SPC-1测试中，获得了40多万IOPS的良好性能。更为重要的是，这款产品可以持续保持低于1ms的访问延迟，也就是说当IOPS不断增加时，IO延迟也会增加，但是延迟绝对值保持在1ms以内。这些都是华为这款产品大力宣传的地方。

Dorado具有一定的Scale Up的能力，其可以一共扩展3个25盘位的机柜。其扩展能力的限制一定是内存容量大小限制的。通过Scale Up方式可以组成如下图所示的大容量存储系统：

其后面的连接图如下所示：

Dorado是一种Active/Active模式的双控设计。所有部件都是冗余的，并且采用后备电池的方式保证内存中的数据在掉电的情况下被成功刷新至SSD。主控制器和盘柜之间采用SAS总线的方式进行互连。

 

Dorado应该采用的是传统RAID管理方式，提供了RAID0、5和RAID10模式，并且采用全局Hot Spare的方式支持坏盘数据重构。这种RAID管理方式显然没有更多的考虑SSD的特征，还是采用了传统RAID的思路。从这一点上看，Dorado应该是华为闪存战略中的先行者。我们知道华为已经拥有了RAID2.0技术，从技术角度来看，闪存是非常适合应用RAID2.0技术的，所以，不出意外华为未来的产品会具有RAID2.0特性。

 

Dorado推出的时间是比较早的，从软件上来看只是一个SAN系统，通过IB、FC或者iSCSI导出逻辑卷。除了传统的RAID功能之外，并没有其他的任何功能。例如快照功能、数据去重功能以及远程数据复制功能。我估计由于Dorado的整体架构设计的比较早，根本就没有考虑数据去重等功能的实现，所以在软件架构的设计过程中，没有考虑如何扩展数据去重、数据压缩以及快照。所以，总体而言，相对于传统磁盘存储系统而言，Dorado在软件架构上应该不会有太多的创新和革命之处，否则不会在产品推出这么长的时间内，没有任何针对闪存优化的功能推出。根据Dorado目前的这些技术特征，我们有理由相信，华为未来的闪存战略不会在于目前的Dorado，Dorado只是一个市场的先行者而已。

 

华为的管理界面做的还不错，但是相对硅谷闪存创业公司而言，这些管理界面还是有一定的差距。但是，总体来看，管理界面简单紧凑，不知道在存储配置上能否做到“傻瓜配置”级别。

 

在性能方面，Dorado在不同的RAID级别时，具有很大的性能差距。在8K读写混合模式（70%/30%）下，我们可以发现在Thread数量和Queue不够深的情况下，Dorado的性能不如Fusion-IO的PCIe SSD加速卡。总体来讲，Dorado的性能要强于Infortrend的全闪存系统。但是在RAID5 Write Back的模式下，Dorado的性能要输于Infortrend的RAID10。从这个结果来看，全闪存的性能总体不如PCIe的SSD卡，但是，在线程数量达到一定程度后，全闪存的性能将会充分发挥出来。

在延迟特性方面，全闪存阵列的性能没有办法和PCIe SSD卡相比。从技术上来讲，通过全闪存阵列的方法无法很好的优化延迟特性。从下面的测试结果来看，Dorado在RAID5 Write Through模式下具有很好的一致延迟特性。甚至要好于PCIe SSD卡的延迟特性。

各存储厂商都在瞄准全闪存阵列，都在发力全闪存阵列市场。随着闪存价格进一步的降低、容量进一步的增加，未来以全闪存或者混合存储这样的产品形态必将成为存储领域的主力军。总体来说Dorado是一款非常不错的产品，是国内企业在全闪存市场的探路者。