基于閃存的固態盤（SSD）正在成為企業存儲用戶的一個大難題；和我一起工作的很多用戶出于很多原因正打 算采用這種新型“Tier 0”數據存儲，可能這些原因非常簡單，比如每瓦IOPS、每單位成本IOPS、（或者對于某些應用來說）每GB/s存儲的帶寬。
相比傳統磁盤存儲來說，固態盤有很多缺點，到目前為止最大的缺點恐怕就是成本了。有人說，因為閃存固態盤的出現，旋轉硬盤很快將成為歷史，但我認為這在短期內是不太可能發生的，即使發 生了，取代了旋轉硬盤的設備也不會是基于閃存的，并且不會在這個十年結束之前出現。廠商們說磁帶將走向滅亡已經說了20多年了， 但是磁帶至今仍然在數據保護策略中扮演著重要的角色。看上去似乎多層存儲將一直存在。
這是關于閃存固態盤部署系列文章的第一篇，將談到適用于閃存的應用，以及一些用于部署的文件系統和其他等問題。第二篇文章將談到硬件問題，第三篇將談一談固態盤設計和所使用的SAS以及RAID控制器。
適用于固態盤的應用
我們都知道，高IOPS架構有利于數據庫等應用，但是當你嘗試向架構中引入閃存固態盤的時候你應該考慮些什么？
對于應用來說，固態盤真正的好處包括小塊I/O請求的延遲。現在，大多數企業級固態盤很輕松地就可以保持40000的讀取IOPS和30000的寫入IOPS，而最 快的2.5英寸1.5萬轉硬盤只能做250個隨機IOPS。當然，你需要硬件來實現這一性能，后面的第二篇文章我們將談到這個問題。
顯然使用密集的數據庫可以從固態盤技術中獲益，最突出的要算數據庫索引了，其次是數據庫日志文件。這些文件一般要 比表格空間小，而且通常是保存在1.5萬轉硬盤中的，甚至經常受到性能方面的限制。像iostat這樣的性能工具、sar和其他等性能監控工具通常被用于 評估與這些設備相連接的LUN附加存儲的延遲。
盡管閃存存儲相比旋轉磁盤來說仍然是非常昂貴，但是了解閃存所能帶來的潛在好處是非常關鍵的。如果你的設備上有較大型的命令隊列，而且每個命令 的延遲較高，那么也許你的數據庫比較適合于使用閃存存儲。
閃存的文件系統難題
另外一個新出現可利用閃存的潛在領域就是文件系統元數據。現在有很多文件系統是將數據與元數據分離開來的，這樣我們就可以把元數據保存在固態盤上。這種類型的文件系統將變得越來越普遍。順便說一下，當我與文件系統設計者交流，或者我自己設計文件系統的時候，我個人比較推崇這種文件系統。這種方法很有意義，因為元數據通常有不同的訪問模式。除了文件系統元數據以外，與數據庫一樣，對于那些有日志的文件系統來說，這些文件系統的日志也適合保存在固態盤中。
對于大多數閃存固態盤來說，最大的問題之一就是它們的讀寫限制在4096字節范圍內。你可能會認為這 并不算是個問題，因為索引節點大多數是512字節的，而且就我所知文件系統元數據的分配通常是成對的。這時候出現的問題我們通常稱之為文件系統超級塊（superblock）。超級塊包括關于文件系統的基本信息：用于文件系統的卷和位置，配置和可調節的大小，分配映射表和其他關鍵數據的不同種類。一 些文件系統不會將超級塊設定在4096字節。這對于緩存大小固定的RAID控制器來說 顯然是一個問題，而且對于閃存設備也是一樣的。這并不是說性能十分糟糕，但是對于大多數企業級閃存設備來說，在4096字節的限制基礎上進行調整和讀寫性能降低達50%已經是很不錯 的了。這要比磁盤好多了，但是對于一種高成本設備來說，為什么要浪費那50%的性能呢？
對于我們這些有幸擁有足夠預算為文件系統購買固態盤的人們來說，你需要考慮文件系統調節參數。有些文件系統的配置是允許超過64KB的，那么使用大型配置對于基于磁盤的文件系統來說是有利的，而且你可以為浪費空間買單。因此，如果你的配置是1MB，在 磁盤上保存了很多大容量文件和一些小容量文件，每個文件的大小都在幾MB，那么犧牲小型文件的空間但是有效地配置大型文件，這樣你就不需要遵循以往針對大 型文件的常規配置。固態盤能夠起到幫助作用，因為元數據的分配開銷很小，因此遵循常規分配方式往往不會影 響到性能。盡管固態盤空間的成本很高，但是當你既有大型文件又有小型文件的時候使用大型分配方式并沒 有太大意義。按照最小的文件那樣進行分配，這樣就不會浪費寶貴的固態盤空間。例如，我的筆記本電腦使用了固態盤，我設置NTFS為1024字節，而不是默認的4096字節，因為我知道我有很 多小型文件。
其他固態盤軟件問題
當利用閃存固態盤設備滿足高IOPS需求的時候，你還要考慮到其他一些軟件規劃的問題。例如，如 果你在固態盤上將元數據分為文件系統和數據庫，那么你的備份和找回程序需要能夠訪問固態盤。有時候這些程序有一些認證的硬件，那么你需要確保固態盤是支持這些硬件的。
到目前為之最大的問題恐怕就是你需要多大的空間了。如果你使用固態盤來保存文件系統元數據或者日志、數據索引或者日志的話，那么空間計算就會變得極 其復雜。文件系統中的超級塊通常很小，不便于計算。往往管理員也不了解目錄中的文件數或者目錄數。文件系統的不同空間分配也是不同的，你肯定不希望空間被 占滿，因為你無法添加更多文件或者完成請求中的文件寫入操作。文件系統日志也是一樣。在數據庫方面也面臨和文件系統一樣的問題。你不希望空間被占滿，但是 用于索引和日志的空間是很容易計算出來的。對于數據庫來說，另外一個需要考慮的就是，如果你在文件系統上運行數據庫的話，你就需要計算數據庫和文件系統的 空間需求。所有這些都會變成一個難題，因為固態盤的成本要遠遠高于磁盤的成本，因此浪費空間在我看來是非最優的。
