為固態盤硬件制定計劃是一項復雜的任務，要求充分地了解固態盤如何應用于存儲網絡環境中。

固態盤硬件通常有兩種基本的接口類型：PCIe和光纖通道/SAS/SATA。每種接口都有自己的缺點和優點，了解兩者的折中是很重要的。

另一個問題就是固態盤管理。固態盤是應該被置于RAID控制器呢，還是通過其他接口進行連接？當然，固態盤性能是一個大問題，或者你根本就沒有考慮過購買固態盤。我們都聽說過一些基于閃存的固態盤存在損耗均衡和寫入性能降級等性能問題。關于這方面的文章有很多，因此我就談一些重要的細節吧。最后也是最重要的就是固態盤的可靠性。和往常一樣，我們先從可靠性開始，對于企業數據存儲用戶來說，沒有什么比可靠性更重要的了。

固態盤可靠性

我們都聽說過，你向閃存單元寫入的次數是有限的。這個數字根據不同的廠商和采用的是哪一代技術而大不相同，從每單元寫入 100000～1000000次不等，但是閃存單元的可靠性并不是固態盤的全部，我們在下一篇文章中將更深入地進行分析。可靠性的另一個關鍵因素就是固態盤的糾錯碼，它反過來會影響設備的硬錯誤率。硬錯誤率通常是針對磁盤驅動器來說的，是指扇區每位讀取的錯誤率。對于企業級SAS/光纖通道驅動器來說，這個數字通常是每10的16次方個位有一個扇區錯誤，相當于每移動11PB有512字節（錯誤），如果你有1000個磁盤驅動器以100 MB/s的速度遷移數據，那么每33個小時就會出現一個故障。

這并不是一段很長的時間，固態盤的操作速度要比磁盤驅動器快得多，因此這可能會成為一個問題，但基本上使用 1000個磁盤驅動器的例子很少見。真正要問的問題是，什么是硬錯誤率？廠商如何得出這個值的？主要的磁盤制造商了解潛在的ECC問題，有專門的可靠性工程師根據他們的介質設計來計算得出這些數值。對于所有固態盤初創廠商我還想問的另一個問題就是，他們的硬錯誤率是如何計算出來的？如果他們無法回答的話，那么說明它還不如企業級磁盤驅動器。

而且關于磁盤驅動器你要記住一點，固態盤的硬錯誤率與SAS/FC（注意，光纖通道固態盤很少見，因為固態盤是一項新興的技術和行業趨勢，驅動器的接口是SAS）和SATA固態盤都是不同的。企業級SATA磁盤驅動器的硬錯誤率比SAS/FC高一個數量級（每10的15次方個位有一個扇區錯誤），而非企業級 SATA更是每10的14次方個位就有一個扇區錯誤。SAS/FC驅動器容量遠小于SATA驅動器的原因之一就是，它的每個磁盤驅動器 ECC更多，這就降低了密度，因為ECC空間是占用存儲的。

除了硬錯誤率以外，你還要考慮另外兩個因素：年故障率和每天的寫開銷。

硬錯誤率測量的是介質的故障率，而年故障率通常測量的是其他組件的故障率，用每年百分比表示。例如，企業級磁盤驅動器的年故障率通常小于1%。

因為在出現故障之前每個單元的寫入次數是有限的，所以大多數固態盤在寫入次數方面也是受限的。寫開銷通常基于設備的性能，在預期失效之前單元可以寫入的次數，以及可以被重新映射到翻轉值失效的單元的地址的空白單元的數量。企業級設備和非及企業級設備的寫開銷大不相同，因此通過固態盤類型和接口性能了解寫開銷是很重要的。如果你正在使用3Gb SAS (300MB/s)或者PCIe 2.0 x16 8GB/s，那么你的寫開銷需求就會有很大變化。我們將在下篇文章中具體談到這一問題。



固態盤性能

不同的固態盤設備性能也不盡相同，并且通常是根據每秒讀取和寫入的MB/s或者IOPS來測量的。關于IOPS的一個重要問題就是，在廠商確定的IOPS性能下包的大小是多少？盡管讀寫性能有很大差別，但是一些廠商的寫入性能比其他廠商更加接近于讀取性能。這就是為什么了解你的應用要求很重要的原因。

固態盤的性能通常取決于使用的是3Gb還是6Gb技術。這是一個重要的性能局限，它不會影響到磁盤驅動器，因為單個的驅動器還沒有快到要求6Gb技術，不過大多數驅動器廠商都開始采用6Gb，這樣同一個通道就可以支持更多驅動器。考慮到固態盤的速度，采用6Gb技術對于企業級固態盤來說是很關鍵的。對于那些使用PCIe接口的固態盤來說，你需要確保固態盤性能沒有超過PCIe插槽支持的范圍。目前大多數小型服務器（Intel和 AMD）都支持PCIe 2.0，8個PCIe 2.0甚至16個插槽都是很常見的。高端非Intel/AMD（IBM和Sun）服務器在部署PCIe方面比較滯后，因為需要設計和這些企業級服務器相關的復雜內存接口。如果你打算采用基于PCIe的固態盤，那么一定要確保你的服務器有滿足或者超出廠商要求的PCIe插槽。

固態盤管理

固態盤的S.M.A.R.T.并沒有一個官方的標準，不管是SAS還是SATA。這意味著你必須了解每個固態盤專有的S.M.A.R.T.數據的意義。當然，如果固態盤是用于RAID陣列的，那么陣列廠商在固態盤認證的時候就已經幫你搞定了這一切。我看到很多使用附加于標準SAS卡的固態盤用戶存在一個問題，那就是一些廠商沒有提供查看S.M.A.R.T.數據的工具，即使你通過一些免費工具獲取的S.M.A.R.T.數據，你也無法知道這真正意味著什么。就我了解的一些廠商，如果他們有一款工具，那么這款工具就會有關于S.M.A.R.T.值的定義，然后還設定了發送警報的上下限。當然，這在企業數據存儲環境中是一個不錯的工具，因為你希望在設備發生故障之前就有所察覺從而立即采取措施。



固態盤硬件接口

與SAS/SATA相比，PCIe的速度更快，但不管是PCIe還是直連SATA接口都不允許從一臺設備到另一臺設備的故障轉移。有一些廠商提供了外部PCIe通道擴展器，允許你通過卷管理器監控設備，但是我并不喜歡這種做法，因為這并不是一個真正利用了PCIe 2.0的好方法。也許我有些偏執了，但是我并不希望成為在生產企業環境（例如文件系統元數據）中嘗試這種做法的第一人。

SAS與SATA之間的折衷比較簡單，而且對于磁盤驅動器來說沒有太大區別，但因為固態盤比普通磁盤驅動器更快，因此區別是很明顯的。主要有以下一些區別：

·SATA驅動器不是雙端口的，因此故障轉移就是一個難題
·SATA在驅動器中處理更多的錯誤問題，因此命令處理的重試使得驅動器速度變慢，因為有更多命令問題需要處理
·考慮到命令包中的ECC（Error Checking and Correcting，錯誤檢查和糾正）數量，SATA通道無法檢測出的錯誤率要比SAS通道更高。這是一個重要的問題，因為這之間可能相差了4個數量級

如果你有一個企業應用，那么SAS是一個不錯的選擇。為你的應用選擇一個合適的固態盤硬件類型并不難，但關鍵的是架構設計。本系列的最后一篇文章將談到固態盤的內部設計，以及它在RAID設備或者連接到SAS控制卡中的使用。