閃存市場趨勢和綜述

中橋調研咨詢首席分析師王 叢

21世紀可謂是數字經濟。以云計算、移動互聯、社群網站、大數據為主要特征的新興IT在快速改變各行各業的產業格局和價值分配。故此，被麥肯錫定義為“顛覆性技術”。數字在快速成為企業發展最重要的核心資源。新興IT讓客戶服務效率提高60%，生產效率提高58%。以數字為核心經濟，網上交易、數字產品和服務銷售額達4.4萬億美金，占全球總市場銷售額的13.8%。

在中國市場，創新企業通過移動互聯和大數據，讓電商和Web2.0服務通過“跨界”，挑戰傳統金融服務、零售行業和物流服務等行業。中國企業用戶已經意識到，加速IT轉變，通過IT創造價值不再是“錦上添花”，而成為企業持續發展和盈利的基礎。相對于傳統經濟的拼資金、拼規模；數字化經濟環境下，“精準、效率”是企業持續增長的基礎。新興IT讓企業可以通過大數據分析來精準判斷前瞻性商機；通過商業智能，優化高質量服務和產品市場，提高長期投資回報率；通過高效IT服務，為業務提供快捷響應和可靠支撐，優質用戶體驗。根據中橋2014年6月的調研數據顯示，中國企業用戶已經意識到T3（云計算與移動互聯架構）平臺的重要性。參加調研的460名最終用戶中，75.2%表示在未來12個月會實現或評估T2向T3的轉變。在IT架構和技術選擇過程中，企業已經將T3演進作為技術評估的重要考量因素。

T2（服務器和終端架構）向T3平臺的轉變，驅動了消費者ICT和商業ICT技術與市場的融合。IT服務使用者從傳統的以千或萬計算，上升到以百萬、千萬，甚至于以億來計算。這對于高并行處理能力、海量并發查詢、應用高可擴展、自動化動態資源配置、根據負載細粒度優化效率的需求，都遠超出T2架構所能支撐的。海量IT服務消費者、快速增加的應用數量、結合大數據的近實時/實時分析，都給傳統IT帶來巨大挑戰。同時，T2向T3的演進也進一步刺激了數據量的快速增長。在這一演進過程中，應用持續穩定的性能、應用高可擴展性，以及確保IT從IT架構管理到IT服務交付演進過程的業務穩定性，決定著IT對業務的支撐能力，和通過IT實現突破創新的能力。

中國市場IT戰略重點

圖1 未來12個月企業的全閃存部署

中橋調查顯示，IT整合持續是2014年中國用戶IT戰略的第一重點，以提高IT資源使用和管理效率。其次是通過虛擬化實現應用與架構解耦；通過云計算實現從IT架構管理到IT服務自動化交付；以及通過大數據分析和移動互聯實現業務突破創新。IT演進過程中，隨著CPU性能的快速提升，用戶需要高效的解決方案，充分發揮CPU多線程和不斷提升的處理能力，從而優化應用性能和保證低延遲。虛擬化環境產生了大量隨機讀取，采用傳統存儲技術，不僅導致時間延遲，同時，I/O升級成本非常高，難以實現線性升級IOPs，以保證業務發展過程的穩定性。而在云計算環境下，實時滿足各種應用的性能需求，就需要從計算、網絡到存儲的端到端以工作負載為核心的高性能。與此同時，無論是提高批量分析、業務報表效率，還是滿足大數據近實時和實時分析所需性能，對OLTP和OLAP的要求都非常高。在技術升級過程中，CPU性能大概每18到24個月翻一番，如何能夠進一步提升內存、網絡和存儲層的性能，將CPU處理能力轉換為業務加速器，驅動著各種閃存技術的快速發展。越來越多的用戶通過閃存技術，提升并發處理能力以及海量查詢響應速度，保證交易處理的高性能和低延遲，滿足虛擬化和移動互聯，以及大數據分析過程對性能的需求。

中國市場閃存部署和評估

相對于歐美市場，中國企業對閃存技術使用較為保守，閃存尚處于市場教育階段。從圖1可以看到，目前已采用全閃存技術的中國市場占比較低。有43.7%的受訪用戶尚在評估是否采用全閃存技術。而在未來12個月，1/4左右（24.5%）的中國用戶將考慮采用全閃存技術，這與全球市場預測的閃存會逐步取代15000rpm磁盤，成為一層存儲的主流技術還有較大距離。在中國市場，雖然閃存技術的使用還處于初期階段，但受益于閃存技術，中國市場以新興數字為核心的業務得到了蓬勃發展。新浪微博、阿里支付寶、京東商城、百度等創新型企業，正通過閃存技術縮短產品服務面市周期，保證高并發使用體驗，并加速通過大數據和T3平臺實現業務突破創新，成功“跨界”挑戰傳統行業。

從經濟性角度來看，隨著閃存經濟規模的上升，以及閃存靈活的技術選擇，閃存與各種容量和性能優化技術的融合，在2016年，企業級閃存以IOPs成本計算，將與15000rpm磁盤出現交叉。同時，閃存高可靠性和高可用性的不斷完善，閃存高密度、低耗能、IOPs的線性升級擴展能力，將加速閃存作為主存儲核心技術的趨勢。閃存和磁盤技術的有效結合，可以進一步降低時間延遲、提高CPU利用率、降低軟件采購成本和數據中心管理運營成本，從而有效實現用戶普遍追求的控制TCO的目的。從圖2中橋調研數據顯示，中國用戶評估閃存技術最重要的五個選擇因素包括：

圖2 閃存技術的重要評估因素

圖3 閃存技術的價值

閃存經濟性：用戶選擇閃存，以經濟有效地滿足業務對I/O的性能需求。閃存價格和投資回報，是阻礙用戶選擇閃存的重要因素。用戶需要根據業務發展需求，選擇最適合的閃存技術。評估閃存的經濟性，與閃存技術的靈活選擇、閃存使用效率、使用閃存后的數據生命使用管理開支，有著非常緊密的關系。

磁盤緊密整合：高I/O性能對于業務關鍵型負載十分重要。然而，考慮到數據生命周期不同階段對處理性能和存儲資源需求不同，中國用戶將閃存和磁盤緊密整合做為評估閃存的第二考量因素。閃存與磁盤的緊密整合，結合著企業級功能，可以最大限度地提高閃存的使用效率，同時，提高數據生命周期管理效率。

數據高可用性：用戶往往通過閃存提高業務關鍵型應用的性能。故此，閃存高可靠性是保證業務關鍵型數據高可用性和業務穩定安全的核心。

閃存技術靈活性：目前，業界提供不同的閃存技術來應對不同的性能瓶頸。如何根據業務和負載需求靈活選擇閃存技術，對不同的閃存技術實現集中統一管理，決定著閃存的長期高性價比和投資回報。

可管理性：閃存技術不僅在服務器端、存儲端、網絡端提供了靈活的技術選擇，還能實現端到端（服務器閃存、存儲閃存）的集中統一管理，最大限度降低管理的復雜性，提升管理效率。

全閃存MLC和SLC優勢：不同的工作負載對讀性能和寫性能的要求不同。Oracle等數據庫更多的是要求高寫性能，流媒體則是高讀性能。如何根據不同的工作負載細粒度化發揮MLC和SLC各自的技術優勢，是用戶提高閃存投資回報的又一重要評估指標。

閃存技術的價值

市場上的閃存技術方案有多種靈活選擇，可以在服務器端以PCIe SSD的形式實現，或在存儲端以閃存層或全閃存形式呈現。閃存最典型的業務價值包括：

1.提 高OLTP性 能：OLTP負載涉及到在線交易的各個環節。無論網上銀行、電商訂單處理、在線查詢，或各種在線服務注冊和交易，OLTP性能直接決定著用戶體驗和服務質量，決定著業務的增長和利潤空間。閃存可以經濟、快捷地提升OLTP性能。在業務發展過程中，通過閃存I/O性能線性升級，保證業務發展過程中OLTP的穩定性。

2.閃存應用加速：IT演進過程中，應用形態在發生快速變化。應用多元化、云計算、移動應用的應用可擴展性，對系統的并發處理能力都提出更高要求。以ERP為例，ERP云應用和移動ERP，相對于傳統ERP，對I/O性能的要求更高。同時，對數據庫性能的需求也不斷提升。服務器閃存技術，讓用戶能最大限度發揮CPU處理能力，最大限度降低時間延遲，保證海量并發查詢和滿足并行處理性能需求，實現應用加速，保證業務可持續的穩定拓展。

3.VDI/BYOD：桌面虛擬化和移動終端管理啟動風暴是用戶極為棘手的問題，直接影響到移動辦公、遠程辦公的效率和用戶體驗。通過閃存技術，用戶可以動態滿足啟動風暴過程所需要的I/O性能，經濟有效地保證移動辦公效率。

4.商業智能：對數據進行批量分析可以有效提高企業的物流鏈、資金鏈利用率，同時，提高技術研發、產品開發和產品服務市場的投放效率。批量分析的數據整合、分析建模、分析報表，對OLAP提出更高的性能要求。與此同時，近實時和實時分析對OLAP和OLTP都有較高需求。充分發揮閃存MLC和SLC技術，可以經濟地實現對OLTP和OLAP性能的提升。 中橋對中國最終用戶的調研數據也顯示，用戶選擇閃存技術，主要是看中了閃存的以下價值，如圖3。

滿足業務關鍵負載IOPs需求：相對于磁盤技術，閃存提供較高的IOPs。而且，隨著閃存經濟規模的進一步上升和以IOPs成本模式的閃存定價，采用閃存技術來提高IOPs具有相對更好的經濟性。

降低時間延遲：內存空間容量、硬盤相對于CPU的性能跌幅、控制器架構和磁盤尋道，是導致時間延遲的主要原因。閃存技術革新的非機械結構消除了傳統磁盤的磁道式結構，可以更快地傳送數據，極大提高了數據讀取速度，顯著降低時間延遲。

提高虛擬機密度：高虛擬機密度環境會產生大量的隨機讀取，從而對存儲IOPs的要求不斷提升。閃存高IOPs的特點，可以非常有效地應對高虛擬機密度下應用的IOPs需求，并線性升級IOPs來滿足應用的擴展需求。

滿足大數據分析對OLAP的需求：大數據近實時和實時分析對OLAP和OLTP要求都非常高，這就給傳統計算能力和存儲性能帶來挑戰。結合閃存MLC和SLC技術，可以充分滿足大數據分析對OLAP和OLTP的需求。

終端管理啟動風暴：BYOD和VDI啟動風暴是由于產生了大量I/O請求，尤其是當每天大量的虛擬桌面在指定時段同時啟動的時候。閃存結合數據流動技術，能夠經濟有效地以高IOPs應對啟動風暴問題。

消除熱點性能：結合閃存技術和數據自動分層，能夠實時監控并及時將熱點數據遷移到高性能的閃存層。不僅滿足熱點數據的高IOPs和性能穩定性，還提高了存儲資源利用率。