從誕生之初，閃存就成為熱點(diǎn)技術(shù)，如今經(jīng)過(guò)市場(chǎng)的積淀，日漸走入尋常企業(yè)中，接受用戶和應(yīng)用的檢驗(yàn)。

作為新一代主流存儲(chǔ)介質(zhì)，SSD（固態(tài)硬盤(pán)）具有讀寫(xiě)速度快、隨機(jī)訪問(wèn)性能高、輕便、抗震等顯著的優(yōu)點(diǎn)，也讓嘗鮮部署SSD的企業(yè)嘗到了通過(guò)閃存加速的甜頭。

正如一枚硬幣有正反兩面，SSD也并非***無(wú)缺，比如SSD單位容量成本較高，受限于介質(zhì)擦寫(xiě)次數(shù)而具有明顯的寫(xiě)壽命限制，SSD在順序隨機(jī)讀、大塊順序?qū)懭霑r(shí)具有***的性能，而在隨機(jī)寫(xiě)入場(chǎng)景下性能較低。另外，在不同的操作模式下，SSD性能的發(fā)揮也具有明顯的差異。相對(duì)于機(jī)械硬盤(pán)，雖然SSD的讀寫(xiě)性能具有明顯提升，但是并不意味著簡(jiǎn)單粗獷的使用，就能讓SSD充分的發(fā)揮出***性能水平。因此，圍繞著如何有效降低SSD介質(zhì)成本，提升使用壽命，發(fā)揮***性能，業(yè)界各大供應(yīng)商都開(kāi)始施展渾身解數(shù)。

SSD應(yīng)用的優(yōu)化法則

要明確SSD的這些屬性，必須先說(shuō)一說(shuō)顆粒磨損次數(shù)和OP（超供）空間兩個(gè)重要概念，以及內(nèi)部的垃圾回收。

不同的顆粒種類(lèi)具有不同的磨損次數(shù)，比如SLC、MLC、TLC這些基于不同工藝的顆粒都具有不同的磨損次數(shù)限制，磨損次數(shù)越低的介質(zhì)成本越低，超過(guò)顆粒磨損次數(shù)，SSD將不可寫(xiě)入，這個(gè)時(shí)候用戶就必須更換新的SSD。

OP空間和垃圾回收是由SSD主流NAND FLASH顆粒特殊寫(xiě)入方式?jīng)Q定的，所謂OP空間，是用戶不可操作的容量，因?yàn)轭w粒容量的大小直接與成本相關(guān)，所以O(shè)P越多，SSD成本也就越高。

要提高介質(zhì)的性價(jià)比或者想在同樣成本下具有更長(zhǎng)的使用壽命，往往需要陣列的使用來(lái)充分降低SSD的寫(xiě)放大，通俗的理解為SSD顆粒留出更多的寫(xiě)入次數(shù)，使同樣的顆粒提供更多的可用容量和更長(zhǎng)的使用壽命。

主要原因是陣列對(duì)SSD的使用不是簡(jiǎn)單的使用單個(gè)SSD，而是一次使用一批SSD，這樣可以均衡的發(fā)揮各個(gè)SSD盤(pán)片的性能和壽命，從而實(shí)現(xiàn)陣列層面***的介質(zhì)性價(jià)比。

對(duì)于使用SSD的用戶而言，***的擔(dān)心源于SSD顆粒，因?yàn)橐坏┻_(dá)到磨損壽命，SSD將不可寫(xiě)入，不僅運(yùn)行的業(yè)務(wù)不可用，而且數(shù)據(jù)也有丟失的風(fēng)險(xiǎn)。

華為RAID 2.0+有何來(lái)頭？

RAID 2.0是華為存儲(chǔ)在傳統(tǒng)RAID基礎(chǔ)上研發(fā)的新一代RAID技術(shù)——塊虛擬化，它最典型的特點(diǎn)是不再使用整塊的硬盤(pán)作為RAID基礎(chǔ)單元，而是將硬盤(pán)切分成一定容量的小塊，從不同的硬盤(pán)上選取一個(gè)小塊就可以組成一個(gè)小的RAID組。

樣的好處是RAID單元不再局限在單一盤(pán)，通過(guò)更多的盤(pán)提供輸出能有更高的盤(pán)性能，而且遇到硬盤(pán)失效時(shí)，并發(fā)多盤(pán)寫(xiě)入可以解決重構(gòu)寫(xiě)入瓶頸問(wèn)題，理論上重構(gòu)性能可以達(dá)到與參與重構(gòu)盤(pán)數(shù)量同樣的性能提升，比如100盤(pán)參與重構(gòu)，不考慮后端接口卡限制，重構(gòu)速度可以提升100倍。

RAID 2.0+雖然基于RAID 2.0，但又賦予了很多增強(qiáng)的性能，包括智能的瘦分配、盤(pán)間均衡、多種介質(zhì)數(shù)據(jù)平滑流動(dòng)、精簡(jiǎn)重構(gòu)、故障自檢等多種功能。伴隨豐富的智能特性，華為RAID 2.0+能夠***的發(fā)揮出SSD的性能和可靠性，提供超高的成本優(yōu)勢(shì)、超長(zhǎng)的使用壽命和超高的性能。

天生為SSD優(yōu)化而生

傳統(tǒng)RAID以盤(pán)為基礎(chǔ)單位向用戶提供空間，粗粒度管理，要將這些未寫(xiě)入空間精確而規(guī)則的告知SSD相對(duì)困難。而RAID 2.0+將硬盤(pán)劃分為規(guī)范的小粒度（CK）進(jìn)行管理，當(dāng)CK沒(méi)有分配或者進(jìn)行釋放時(shí)，就可以通過(guò)SSD的TRIM命令，及時(shí)將這些沒(méi)被使用的空間告知SSD。而且RAID 2.0+的瘦分配實(shí)現(xiàn)按需分配，可以在需要的情況下才進(jìn)行空間分配，這樣能方便的區(qū)分出寫(xiě)入用戶數(shù)據(jù)的空間和未寫(xiě)入用戶數(shù)據(jù)的空間。

如之前提到，SSD具有內(nèi)部垃圾回收的機(jī)制，可以形象的想象成SSD內(nèi)部是一個(gè)個(gè)小房間，只有把里邊的家具都搬到別的空房間，房間才能重新使用。RAID 2.0+可以將沒(méi)有使用的家具信息告知給SSD，減少大量的搬遷磨損，給SSD帶來(lái)了壽命和性能的雙重提升。

這些因?yàn)镾SD內(nèi)部搬移帶來(lái)的額外顆粒磨損損耗了SSD顆粒的寫(xiě)入次數(shù)，同樣的顆粒，額外搬移越多，用于承接用戶的寫(xiě)入數(shù)據(jù)量也就越少，SSD的壽命越短。或者寫(xiě)入次數(shù)一樣，額外搬移越多，用戶需要在顆粒成本的投入會(huì)越高。

 SSD的DWPD取決于顆粒類(lèi)型和寫(xiě)放大系數(shù)，而寫(xiě)放大系數(shù)取決于超分配的比例，超分配比例越高寫(xiě)放大系數(shù)越小，同時(shí)DWPD值也越高。

在對(duì)單個(gè)SSD磨損優(yōu)化的同時(shí)，RAID 2.0+也會(huì)在SSD之間均衡的進(jìn)行空間分配和寫(xiě)入，在添加SSD時(shí)，利用盤(pán)間均衡技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)新添加盤(pán)上的空間均衡。這里的盤(pán)間均衡分配與寫(xiě)入技術(shù)和SSD內(nèi)部的顆粒磨損均衡是一致的原理，SSD利用顆粒的均衡磨損來(lái)延長(zhǎng)盤(pán)片的整體使用壽命，而RAID 2.0+則充分保障SSD盤(pán)間的磨損均衡，有效的避免單盤(pán)磨損過(guò)度而影響陣列的整體使用壽命，所有盤(pán)接近一致的達(dá)到壽命末期，從而實(shí)現(xiàn)陣列層面SSD使用壽命的提升。

陣列的單方面優(yōu)化可以讓SSD在可用性上得到大幅提升，但要做到陣列與SSD “天人合一”的境界，則還需要更加精深的技能，華為RAID 2.0+能夠?qū)崿F(xiàn)陣列與SSD盤(pán)的***配合能力。

RAID 2.0+特有的盤(pán)上小粒度管理，配合陣列的ROW（寫(xiě)時(shí)重定向）機(jī)制，可以充分的融合陣列垃圾回收和SSD上垃圾回收，更進(jìn)一步的降低盤(pán)上的寫(xiě)放大，提供更***的成本優(yōu)勢(shì)和可靠性，使陣列數(shù)據(jù)流和SSD業(yè)務(wù)流精準(zhǔn)配合，這些計(jì)劃在華為全閃存陣列應(yīng)用的***技術(shù)，相信會(huì)讓RAID 2.0+與SSD這對(duì)天然的CP爆發(fā)更閃耀的光芒。

另一方面盡管SSD價(jià)格日漸降低，但還是高于傳統(tǒng)的機(jī)械硬盤(pán)，很多用戶仍然面臨著SSD成本和性能的糾結(jié)。而RAID 2.0+提供了數(shù)據(jù)在多種介質(zhì)間天然的流動(dòng)能力，用戶可以根據(jù)需求靈活的選擇SSD和機(jī)械硬盤(pán)的配比，在獲得大幅性能提升的同時(shí)又能***兼顧成本的苛求。

除了***解決成本和可靠性的問(wèn)題，針對(duì)SSD對(duì)大塊寫(xiě)入的性能偏好，RAID 2.0+在盤(pán)上寫(xiě)入IO的獨(dú)特緩存和匯聚設(shè)計(jì)，下發(fā)到SSD的寫(xiě)入IO可以很好的支持大塊的寫(xiě)入，一個(gè)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)是64K的隨機(jī)寫(xiě)入帶寬約為4K寫(xiě)入帶寬的兩倍左右，從而真正發(fā)揮出SSD飛馳的速度感。

而且，華為是業(yè)界唯一同時(shí)提供陣列和SSD盤(pán)片，并與主流顆粒供應(yīng)商有深度合作的存儲(chǔ)廠商，也使其在SSD領(lǐng)域的絕對(duì)領(lǐng)先地位更加不容撼動(dòng)。憑借在閃存介質(zhì)硬件、軟件技術(shù)創(chuàng)新，以及產(chǎn)業(yè)鏈的全面合作，華為閃存產(chǎn)品和解決方案廣泛應(yīng)用于全球各行各業(yè)的業(yè)務(wù)系統(tǒng)，為俄羅斯NovikomBank、奧地利和記、德國(guó)愛(ài)達(dá)郵輪、中國(guó)比亞迪提供高可用、高可靠的服務(wù)，承載企業(yè)核心業(yè)務(wù)。