如何充分发挥SSD的优势？

如何充分发挥SSD的优势？

一、如何充分发挥出SSD的性能

首先，我们来看看传统HDD的使用方式：

企业级存储通常使用Raid卡做数据保护。

在接口协议方面，随着SSD的发明，NVMe协议应运而生。相较于SAS、SATA的单队列机制，NVMe最多可以有65535个队列，并且直接采用PCIe接口，消除了链路和协议瓶颈。

在Linux 驱动和IO协议栈方面，也做了相应的优化，如下图所示，NVMe驱动可以直接绕过那些传统的、专为HDD设计的调度层，大大缩短了处理路径。

基于目前这种状况，很多企业级存储方案仍然在使用SAS/SATA的SSD加传统的Raid卡，这种方式又会出现前面已经解决的两个问题，SSD的性能得不到充分发挥。

二、如何提升NVMe盘的持久性

在企业级存储中，通常使用Raid5/6这种“读改写”的机制，会对盘的写操作数量进一步放大，一般使用场景下大约是直接写入方式的2倍损耗。此外，很多Raid5还会启动Journal机制，对盘的使用寿命会进一步损耗。

由此可以看出，基于NAND的SSD还是比较娇弱的。不过，只要能正确地使用，还是可以避免这些问题。比如以某常用的QLC盘为例，通过如下两组关于性能和持久性相关的参数可以看出，在持久性上顺序写是随机写的5倍，而性能更是26倍：

顺序写 0.9 DWPD， 随机4K写0.18 DWPD；

顺序写 1600 MB/s， 随机4K写15K IOPS（60MB/s）。

三、如何降低使用成本

由于SSD相对于HDD而言是一项新技术，再加上产业的生产规模和需求量的矛盾，目前价格相比HDD仍然偏高。那么如何降低SSD使用成本就变得非常重要。

降低使用成本最重要的一环就是要把SSD充分使用起来，无论是容量还是性能。不过就目前而言，大多数NVMe盘都是直接插在应用服务器上使用，而这种方式非常容易造成大量的容量和性能浪费，因为只有这台服务器上的应用才能使用它。根据调研发现，使用这种DAS（Direct Attached Storage，直连式存储）方式，SSD的利用率大概在15%-25%。

针对压缩方面的问题，Lightbits的NVMe/TCP集群存储解决方案可以通过存储加速卡来予以解决。该卡可以做到100Gb的线速压缩能力，并且不消耗CPU，不增加延迟。利用这样的解决方案，压缩功能几乎没有额外的成本。此外，正如前面在介绍提高持久性时所提到的，Lightbits解决方案能提高使用寿命并支持使用QLC盘，从整个使用周期来看，在使用成本方面也会有非常大的降低。总的来说，通过解耦合提高使用效率，压缩提高可用容量，优化提高使用寿命或启用QLC，经过这样的重重提升，SSD的使用成本可以得到极大的控制。

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