閃存靜待突破

文|本刊記者 石菲

以大型銀行為例，很多銀行在進行評估之后發(fā)現(xiàn)如果采用閃存技術(shù)的話，在電力或者空間上可以達到上億人民幣的節(jié)省。

在數(shù)據(jù)爆炸的今天，人們對數(shù)據(jù)處理的要求越來越高，而采用閃存產(chǎn)品，不僅可以提高存儲系統(tǒng)的訪問性能，還可以提高存儲系統(tǒng)的效率，從而大大減少額外存儲容量的購買，降低存儲的整體擁有成本。

根據(jù)IDC預(yù)測，2020年全球所產(chǎn)生的數(shù)據(jù)量將增至44ZB，到那時，即使現(xiàn)有磁盤廠商全速生產(chǎn)，一刻不停，屆時仍會有6ZB（約2013年所產(chǎn)生數(shù)據(jù)總量近兩倍）的空缺，市場對于硬盤存儲空間的需求呈爆發(fā)式增長。作為新一代存儲技術(shù)，憑借在容量、速度、能耗等方面的優(yōu)勢，閃存正在被越來越多的用戶用于提升并發(fā)處理能力以及海量數(shù)據(jù)查詢的響應(yīng)速度，以保證交易處理的高性能和低延遲，滿足虛擬化和移動互聯(lián)，以及大數(shù)據(jù)分析過程對性能的需求。

應(yīng)對大數(shù)據(jù)挑戰(zhàn)

在大數(shù)據(jù)的背景下，企業(yè)面臨著數(shù)據(jù)爆炸以及利用新技術(shù)進行業(yè)務(wù)轉(zhuǎn)型的雙重壓力，越來越多的企業(yè)認識到先進的IT基礎(chǔ)架構(gòu)為企業(yè)業(yè)務(wù)帶來的獨特價值。

重慶百貨是重慶市最早的國有商業(yè)企業(yè)。1996年上市成為重慶市唯一一家商業(yè)上市公司。目前，公司旗下?lián)碛兄匕?、新世紀百貨、商社電器三大著名商業(yè)品牌，涉足百貨、超市、電器等經(jīng)營領(lǐng)域。2013年，公司實現(xiàn)營業(yè)收入302.46億元，實現(xiàn)利潤9.28億元，雄踞西部地區(qū)百貨零售市場首位。

在重慶百貨SAP項目全面實施過程中，為加快SAP項目實施進程，應(yīng)對海量存儲需求，突破數(shù)據(jù)讀寫性能瓶頸，重慶百貨需要構(gòu)建一個管理簡捷、可實現(xiàn)SAP快速部署，并保障應(yīng)用性能的存儲環(huán)境。在實施了閃存解決方案后，重慶百貨SAP系統(tǒng)的日常復(fù)雜維護作業(yè)執(zhí)行時間由數(shù)小時降低為數(shù)十分鐘，部署速度顯著提升；同時，數(shù)據(jù)讀寫性能瓶頸的突破也使SAP應(yīng)用性能得以大幅提升，從而確保了交易、庫存等關(guān)鍵數(shù)據(jù)的高效應(yīng)用。還簡化了其系統(tǒng)內(nèi)異構(gòu)存儲平臺的管理，并通過虛擬化存儲資源有效提升了存儲資源的利用率。此外，與相當配置的傳統(tǒng)存儲解決方案比較，虛擬存儲架構(gòu)幫助重慶百貨將硬件成本降低35%左右，人工管理成本節(jié)省達50%以上。

再來看看合力叉車，合力叉車是我國目前規(guī)模最大、產(chǎn)業(yè)鏈條最完整、綜合實力和經(jīng)濟效益最好的工業(yè)車輛研發(fā)、制造與出口基地，是我國目前叉車行業(yè)唯一的上市公司。業(yè)務(wù)的快速發(fā)展導(dǎo)致了數(shù)據(jù)量的激增。目前合力叉車SAP ERP系統(tǒng)數(shù)據(jù)量每月增長10%左右，主存儲設(shè)備容量不足；更為緊迫的是，由于數(shù)據(jù)庫主機磁盤繁忙率過高，已經(jīng)嚴重影響了報表的查詢速度與生成時間，拖累了工作效率，例如月結(jié)時間由最初上線時的幾小時增加到十幾，甚至幾十個小時。現(xiàn)有的存儲系統(tǒng)環(huán)境亟需升級改造。

為此，合力叉車選擇了軟件定義閃存方案。利用FlashSystem提升SAP應(yīng)用性能，縮短報表查詢和生成時間。憑借SVC將FlashSystem和原有的IBM Storwize V7000系統(tǒng)形成虛擬存儲資源池，提升系統(tǒng)的可靠性，有效提升存儲資源利用率，降低成本。合力叉車信息技術(shù)研究所副所長王宏宇表示：“信息技術(shù)是合力叉車技術(shù)創(chuàng)新和管理創(chuàng)新的重要支撐。在大數(shù)據(jù)的背景下，制造業(yè)企業(yè)也面臨著數(shù)據(jù)爆炸帶來的機遇和挑戰(zhàn)，因此我們選擇了軟件定義閃存技術(shù)，提升關(guān)鍵業(yè)務(wù)系統(tǒng)的效能，使大數(shù)據(jù)可以為我所用?！?/p>

索菲亞家居股份有限公司設(shè)立于2003年，是一家主要經(jīng)營定制衣柜及其配套定制家具的研發(fā)、生產(chǎn)和銷售的港澳臺企業(yè)投資股份有限公司。作為最早引入信息技術(shù)定制衣柜的企業(yè)，索菲亞從企業(yè)信息化中充分嘗到了甜頭，公司業(yè)務(wù)的快速增長也無不得益于此。隨著公司規(guī)模的進一步擴大，消費者對于定制企業(yè)的服務(wù)和供應(yīng)的要求也在相應(yīng)提升，企業(yè)的效率和競爭力也越來越依賴信息系統(tǒng)的水平、性能和穩(wěn)定性。

按訂單的定制化生產(chǎn)和銷售對于生產(chǎn)系統(tǒng)的響應(yīng)有著極高的要求。在原有的系統(tǒng)環(huán)境下，索菲亞生產(chǎn)系統(tǒng)前端條碼掃描操作響應(yīng)時間需要5分鐘，嚴重影響生產(chǎn)效率，而EBS系統(tǒng)月結(jié)成本報表性能也太慢，每月初都會影響生產(chǎn)效率，現(xiàn)有的IT系統(tǒng)存在明顯的性能瓶頸，無法滿足生產(chǎn)要求。系統(tǒng)升級刻不容緩。

在利用閃存技術(shù)對系統(tǒng)進行了升級后，新升級系統(tǒng)通過采用Flash技術(shù)降低了關(guān)鍵數(shù)據(jù)庫負載的I/O等待時間，提供極低的讀寫延時，從而加速了EBS/CRM數(shù)據(jù)庫負載處理。索菲亞EBS數(shù)據(jù)庫I/O整體性能得到了10倍以上的提升。其中，生產(chǎn)系統(tǒng)Oracle數(shù)據(jù)庫CPU利用率提升4倍，從實施前的11%升至43%；I/O平均時延提升21倍，從實施前的5.47ms 縮短為0.26ms；等待時間占比提升16倍，從實施前的64.35%降低至4.48%。數(shù)據(jù)庫效率(處理：IO等待) 提升26倍，從實施前的1:2升至13:1。 從更加直觀的數(shù)據(jù)來看，生產(chǎn)線前端操作條碼掃描響應(yīng)時間從5分鐘縮短到了30秒，EBS月結(jié)成本報表時間從8小時縮短到了4小時，極大地提升了索菲亞的業(yè)務(wù)生產(chǎn)效率。

改善系統(tǒng)性能

對于中國金融電子化公司數(shù)據(jù)備份中心任技術(shù)總監(jiān)張鵬而言，一直關(guān)注中小金融行業(yè)的災(zāi)備使用情況的他現(xiàn)在思考的是如何將閃存技術(shù)引入到傳統(tǒng)的災(zāi)備解決方案里面去。

張鵬發(fā)現(xiàn)隨著客戶自身的業(yè)務(wù)發(fā)展，技術(shù)條件也需要有相應(yīng)的升級換代。如客戶將計算資源和存儲資源進行升級，原有的災(zāi)備系統(tǒng)就會面臨問題。針對之前計算環(huán)境和存儲環(huán)境所做的解決方案無法跟上現(xiàn)在系統(tǒng)的腳步。而隨著企業(yè)級客戶對保護數(shù)據(jù)的要求越來越高，為了把可恢復(fù)的時間點縮得更短，顆粒做得更小，在存儲上不停讀取對傳統(tǒng)存儲帶來了巨大壓力，同時傳統(tǒng)存儲機械硬盤自身的弱點也不能滿足于大IO的主機要求。

傳統(tǒng)制造企業(yè)在向智能制造轉(zhuǎn)型時也會遇到類似的問題。長安鈴木的高性能計算中心承擔著熱處理、碰撞模擬、流體結(jié)構(gòu)分析等計算機輔助工程任務(wù)。該中心信息系統(tǒng)擔負著大量的批處理作業(yè)、并行作業(yè)，以及可視化作業(yè)工作負載。為此，該中心用四年的時間搭建了超過1000個平臺，但仍然面臨著增加新應(yīng)用的開發(fā)時間長，現(xiàn)有系統(tǒng)難以快速滿足用戶定制需求，維護成本大；存儲吞吐量低，無法滿足結(jié)構(gòu)類型I/O要求等諸多挑戰(zhàn)。

在應(yīng)用閃存改善存儲系統(tǒng)后，并利用軟件定義存儲技術(shù)使不同的應(yīng)用能夠根據(jù)工作負載動態(tài)調(diào)配整個計算資源，可以使整個處理高性能計算核心應(yīng)用的處理時間降低到原來的十分之一。并且通過性能和速度的改善，以及動態(tài)的資源調(diào)整，能夠把該平臺從原來只覆蓋到一、兩個車型，延伸到覆蓋全系列所有的車型，且能夠支持全球十幾個國家的生產(chǎn)工廠。

成本優(yōu)勢加速閃存落地

盡管閃存技術(shù)在消費級產(chǎn)品已經(jīng)走入常態(tài)，而閃存在引入企業(yè)級的時候還是一個新常態(tài)。Gartner的調(diào)查報告顯示，全閃存陣列市場的整體規(guī)模將以年均37%的復(fù)合增長率持續(xù)拓展，而2020年數(shù)據(jù)中心單純利用全閃存陣列技術(shù)進行主數(shù)據(jù)的存儲比例將會達到25%，閃存技術(shù)正在受到越來越多用戶的青睞。IBM大中華區(qū)硬件系統(tǒng)部存儲系統(tǒng)部總經(jīng)理黃永志表示，凡是企業(yè)級客戶，對于閃存都有需求，只是遲早的問題而已。閃存的性能提升、降低成本，不僅為企業(yè)帶來了解決數(shù)據(jù)爆發(fā)的問題，并且能夠幫助企業(yè)掌握數(shù)據(jù)里的內(nèi)涵，完成大數(shù)據(jù)應(yīng)用。

“以大型銀行為例，很多銀行在進行評估之后發(fā)現(xiàn)如果采用閃存技術(shù)的話，在電力或者空間上可以達到上億人民幣的節(jié)省。盡管對閃存技術(shù)表示了極大的興趣，但銀行的主要問題在于遺留下來的架構(gòu)資產(chǎn)太多，不允許迅速切換，一些銀行的IT架構(gòu)不僅復(fù)雜而且非常龐大，光是前期的評估就需要很多工作。因此，大型銀行是許多對閃存有好感但不敢輕易使用的一大典型。所以我們預(yù)計銀行可能會在某個節(jié)點上會突然產(chǎn)生很大規(guī)模的更換，這一切只需要一個突破點?！?/p>

他表示，在未來三到五年或者更長時間內(nèi)機械磁盤依然會作為非常重要存儲介質(zhì)，必然存在閃存和其他存儲融合的環(huán)境。在這個融合的環(huán)境下，哪些數(shù)據(jù)需要使用閃存，哪些數(shù)據(jù)需要使用機械磁盤？什么樣的應(yīng)用跑在閃存上更有效？什么樣的應(yīng)用用傳統(tǒng)磁盤更好？這可能是未來三到五年每個用戶都會面臨的問題。而軟件定義閃存可以很好的解決這個問題，IBM的軟件定義閃存解決方案不僅融合了IBM FlashSystem全閃存陣列產(chǎn)品與IBM軟件定義存儲產(chǎn)品系列IBMSpectrum Storage各自的優(yōu)勢，還融入了IBM Platform Computing在軟件定義計算方面的能力，通過存儲資源管理、應(yīng)用調(diào)度功能，用戶可根據(jù)不同的應(yīng)用需求對存儲資源進行匹配與應(yīng)用優(yōu)化，從而最大程度發(fā)揮IBM FlashSystem全閃存陣列產(chǎn)品在容量、I/O性能上的優(yōu)勢，從而大幅提升用戶在開展高性能計算、大數(shù)據(jù)分析等應(yīng)用時的表現(xiàn)。