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2018/12/18

QLC用儲存容量彌補耐久性 新型態應用逐漸拓展浮現

軟實力做出差異化 台廠高可用性一較高下

余采霏
自2011年儲存廠商開始將快閃記憶體(NAND Flash)導入企業級儲存設備至今,短短的數年間,NAND Flash的應用已經從傳統僅僅作為快取(Cache)的角色,進入全面快閃應用的時代,國內儲存廠商也加入戰局,包含捷鼎創新、群暉、普安等業者,均已有多款解決方案推出,2018年6月,廣盛科技(QSAN)也正式在台發表首款產品,正式進軍全快閃儲存市場。
新興科技正在帶動改革浪潮,同時也加速全球資料量的急速攀升,根據希捷Data Age 2025調查報告,全球資料到了2025年將成長至163ZB,是2016年所產生的16.1ZB資料量的十倍之多。龐大的資料不僅帶來儲存容量挑戰,同時還衍生出速度的議題,尤其在數位經濟時代下,人們希望更好的體驗,如何提供更快的回應速度已經成為各式應用服務運行架構中的必要考量,而這其中,儲存瓶頸更是一大關鍵。不少企業在IT現代化的過程中,將全快閃儲存陣列(All Flash Array,AFA)視為一大考量,看重的正是NAND型快閃記憶體(NAND Flash)所能提供的高效能與低延遲表現,除了能突破傳統硬碟物理上的效能極限,低耗能的特性也為企業減少電力支出。

驅動全快閃儲存陣列迅速竄起的另一項因素,源自於NAND Flash技術發展以及價格不斷下跌。企業級固態硬碟所採用的快閃記憶體晶片技術從SLC、MLC一路演進到TLC,甚至未來很可能運用QLC,大幅增加的儲存容量淡化了壽命與可靠度議題,同時取得了價格優勢。捷鼎創新資深經理林建立便認為,固態硬碟朝向大容量發展已是必然的趨勢,QLC技術能夠在滿足大容量的同時,還能提供價格上的優勢是現今企業最感興趣的兩大面向,至於讀寫次數的壽命問題,並不用太擔心,當固態硬碟容量超越企業所產出的資料量時,可能連一天都無法抹寫一次,固態硬碟的壽命將大幅延長。

他同時也觀察到,NAND Flash的產能充盈後,一改去年供貨緊張的情況,今年(2018年)固態硬碟(SSD)平均有二成至三成的降幅,預計2019年可望持續降價,再加上大容量的固態硬碟品質也慢慢穩定,企業將能以更合理的價格部署全快閃儲存陣列。

AFA競爭激烈台廠突圍力求差異化

自2011年儲存廠商開始將快閃記憶體導入企業級儲存設備至今,短短的數年間,NAND Flash的應用已經從傳統僅僅作為快取(Cache)的角色,進入全面快閃應用的時代,不管是原生針對全快閃特性而設計的儲存設備,還是傳統儲存陣列擴大支援SSD的解決方案,現今的全快閃儲存方案可謂遍地開花,除了Dell EMC、IBM、Pure Storage、NetApp、HPE、Hitachi Vantara等國外品牌業者之外,國內儲存廠商也加入戰局,包含捷鼎創新、群暉、普安等業者,均已有多款解決方案推出,今年六月,廣盛科技(QSAN)也正式在台發表首款產品,正式進軍全快閃儲存市場。


▲全快閃儲存方案遍地開花,台灣廠商紛紛加入戰局,入門款機種更適合中小企業應用。


除了捷鼎創新NeoSapphire系列產品的核心技術是由工研院技轉之外,其餘幾家廠商主要都是以原本耕耘的儲存領域為基礎,拓展新的全快閃儲存產品線。例如,群暉旗下FS系列全快閃儲存便是以NAS架構為基礎;普安近年則聚焦在整合式儲存陣列(Unified Storage),因此EonStorGSa系列也同時支援SAN與NAS,雖然是沿用原有的軟硬體架構,但特別針對SSD的效能進行了優化與調校。至於QSAN則是以自家主力SAN儲存領域為基礎,XCubeFAS搭載全新的作業系統XEVO,強調快速部署。

值得留意的是,為了能夠在市場更有競爭力,各家廠商不管在軟體功能層面抑或是硬體機構上,都想方設法提供獨有特色,舉例而言,捷鼎創新率先採用NVMe SSD算是在台灣廠商中腳步最快的一家,而獨家研發的FlexiRemap技術,更是一大特色;而群暉則研發了RAID F1功能,能利用特殊的演算法,將工作量不平均地分配至數顆 SSD,以提升耐用性,確保資料安全,同時在機構設計上,除了機架式的選項外,也推出直立式的產品供企業選擇。

普安與QSAN則打破2U 24Bay的機構設計,分別開發出2U 25Bay與2U 26Bay的機種,以提供更高密度的儲存容量,另外,由於普安能夠同時支援SAS與SATA SSD,因此企業更能在價格、效能以及容量上進行取捨,找出最適合的解決方案,而QSAN提供的Cache to Flash資料保護,則能避免企業因突然斷電,造成Cache資料遺失而導致資料不一致的情況。

普安產品企劃部資深經理高明賢認為,多年以來,在儲存市場中,全快閃儲存陣列一直有著高「貴」的形象,雖然固態硬碟持續降價,但多數的客戶依然對成本非常敏感,在此領域市場中,如何滿足企業期待就是一項棘手挑戰,「舉例來說,現今的全快閃儲存解決方案已經很少見到同時能夠支援SAS與SATA固態硬碟的選項,但是對於成本較敏感的企業而言,SATA SSD卻不失為一個在價格、效能以及容量上平衡的好選擇,對此,普安也克服技術上挑戰,同時支援SAS與SATA SSD,目的即是為了滿足成本敏感型企業的彈性需求。」

力推雙控高可用性暖資料應用浮現

有別於全快閃儲存設備推展初期,各家業者紛紛聚焦於IOPS規格,大談全快閃儲存陣列的高效表現,在歷經幾年的市場教育與驗證後,如今重點則更加入了高可用性的要素,包含捷鼎創新、普安以及QSAN在內,紛紛力推雙控制器的全快閃儲存機種,而群暉雖然也有雙控制器的產品選項,但偏向混合式的應用。從這些市場佈局也不難發現,企業對於全快閃儲存的要求,除了效能之外,系統的可用性與資料的安全性也是現今著重的要點。

廣盛科技產品管理處資深經理戴哲男便指出,廣盛在全快閃儲存的設計初期便以高可靠性為目標,除了雙主動的控制器架構外,所有的關鍵零組件也都有備援設計,並且可以熱插拔,在功能面也提供自動故障轉移/故障恢復機制,目的就是希望在即使有零組件故障的情況下,依然可以實現99.9999%的可用性。

目前,全快閃儲存陣列應用主要還是聚焦在高IOPS與低延遲的環境,像是虛擬化環境、資料庫以及影音剪輯等等都是常見的應用。不過,群暉科技產品行銷經理蔡孟儒也分享國外一些較為特別的應用場景,舉例而言,在美國,就有客戶運用全快閃儲存作為暖資料(Warm Data)的備份,主要用於分析資料時使用。「該企業原本是將資料存放在硬碟,但隨著資料量愈來愈大,若是將這些資料存放到硬碟再進行分析將面臨不小挑戰,於是決定採用全快閃儲存陣列,以實現資料分析的目標。」他提到,另一項原因,是該企業認為相較於傳統硬碟而言,固態硬碟更容易被預測,在維護上可以提前做準備,相對省力。

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