将PCIe SSD作为高速缓存的两大方式
过去2、3年来,市场上已经出现了不少采用PCIe接口的Flash内存存储产品,这些产品通常是一张内含控制器芯片与Flash内存颗粒、采用PCIe×4或×8接口的PCIe适配卡。将这种适配卡安装到服务器内,然后安装驱动程序,操作系统即可将Flash内存空间辨识为区块存储设备,接下来对其进行初始化与格式化后,就能像一般硬盘一样使用这种PCIe SSD的空间。
硬件支持问题
不过要在虚拟平台内使用PCIe SSD,却面临了硬件支持方面的障碍。必须让Hypervisor识别与驱动PCIe SSD设备,才能在虚拟环境中使用PCIe SSD的存储空间。但多数企业级PCIe SSD产品,目前都只提供Windows或Linux操作系统的驱动程序,缺乏对于当前最重要的虚拟平台VMware的支持,以致无法在VMware虚拟环境中使用PCIe SSD.
通过整理几种主要企业级PCIe SSD产品的支持平台情况(如上图),发现并不是所有厂商都支持VMware虚拟环境,在所列出的11家供货商中,只有5家厂商的PCIe SSD产品,可提供适用于VMware环境的驱动程序,其余产品大都只有Windows与Linux两种平台的驱动程序,这也造成欲在这个环境使用PCIe SSD的用户,产品选择较为有限。
当然若换成Hyper-V平台,硬件支持问题便小得多,只要是兼容于Windows Server 2008的存储设备,大都能为Hyper-V使用。但Hyper-V的整体功能与在企业环境中的普及度,仍与VMware有相当差距,而且更换平台牵扯较大,不太可能有用户仅仅是为了使用某种存储硬件,而将VMware换成Hyper-V.
解决支持性问题后,接下来便是虚拟环境中如何使用PCIe SSD的问题。如同实体环境中的应用情况,PCIe SSD在虚拟环境中的典型应用方式亦是这两种:
(1)将PCIe SSD作为数据存储磁盘
也就是将PCIe SSD的空间作为虚拟平台的文件系统空间,或是虚拟机直接存取的区块型存储设备。
考虑到成本与容量需求问题,显然不可能把全部的虚拟机,全都搬移到PCIe SSD的空间内,因此必须采取分层存储的概念,将最需要I/O效能的虚拟机,迁移到PCIe SSD提供的存储空间上。其余虚拟机则仍留在传统硬盘构成的存储空间内。
只要虚拟平台的Hypervisor能识别与驱动PCIe SSD设备,就能将其格式化为可供虚拟机使用的文件系统或存储设备。
(2)将PCIe SSD作为高速缓存
将PCIe SSD的空间作为DRAM外的第二层高速缓存,借由PCIe SSD提供的数百GB空间,来提高快取命中率,降低前端服务器存取后端传统硬盘的机率。
要将PCIe SSD作为虚拟平台的高速缓存,必须通过专门软件的支持,目前能提供这种型态应用的产品只有两家:Fusion-io用于搭配该公司PCIe SSD产品的ioTurbine软件,以及EMC刚推出的VFCache。
关键字:SSD、虚拟平台、PCIe接
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