闪存存储是一种数据存储技术,基于可电子编程的高速内存。顾名思义,闪存存储可以闪速写入数据并执行随机 I/O 操作。
闪存存储利用一种称为闪存的非易失性内存。这种非易失性内存不需要通过供电来维护所存储数据的完整性,因此即使断电,数据也不会丢失。换句话说,当磁盘断电后,非易失性内存不会“忘记”所存储的数据。
闪存存储使用内存单元来存储数据。对于存有以前写入数据的单元,必须先擦除,然后才能写入新数据。此外,闪存存储形式多样,既有简单的 U 盘,也有企业级的全闪存阵列。
闪存存储采用集成电路技术,是一种固态技术,也就是说,它没有可拆卸的部件。如果将闪存技术用于企业级存储,则术语“闪存驱动器”或“闪存阵列”往往与固态驱动器 (Solid-State Drive, SSD) 互换使用。
SSD 技术与硬盘驱动器 (Hard Disk Drive, HDD) 技术不同 — 后者是另外一种主流计算机存储类型,自二十世纪五十年代既已存在。与 SSD 不同的是,HDD 存储采用旋转磁盘、电机和读写磁头,通过电磁机制在旋转盘片中存储数据。
闪存存储所具有的独特优势,为数据量呈爆炸式增长以及困扰于缓慢且无法预测的数据访问的企业带来了福音。相对旋转式磁盘而言,全闪存存储解决方案变得越来越经济实惠,企业现在可以大规模享受以下闪存优势:
NetApp 拥有业内云集成支持范围最广泛的全闪存存储,可为新闪存技术提供最灵活的支持,让您可以轻松利用闪存的创新优势,但不会导致业务中断。
过去,SSD 一直采用与硬盘驱动器 (Hard Disk Drive, HDD) 相同的 I/O 接口设计连接到主计算机,例如 SATA 和 SAS 接口。尽管如今大多数 SSD 都使用基于 3D TLC NAND 的闪存存储,但非易失性内存标准 (Nonvolatile Memory Express, NVMe)、基于网络结构的 NVMe (NVMe over Fabrics, NVMe-oF) 以及存储级内存 (Storage Class Memory, SCM) 技术给数据中心带来了无限可能。
NVMe 是一款用于通过 PCI Express (PCIe) 总线访问闪存存储的接口协议。不同于只能使用单一串行命令序列的传统全闪存架构,NVMe 支持成千上万个并行序列,每一个序列都能支持成千上万个并发命令。
NVMe-oF 是存储系统中的一个主机端接口,可以通过远程直接内存访问 (Remote Direct Memory Access, RDMA) 或光纤通道网络结构提供许多相关的 NVMe 功能。利用 NVMe-oF,可以横向扩展到许多 NVMe 设备,甚至支持远距离 NVMe 设备。
也称持久内存 (Persistent Memory, PMEM),是一种新型介质技术,它模糊了内存与存储之间的界线,可作为其中任何一种介质使用。SCM 的示例包括 Intel 的 3D XPoint 和三星的 Z-NAND 介质。
广泛部署 NVMe 和 NVMe-oF,特别是结合 SCM 使用时,可以大幅加快下一代应用程序的性能,将延迟降低到原来的 1/10,并提供最高 IOPS。
NetApp 率先向市场推出基于 3D NAND 技术的大容量 15 TB SSD。目前,NetApp 引领闪存的未来发展,在其强有力的愿景中,基于 NVMe、NVMe-oF 和 SCM 的全新闪存系统将可以无中断集成到现有基础架构中。