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前兩天，我看到一個新的“混合”全閃存陣列形態(tài)出現(xiàn)了，NVMe+SAS SSD。這是誰干的?是Tegile。

大家都知道，Dell是第一個支持在全閃存陣列進行分層的廠商，其可以根據(jù)SLC、MLC、TLC不同的介質SSD做成不同的性能層。目前，SLC SSD應該基本沒有公司在做了，MLC和TLC應該是市場的主流，未來估計還有QLC，因此，這種分層應該還有一些市場。

Tegile的思路和Dell有點不同，不是采用不同的顆粒的FLASH做不同的層，而是采用不同接口的SSD做不同的層。即NVMe SSD是高性能層，SAS接口SSD做大容量層，當然，顆粒也可以不同。

目前其在IntelliFlash HD系列支持這種分層方式。

不過看規(guī)格，好像一個陣列也就支持4個NVMe SSD，感覺數(shù)量太少了一些。估計直接利用控制器上的PCIe插槽來支持的。

Tegile采用HGST的NVMe SSD和SAS SSD，從單盤特性來說，確實NVMe的性能和時延都要好很多。這兩種SSD應該顆粒是一樣的，只是接口不同。

目前NVMe已經(jīng)走進了主流存儲廠商的原生全閃存陣列產(chǎn)品里。比如，華為的Dorado 5000 V3，采用自研的NVMe SSD，是市場上第一款主流的NVMe SSD。

然后Pure Storage也推出了FlashArray //X70系列，也采用自研的NVMe 模塊，并且將在年底其前端支持也NVMeF，號稱第一款100%的NVMe陣列。

NVMe標準也在不斷演進當中，其中剛剛發(fā)布的NVMe 1.3標準，針對數(shù)據(jù)中心，支持了三個重要的特性：數(shù)據(jù)擦除、多流寫和虛擬化。

其他還有一些管理特性的增強，還有針對消費級的一些新特性。

由于我們重點講企業(yè)特性，因此，我這里重點和大家聊聊那三個數(shù)據(jù)中心特性。

第一個特性是數(shù)據(jù)擦除。我在今年的中國閃存峰會分享過，現(xiàn)在SSD擦除比較麻煩，沒有標準。傳統(tǒng)的HDD有專門的擦除方法，比如很多企業(yè)內(nèi)部采用低級格式化的方式。新的NVMe 1.3規(guī)范定義了3種擦除方式，第一是塊擦除，采用物理刪除NAND塊這種低級塊刪除方式，有點類似HDD的低級格式化，應該是采用專門的命令。第二種方式就是針對加密的SSD，直接修改秘鑰，這樣數(shù)據(jù)就不可再解密;第三種方式是覆蓋寫，但是由于SSD有FTL，因此這個覆蓋寫應該不是普通的覆蓋寫，而是可以直接寫具體物理地址的覆蓋寫。不過，由于會影響壽命，因此不是推薦的擦除方式。

為什么需要這么費勁做數(shù)據(jù)擦除，因為這樣可以防止數(shù)據(jù)泄密，而且這個SSD可以重新回收利用。在陣列退役或者SSD更換維修的時候，這個標準可以幫助你安全擦除數(shù)據(jù)。如果不能安全擦除，你可能需要購買硬盤不返還維保服務，價格要高一些。

第二個特性存儲虛擬化。這里的存儲虛擬化指的是虛擬機如何訪問下面的NVMe SSD。傳統(tǒng)的方式是NVMe驅動在Hypervisor里，所有VM都通過Hypervisor來訪問，這些性能會差些。

現(xiàn)在支持VM直接訪問NVMe SSD，就好像其獨占這個NVMe SSD一樣。

目前實現(xiàn)的原理是采用PCIe SR-IOV技術。因為NVMe SSD也是PCIe的接口，因此，就像原來直通網(wǎng)卡和直通顯卡一樣，采用SR-IOV來實現(xiàn)每個VM可以直接訪問PCIe的設備。

第三個特性，我認為也是最大的特性就是多流寫了。大家知道，SSD上面有一個控制器(小腦)，但和Host(大腦)一直沒有一種方式來交換元數(shù)據(jù)，實現(xiàn)一種聯(lián)動?，F(xiàn)在NVMe 1.3定義了一個交換元數(shù)據(jù)的方式，即在每個IO命令上可以加上一個標簽。

在NVMe 1.3里面，這個交換元數(shù)據(jù)技術首先應用在多流寫技術里。大家知道，SAS SSD的多流寫技術已經(jīng)由三星推動成一個SCSI的標準(詳見用多流寫技術提高SSD的性能和壽命?)，但是，由于NVMe SSD拋棄了SCSI協(xié)議，因此，需要重新定義一個多流寫的標準。

如果沒有多流寫，所有的負載都混在一起。

因此，SSD盤里的數(shù)據(jù)冷熱程度是無序的。這樣對于垃圾回收來說特別不利。

有了多流寫以后，SSD盤根據(jù)寫入的I/O上面的標簽，把不同標簽的數(shù)據(jù)放到不同的區(qū)域(冷熱數(shù)據(jù)分區(qū)存放)。這樣垃圾回收的效率大大提高，SSD盤就能提供更好的性能，不受傳統(tǒng)的垃圾回收的困擾。

除了多流寫，未來也可以擴展到其他的元數(shù)據(jù)，比如I/O優(yōu)先級聯(lián)動。從上面NVMe的路標可以看到，2019年要提供IO Determinism(IO確定性)這個特性，應該就是利用給I/O打上QoS標簽的原理，把Host的I/O優(yōu)先級傳遞給NVMe SSD，讓SSD的控制器(小腦)優(yōu)先處理高優(yōu)先級的I/O。未來其他的存儲廠商也真的有可能采用商用的NMVe SSD來實現(xiàn)類似現(xiàn)在華為Dorado V3一樣的盤控聯(lián)動功能了(詳見不做SSD盤/卡，可以實現(xiàn)華為Dorado V3的盤控聯(lián)動技術嗎)，不過就是要等到2019年才有機會實現(xiàn)相當于目前華為Dorado V3的聯(lián)動能力，而且目前看只有三星SSD在主推這個技術，Intel SSD不一定跟進，因為這是一個可選的選型，不是所有的NVMe SSD都會支持。因此，可能限制你自由選擇SSD盤廠商，一般大廠是不愿意綁定一個SSD廠商的。

我們看到，隨著今年華為和Pure推出NVMe全閃存陣列，標志著2017年進入了NVMe AFA的元年。隨著NVMe規(guī)范的完善，估計2年后，幾乎所有的AFA廠商都會轉向NVMe。

NVMe的時代已經(jīng)到來，讓我們現(xiàn)在就考慮采用NVMe吧。