固态存储(Solid State Disk，SSD)是摒弃传统磁介质，采用电子存储介质进行数据存储和读取的一种技术。由于突破了传统机械硬盘的性能瓶颈，因而拥有极高的存储性能，在一些军用系统、高性能计算研究领域有突出的应用表现，并极有可能取代一些价格昂贵的大型机系统。由于传统的磁盘存储技术短期内无法突破机械系统的性能天花板，因而固态存储被认为是存储技术发展的未来新星。
固态存储并不是一个新鲜和前沿的技术，早在存储技术发展之初，固态存储就作为存储领域的一个分支技术方向，默默无闻的向前发展延伸。经过多年的研究和进步，在传统磁盘存储性能停滞不前的今天，固态存储却犹如一朵奇葩，在越来越多的应用领域静悄悄的盛开。
目前固态存储在国外的发展情况较为成熟，然而国内的用户对这个技术却知之甚少。前面我们已经通过“固态存储：从机械存储走向硅世界”等文章讲述了固态存储的应用领域和优势，本文我们将向大家进一步介绍固态存储的产品特性和发展趋势。
要吞吐率还是海量空间？
固态存储产品(Solid State Disk)的发展已经有20多年的历史，是基于硅芯片(SDRAM)的存储设备，它能显著地加速/提高位于传统的磁介质存储系统中任何应用的性能。由于它并不使用旋转媒介，所以搜索数据非常迅速。而且因为不会出现普通硬盘的磁头损坏的情况，所以固态硬盘将更加安全可靠。
固态存储大部分结构都是RAM+disk+ups+备份软件的结构。数据一般保存在DDR RAM中，替代了机械式磁盘驱动器，为繁重的应用提供额外的带宽。类似内存总线体系结构为服务器提供更高的性能。
它的低延迟允许直接支持更大并发，提供更快的响应时间，客户端访问数据时，由于本身即是RAM，响应时间也是比较短的，同时IOPS也用很大的提升，普通的SSD，在吞吐量16KB时它的IOPS一般能达到3万次/s以上，响应时间一般都达到35微秒以下，同时在支持高并发的同时， CPU的利用率也有显著增长，能充分的发挥CPU的性能。CPU的利用率基基本上随着IOPS的增加而增加。
目前，SPC-1 IOPS超过10万的只有4款产品，分别是3PAR InServ S800 X-series(8-node)、FUJITSU Enternus 6000 Model 1100、IBM TotalStorage SAN Volume Controller 1.2.1以及Solid State Disk(固态存储)RamSan-320(8 port)。这四款产品组成了存储性能理事会“100K SPC-1 IOPS俱乐部”。
Solid State Disk(固态存储)RamSan-320(8 port)是其中SPC-1 IOPS数值最高的，平均响应时间最快，平均无故障时间是其他产品的上千倍，但基于闪存原理，固态存储产品的容量都小得可怜，一般也就几十GB，而且价格相当昂贵。
当然，固态存储的厂商有其他的看法，他们计算出如果用户需要SPC-1 IOPS达到4万而存储容量要求又在200GB以下（比如金融、电信的关键业务应用的频繁访问数据，如数据库日志等），那固态存储的性价比是最好的。一般来讲，通过SPECSfs97基准测试达到每秒1万次操作的服务器（目前看起来通常都是高端Unix小型机），基本就要求其后端的存储达到4万 SPC-1 IOPS，才不会浪费服务器的处理能力。
[Page]固态存储并不是一个新鲜和前沿的技术，早在存储技术发展之初，固态存储就作为存储领域的一个分支技术方向，默默无闻的向前发展延伸。经过多年的研究和进步，在传统磁盘存储性能停滞不前的今天，固态存储却犹如一朵奇葩，在越来越多的应用领域静悄悄的盛开。
目前固态存储在国外的发展情况较为成熟，然而国内的用户对这个技术却知之甚少。前面我们已经通过“固态存储：从机械存储走向硅世界”等文章讲述了固态存储的应用领域和优势，本文我们将向大家进一步介绍固态存储的产品特性和发展趋势。
要吞吐率还是海量空间？
固态存储产品(Solid State Disk)的发展已经有20多年的历史，是基于硅芯片(SDRAM)的存储设备，它能显著地加速/提高位于传统的磁介质存储系统中任何应用的性能。由于它并不使用旋转媒介，所以搜索数据非常迅速。而且因为不会出现普通硬盘的磁头损坏的情况，所以固态硬盘将更加安全可靠。
固态存储大部分结构都是RAM+disk+ups+备份软件的结构。数据一般保存在DDR RAM中，替代了机械式磁盘驱动器，为繁重的应用提供额外的带宽。类似内存总线体系结构为服务器提供更高的性能。
它的低延迟允许直接支持更大并发，提供更快的响应时间，客户端访问数据时，由于本身即是RAM，响应时间也是比较短的，同时IOPS也用很大的提升，普通的SSD，在吞吐量16KB时它的IOPS一般能达到3万次/s以上，响应时间一般都达到35微秒以下，同时在支持高并发的同时， CPU的利用率也有显著增长，能充分的发挥CPU的性能。CPU的利用率基基本上随着IOPS的增加而增加。
目前，SPC-1 IOPS超过10万的只有4款产品，分别是3PAR InServ S800 X-series(8-node)、FUJITSU Enternus 6000 Model 1100、IBM TotalStorage SAN Volume Controller 1.2.1以及Solid State Disk(固态存储)RamSan-320(8 port)。这四款产品组成了存储性能理事会“100K SPC-1 IOPS俱乐部”。
Solid State Disk(固态存储)RamSan-320(8 port)是其中SPC-1 IOPS数值最高的，平均响应时间最快，平均无故障时间是其他产品的上千倍，但基于闪存原理，固态存储产品的容量都小得可怜，一般也就几十GB，而且价格相当昂贵。
当然，固态存储的厂商有其他的看法，他们计算出如果用户需要SPC-1 IOPS达到4万而存储容量要求又在200GB以下（比如金融、电信的关键业务应用的频繁访问数据，如数据库日志等），那固态存储的性价比是最好的。一般来讲，通过SPECSfs97基准测试达到每秒1万次操作的服务器（目前看起来通常都是高端Unix小型机），基本就要求其后端的存储达到4万 SPC-1 IOPS，才不会浪费服务器的处理能力。
为了提升数据的安全性，固态存储主要主要用RAID和备份软件来实现的，和我们传统的磁介质存储的应用没有太大的区别。通过RAID技术虽然可以大幅提升其安全性，但是以存储空间的利用率下降为代价，相对于固态存储寸土寸金的昂贵价格，使用RAID方式来保护数据显然并不合适。
固态存储系统在应用中一般通过备份软件来实现数据保护，固态存储一般被用作面向服务器领域的应用。传统磁盘在这里则沦为二级存储或者近线备份的存储介质。为了数据的安全性，大部分情况采用实时的备份形式，把数据备份到传统磁盘介质上，或者RAID磁盘上。即使保存在固态存储介质上的数据全部丢失了，开机的同时，数据也能迅速的由磁介质系统恢复到固态存储上。
经过20多年的应用，固态存储在安全性上面完全可以和磁介质存储相媲美，而且由于本身没有机械运动不存在机械磨损，平均无故障时间是其他产品的上千倍，一般寿命可以达到其他存储10倍以上。
然而在数据安全性方面，固态存储还存在一个致命缺陷：由于固态存储一般采用内存（RAM）为存储介质，因此需要电源保护。基于固态存储极高的数据吞吐效能，大多数的用户都会把本系统用于存储数据库中的那些最经常被访问的数据（例如：重做日志，临时性的数据库片段），甚或整个数据库。担当如此重要的关键任务，这个安全缺陷必须补上。
为了在系统全部断电的情况下保证数据的安全，固态存储厂商设计了UPS供电的电源保护模式，确保内存的数据不会丢失。在UPS电源供电上的分为内置电源和外置UPS两种，内置电源一般能够保证2-6小时的供电，它类似我们常用RAID卡的上电池比较相似，考虑到电池的遇热的危险性，一般用内置的电源比较少，相对内置电源，外置UPS在容量上和供电时间上，都远远高于内部电源，一般保证在8个小时以上。
[Page] 对于固态系统本身来讲，它的速度比容量要重要的多，所以经常被用来配置满足苛刻的应用要求。正是因为在速度、网络能力和每IOPS低成本方面的显著优势，固态存储在在线事物处理（OLTP），在线分析处理（OLAP），数据库，建模和高清晰的非线性视频编辑等应用中均可担当重要角色。典型用户包括金融企业，电信行业，电子商务，医疗电力，以及政府、研究所和军事机构。 固态存储系统在应用中一般通过备份软件来实现数据保护，固态存储一般被用作面向服务器领域的应用。传统磁盘在这里则沦为二级存储或者近线备份的存储介质。为了数据的安全性，大部分情况采用实时的备份形式，把数据备份到传统磁盘介质上，或者RAID磁盘上。即使保存在固态存储介质上的数据全部丢失了，开机的同时，数据也能迅速的由磁介质系统恢复到固态存储上。
经过20多年的应用，固态存储在安全性上面完全可以和磁介质存储相媲美，而且由于本身没有机械运动不存在机械磨损，平均无故障时间是其他产品的上千倍，一般寿命可以达到其他存储10倍以上。
然而在数据安全性方面，固态存储还存在一个致命缺陷：由于固态存储一般采用内存（RAM）为存储介质，因此需要电源保护。基于固态存储极高的数据吞吐效能，大多数的用户都会把本系统用于存储数据库中的那些最经常被访问的数据（例如：重做日志，临时性的数据库片段），甚或整个数据库。担当如此重要的关键任务，这个安全缺陷必须补上。
为了在系统全部断电的情况下保证数据的安全，固态存储厂商设计了UPS供电的电源保护模式，确保内存的数据不会丢失。在UPS电源供电上的分为内置电源和外置UPS两种，内置电源一般能够保证2-6小时的供电，它类似我们常用RAID卡的上电池比较相似，考虑到电池的遇热的危险性，一般用内置的电源比较少，相对内置电源，外置UPS在容量上和供电时间上，都远远高于内部电源，一般保证在8个小时以上。
根据数据的生命周期和三级存储架构，可对不同时期的数据采用不同的存储方式和存储介质。作为被频繁访问的数据和对企业最有价值的数据，其往往只占整个数据量的3-5%，却带来超过50%的IOPS需求。因此将其存储于I/O性能最高的Solid State Disk中，会为企业带来最佳的效益。
虽然单位实施成本较高，但在很多关键应用上，即便是区区数十G的至高速存储对于企业都至关重要，很有可能会极大地提高整体性能，比如说数据库的临时表空间、经常访问的Hot Files、或许经常访问的数据库等，那固态存储的性价比是最好的。
固态存储无疑是拥有有光明前景的存储技术，由于其昂贵的价格和容量上的限制，固态存储目前还处于数据生命周期的塔尖，担当关键业务数据的存储与读取应用。但随着技术的成熟，高达1TB的大容量固态存储系统已经设计成功，并在市场亮相。
固态存储在国外，尤其欧美地区已经得到了长足的发展与应用。由于国内用户目前对固态存储的认知不足，在国内仍然处于曲高和寡的阶段，也鲜有研究固态存储的厂商。我们期待固态存储技术得到进一步的发展，只有突破容量限制和价格瓶颈，固态存储才能从数据生命周期的塔尖走向普罗大众。
