有“超级电容+大容量Flash”AS53005500想不当网红也难

  导语：浪潮存储去年同比增长超过90%，中高端增长130%，政府、金融、军队等行业增长超过230%，算个实打实的丰收年了。其实浪潮不只高端有了速度嗖嗖的，中端存储也相当给力，笔者今天给您介绍两款3月底发布中端新品——AS5300和AS5500。看看接地气的浪潮中端产品里，有哪些吊炸天的黑科技。

  阵列的断电保护有什么用？这样的一个问题最好从一次完整的数据落盘过程讲起。对企业级存储有一定了解的人都知道，数据写入存储阵列的过程是数据首先从服务器送出，经过FC或iSCSI等链路，大型IT架构一般还要经过交换机，到达存储控制器。事情到这儿并没结束，数据一定要经过DRAM和存储后端SAS交换系统方可写入HDD,这才算完成了一次数据落盘的完整过程。

  这样做是为了获得较好的RAID写入性能，能够正常的使用write back策略打开写缓存。但若遇到意外断电的情况，比如停电或者主机电源故障，没有保护的缓存数据就会丢失。如果存放的是不重要的临时数据，如流媒体类应用中的视音频采集，影响的可能只是几秒钟长度的视频数据，不会带来多大的损失。但要是OLTP(在线交易处理)这样的企业级应用，比如数据库服务器，缓存中丢失的可能就是几百条记录。而且在系统看来这一些数据已经写入到硬盘(RAID卡)了，统计上会产生不一致的问题，严重时甚至导致数据库崩溃。若是这样损失就非常严重了。

  控制器内的DRAM是易失性介质，一旦存储断电，内存里没有来得及写入落盘的数据就可能丢失。So，很多厂商采用了BBU+Flash的方式，BBU其实就是一块锂电池，在系统开机的情况下处于充电状态，一旦遇到断电时就会给DRAM缓存提供刷新所需的电流，保持数据写入Flash这种非易失性的介质中。等供电恢复后，Flash里的数据再写入DRAM，继续完成数据的处理和落盘。

  看起来很不错是吧？企业购置阵列的头两三年内，这种BBU+Flash的方案效果确实不错。不过正如没有一种技术是完美的，BBU+Flash的方案也有“短板”。

  BBU的故障率偏高，尤其在使用了两三年后，歇菜的几率快速上升。这个其实不难理解，BBU的英文是battery backup unit，实质上就是一块备份锂电池。现在用智能手机和开电动车的朋友恐怕都深有体会，电池一般过上个两三年，就不大给力了，一次充满后的使用时间越来越短，故障发生概率加大，就连特斯拉这样的“豪门”也未必迈得过电池使用寿命和故障的坎儿。

  电动车和手机天天用，电池不行了可以早发现、早更换，存储就没这么幸运了。BBU+Flash方案本就是断电时的保护的方法，平时用到的概率并不大，BBU是不是在状态很难被发现。这就埋了个雷，等企业用了几年，真的要使用到时，BBU万一失效了（BBU部件的质保一般在2-3年内），或支撑不了DRAM数据写到Flash所需的时间（以4GB的DRAM数据为例，写入等容量的Flash大概需要30分钟到1个小时），估计企业IT人员就该不爽了。

  还有一点，废弃的BBU锂电池含有对环境有危害的化学物质，在环保回收方面也需要投入一定的成本。尽管现在没有环保对锂电池里的有害于人体健康的物质没有强制限定，但国内数据中心开始重视环保也是不争的事实。

  “BBU+Flash的方案对断电时的内存数据保护，还是比较有效和通用的，除此以外，企业一般还对整个机房提供UPS保护。”专家这样认为。“即便如此，浪潮还是继续探索提升BBU+Flash保护效用的途径，采用‘超级电容+大容量Flash’来替代‘BBU+Flash’，利用超级电容的长期稳定表现降低BBU的故障风险。”

  它的工作原理是：在系统意外断电时，利用一组“超级电容”中储存的电量，在较短的时间内(大约3-5分钟)，将DRAM缓存中的数据备份到大容量Flash闪存中，直到下一次开机时再把数据还原到缓存并写回到RAID硬盘中。超级电容实现的功能和传统的BBU类似，都是在断电时保持RAID卡缓存中的数据不丢失，而它却解决了BBU长期以来令人头疼的几个问题。

  超级电容稳定的常规使用的寿命是BBU的3-5倍，大容量Flash一般比“BBU+Flash方案”里的Flash大了十多倍，数据写入速度自然也快了十多倍。在4GB的DRAM数据的例子里，原来需要写30分钟到一个小时的，现在AS5300/AS5500配了超级电容+64GB的Flash，只要10分钟左右就完活了，快的线分钟就能搞定。

  对企业来说，断电时的DRAM数据写入非易失性介质的速度越快，数据得到的保护越好。这就好比潮汐时，被冲到沙滩上的鱼都希望尽快回到水里，数据何尝不是？

  值得一提的是，超级电容+大容量Flash方案需要的成本更高，很多厂商看到了这一技术的好处但没有采用，成本顾虑是个重要的因素。浪潮这次把“超级电容+大容量Flash”率先在中端存储AS5300和AS5500上免费采用，且没把成本转嫁给购买者。

  滴水石穿非一日之功，德国8200多万人口的国家有2000多个叫得响的世界品牌，正是源于对技术的坚持和严苛。

  笔者认为，浪潮AS5300和AS5500上采用“超级电容+大容量Flash”方案，这种技术细节上的“死磕”，能看得出厂商对技术的走心程度。在这个意义上，值得给浪潮点赞。

  “这两款产品是2016年浪潮中端存储的旗舰产品，采用了最热的SAS 3.0和PCIe 3.0技术，标配大容量Flash二级缓存，还有亮瞎眼的主机接口升级选项。可以说，无论硬件架构还是高级数据功能，它们在业内同档次产品上都比较超前。”浪潮专家这样认为。