RAID陣列搭配幾十個硬盤驅動器使用是實現一定性能水平的常見方法。本文我們將展示SSD RAID陣列如何進行完美的擴展，以及在什么情況下幾個閃存驅動器將能夠取代整個硬盤機房。

1. RAID擴展分析

日益增長的SSD固態硬盤市場整整一個星期沒有新產品推出，而與此同時，存儲市場則推出了玲瑯滿目的MLC和SLC NAND型固態硬盤產品，這些產品聲稱最高級數據吞吐率超過250MB/s(在SATA 3Gb/s端口)，I/O速率達到五位數。相比之下，老牌硬盤驅動看起來像是過去時代留下的文物一樣：價格便宜、非常慢，并且最終“難逃一死”。

事實上，SSD性能數據甚至落后于筆記本電腦硬盤是因為基礎技術并不適合，閃存驅動器只有搭配正確的硬件資源、控制器、緩存和軟件功能才能充分發揮其潛能。

但是這些只是基本要求，你必須還要考慮其他因素，包括最新的Serial ATA驅動器和SSD固件、通過BIOS的AHCI支持，以及(Windows 7、Windows Server 2008 R2和內核版本2.6.18或更高版本的Linux系統中提供的)TRIM功能。這樣能夠讓SSD即使了解已經被刪除的數據塊，從而可以更好地管理可用存儲空間，防止性能下降。

供企業使用的閃存驅動器

SSD固態硬盤不僅是計算機愛好者和性能愛好者的玩物，它也可以供企業使用。無論在何種環境使用，SSD都能夠提供很多技術優勢：少數企業部門用戶可以從強大的吞吐率中受益，而移動部件的缺失則意味著更好的訪問時間以及更低的運行溫度。最重要的是，尤其對于處理大量個人讀取和寫入操作的服務器，I/O性能遠遠超過了傳統硬盤驅動器。

SSD只有很少的缺點，這很容易列出來：每GB的價格仍然比傳統硬盤高出許多。此外，閃存的壽命在技術上被限定為一定數量的寫入周期。這通常并不是很嚴重的缺點，因為傳統硬盤驅動由于機械磨損也同樣存在這個問題，并且據說最新版本的高端閃存產品的壽命與企業級硬盤看齊。

企業SSD如何在RAID中擴展?

在什么情況下，使用SSD值得公司投資?我們在這篇文章中從兩個角度回答了這個問題。首先，我們將調查在什么情況下使用SSD要比使用傳統企業級硬盤更值得投資。其次，我們還將看看SSD RAID的可擴展性。

事實上，我們已經對SSD RAID陣列的性能始終占據硬盤驅動器RAID陣列的主導地位進行了廣泛的研究，本文就不再討論。本文的重點是RAID陣列的“在線容量擴展”功能是否類似于在線I/O容量擴展，因為隨著每個驅動器的添加I/O性能都會顯著增加，并且比傳統硬盤要高。

2. SSD和RAID—強大的 I/O性能

超過200MB/s的連續讀取速率讓SSD的優勢不言而喻，但是對于專業使用，該驅動器的峰值能否達到230或者甚至260MB/s并不太重要。

更重要的是，尤其對于服務器，I/O操作的數量，例如系統每秒可以處理的數量。因為SSD的訪問時間是在微妙范圍內，在這方面遠高于傳統硬盤驅動器。

根據韓國制造商三星公司表示，使用正確的閃存驅動器可以提高I/O性能，性能增加可高達三位數。上圖展示了三星目前的SSD產品與15000 RPM SAS硬盤驅動器的I/O性能對比，實現令人瞠目結舌的106倍的性能增加。在我們自己的測試中，我們發現很多閃存驅動器都存在類似這種性能優勢。在我們對最佳SSD的對比測試中，我們注意到各個產品的主要區別出現在I/O性能中，但是，除了一些不適合的產品，即使是較低水平到中級水平的SSD與目前企業級硬盤相比，都至少平均勝出了10倍。

使用SSD省電

在企業環境使用SSD的另一個重要原因是較低的電源消耗。好的閃存驅動器從未超過它們最大負荷，即2瓦，甚至在閑置時，使用率都沒有達到10%，而企業級硬盤驅動器經常使用10瓦甚至更多。

在數據中心的服務器硬盤驅動器安裝需要消耗很多電能，成本也相應增加。Fraunhofer研究所和市場分析公司IDC估計，空調占據數據中心總耗電量的50%。很顯然，這是非常大的數據。而使用SSD，低電源消耗和高I/O性能無疑是很大的優勢，并且每瓦I/O率很可靠，能夠確保能源效率與性能保持相對水平。

SSD RAID的可擴展性

對于企業而言，使用基于閃存系統取代硬盤驅動器服務器是很值得的投資。從更高的I/O值、較低的能源消耗和熱量來看，SSD都是最佳選擇，盡管個別閃存驅動器很昂貴，而存儲容量很小。當然，你必須考慮加強現有多硬盤驅動系統的性能需要多少個SSD。

然而，到目前位置，最有趣的問題是SSD服務器的擴展能力。我們設置了一個測試系統來運行檢查SSD RAID陣列的可擴展性。

SATA瓶頸：3 Gb/s并不夠

我們決定使用LSI 9280-24i4e RAID控制器來調查SSD RAID在不受任何限制時的可擴展性。LSI控制器的24個SATA和四個SAS端口，以及8通道PCI Express 2.0端口，理論數據率高達4000MB/s，對于本文側重的專業重點已經夠用了。每個端口的帶寬是6GB/s，提高了老版SATA 3Gb/s的速度限制。

除了這個控制器，我們還安裝了LSI的FastPath軟件，該軟件聲稱能夠顯著提高連接的SSD的I/O訪問速度。LSI并沒有直言不諱地透露這個工作原理，只是提到對SSD的特殊低級別訪問。這個軟件適用于所有基于閃存的系統，并且能夠最大限度提高寫入和讀取性能。LSI希望與未加速的系統相比，在寫入性能方面實現2.5倍的增加，2倍讀取性能。

3. SSD和RAID –測試和結論

在RAID 0的SSD測試中，添加更多的驅動器在同等程度上提高了性能和容量，數據吞吐量和每秒I/O操作同樣是如此。

測試設置

我們的測試中使用來自三星公司的五個SSD，他們并沒有使用強大的產品名稱，只是簡單的“三星SLC SSD”和產品標簽MZ3S9100-XAB4。每個驅動器的容量為100GB，基于SLC NAND閃存，配有3GB/s SATA端口，并且支持TRIM和NCQ(Native Command Queuing全速命令排隊)，三星公司生成讀取速率為260 MB/s，而寫入速率為245 MB/s。