NVMe闪存存储系统设计挑战

随着闪存容量的不断提升，价格不断下降，应用的不断增多，推动闪存存储系统替代传统磁盘系统。和传统磁盘系统相比，由于存储介质发生了变化，存储系统设计思考的问题会发生重大变化。这种变化直接体现在存储系统软件架构的改变，即所谓的存储软件栈重构。对于SATA/SAS SSD而言，盘本身的性能受限于接口技术。和磁盘相比，性能有了巨大的提升，但是这种量变还不至于对传统软件栈带来致命打击。对于NVMe SSD而言，闪存性能不再局限于软硬件接口，性能可以充分得以释放，和SATA/SAS SSD相比，具有10倍以上的性能提升。这种巨大的量变导致了存储系统设计的质变。在这样的系统中，IO的瓶颈进行了转移，磁盘系统中面临的问题很多已经不复存在，NVMe SSD新的问题摆在了面前。如何通过软件的手段充分发挥SSD的性能和效率？如何解决IO瓶颈问题？如何应对闪存存储本身的新问题？如何突破传统导出接口的瓶颈问题？如何在闪存存储系统中实现传统存储功能，并与现有系统兼容？这些都是闪存存储系统设计过程中需要考虑的问题，同样也是系统设计过程遇到的种种挑战。

在昨天参加的日知录企业存储技术峰会上，与大家一起探讨了NVMe闪存存储系统设计过程中遇到的挑战，与大家一起分享。