利用SSD加速伺服器I/O

利用SSD加速伺服器I/O
雖然NAND Flash記憶體的速度遠不如DRAM，但單位成本只及後者的1/4～1/10，因此可「以量取勝」，藉由比DRAM大上十倍、數十倍的容量，來協助傳統硬碟改善存取效能。

利用SSD的伺服器I/O加速技術同樣可分為三種類型：

伺服器端的SSD I/O加速：
也就是在伺服器內安裝SSD，構成介於DRAM與傳統硬碟之間的高速儲存層。通常可有兩種典型應用方式，一是當作高速儲存層，將高I/O負載的特定應用程式或資料存放到SSD上，藉以加速存取速度；也可透過某些作業系統或應用軟體提供的功能（如ZFS檔案系統的L2ARC功能），將SSD規畫為輔助DRAM的第二層快取記憶體，藉由單位容量成本較低的SSD，大幅擴充將系統快取記憶體的總量，從而有效提高快取命中率。

在實際應用中，伺服器內的SSD通常採用兩種硬體架構，一種是類似傳統硬碟的磁碟型式，透過SATA或SAS等儲存匯流排連接主機；另一種則是介面卡型式，將SSD介面卡安裝在PCIe匯流排插槽上，透過PCIe匯流排連接主機。

兩種應用形態相較下，採用PCIe介面卡型式的SSD，速度顯然高於硬碟型式的SSD，PCIe匯流排的頻寬高於SATA、SAS等儲存匯流排，而且與處理器之間的「距離」更短、延遲也較少——PCIe匯流排可直接透過北橋晶片連接處理器，甚至直接連接處理器（某些新處理器已整合了記憶體控制器與PCIe控制器，省略了北橋晶片的配置）；相對的，採用SAS或SATA介面的SSD，則需依序經過磁碟控制器、南橋、北橋等環節，才能與處理器連接。

幾乎任何伺服器都可透過安裝PCIe介面卡型式或SATA、SAS介面型式的SSD，從而帶來I/O加速的效果。目前企業級SSD產品的選擇亦相當多。

網路端的SSD I/O加速：
在閘道器等網路設備中安裝大容量的SSD，為流經網路上的資料提供快取加速功能。

儲存設備端的SSD I/O加速：
即在外接儲存設備中使用SSD作為儲存媒體，在應用上也分為兩種型態，一是將SSD作為分層儲存中的高速存取層，可搭配自動分層儲存技術，自動將存取頻率高的資料搬移到SSD儲存層上，以便加速這些資料的存取速度；二是將SSD作為磁碟陣列控制器內含DRAM快取記憶體的輔助，構成第二層快取記憶體，藉以提高快取命中率，減少存取緩慢的機械式硬碟機率。

可搭配SSD作為高速存取層、整合在儲存設備中的自動分層儲存技術，目前已有許多選擇，其中較知名的有：Dell用於Compellent Storage Center儲存系統的Data Progression自動分層遷移技術、HDS用於搭配VSP系列儲存設備的HDT自動分層技術、EMC搭配VMAX與VNX系列儲存設備的FAST VP、HP 3PAR Inserv F系列與T系列儲存伺服器的Adaptive Optimization，以及IBM用在DS8700與Storwize V7000上的Easy Tier等等。

至於可提供以SSD作為輔助快取記憶體的儲存設備亦已不少，這類產品又有兩種類型，第一種是將SSD安裝在磁碟陣列控制器內，如搭配NetApp FAS與V系列控制器的Flash Cache模組，便是一種安裝在控制器內、內含Flash記憶體的PCIe介面卡。

第二種則是將SSD安裝在磁碟陣列控制器後端的磁碟櫃內，就和一般的硬碟一樣，磁碟陣列控制器再透過SAS或FC介面，連接磁碟櫃內的SSD，如EMC VNX系列整合儲存設備的FAST Cache，以及FalconStor NSS VS系列的HotZone與SafeCache，都是這種類型。

雖然兩種類型同樣都是把SSD當成快取記憶體使用，不過第一種架構中的SSD位於控制器之中，與控制器核心是直接透過PCIe介面連接，速度明顯快過第二種架購。

另外還有一些廠商推出配合特定應用平臺使用、整合度更高的儲存設備SSD I/O加速方案，如Oracle的Exadata資料庫專用伺服器中，安裝了Sun FlashFire PCIe Flash介面卡作為快取的儲存伺服器，便是典型的產品。