今天凌晨，EMC正式推出之前被稱為“閃電計劃”（Project Lightning）的VFCache PCIe閃存卡。去年EMC World上宣布閃電計劃的EMC信息基礎(chǔ)架構(gòu)產(chǎn)品事業(yè)部總裁兼首席運(yùn)營官帕特·基辛格（Pat Gelsinger）再次出馬，并毫不隱晦地表露了與Fusion-io一較高下的決心。

作為存儲行業(yè)的龍頭老大，坐擁200億美元的年營業(yè)額，為何要與一家剛剛IPO半年多、年營收還不足4億美元的小公司過不去呢？

我們知道，云計算的概念出現(xiàn)之后，“去IOE化”成了一些用戶和新興公司常用的口號。對Fusion-io來說，IBM和Oracle都是緊密的合作伙伴，EMC才是其要去除的對象。不過，“蚍蜉撼樹”真有那么容易嗎？

以O(shè)racle數(shù)據(jù)庫為代表的關(guān)鍵業(yè)務(wù)應(yīng)用，經(jīng)常配備具有成百上千個硬盤驅(qū)動器的EMC外部存儲系統(tǒng)，不是為了巨大的容量，而是每個硬盤驅(qū)動器那幾百個IOPS（I/O per second，每秒I/O操作數(shù)）。這種靠堆疊硬盤驅(qū)動器來獲得I/O性能的做法，在動輒就有成千上萬IOPS的SSD（Solid State Drive，固態(tài)盤）面前，效率無疑是十分低下的。

2個Fusion-io的ioDrive PCIe閃存卡取代220個硬盤驅(qū)動器，如果左側(cè)的SAN是EMC的外部存儲系統(tǒng)，右側(cè)就是“去EMC化”的例子

EMC很早就意識到了SSD的威脅，從2008年初即開始在其Symmetrix高端存儲系統(tǒng)中采用STEC的FC接口SSD，很快擴(kuò)展到中端的CLARiiON家族。IOPS是上去了，但是閃存介質(zhì)與數(shù)據(jù)庫主機(jī)（服務(wù)器）之間還隔著FC/SAS驅(qū)動器接口、RAID控制器、光纖/以太網(wǎng)交換機(jī)和HBA卡等漫長的路徑，響應(yīng)時間不能令人滿意，整個存儲系統(tǒng)的體積和能耗也依然是個大問題。

在這種情況下，F(xiàn)usion-io的PCIe閃存卡就體現(xiàn)出了優(yōu)勢：直接連到服務(wù)器的PCIe總線上，（理論上）閃存芯片與CPU之間只有控制器這么一個中間環(huán)節(jié)，響應(yīng)時間大為縮短。更為重要的是，如果數(shù)據(jù)庫的容量不是很大，服務(wù)器里面只要插1至幾塊PCIe閃存卡就夠了，完全不需要外部存儲系統(tǒng)——也就是說，至少“去E”是可以實現(xiàn)的。

I/O路徑的縮短，造就了Fusion-io在響應(yīng)時間上的優(yōu)勢

面對PCIe閃存卡這種以內(nèi)部存儲取代外部存儲的顛覆性技術(shù)，EMC單靠在外部存儲系統(tǒng)上下功夫，是無法化解的。明智之舉是“師夷長技以制夷”，即也進(jìn)入PCIe閃存卡市場，同時與自己優(yōu)勢的外部存儲系統(tǒng)相結(jié)合，才能打敗Fusion-io及其追隨者。

這，就是“閃電計劃”的由來。

“閃電計劃”從一開始，就強(qiáng)調(diào)EMC的PCIe閃存卡與外部存儲系統(tǒng)相結(jié)合的優(yōu)勢。但明眼人不難看出，PCIe閃存卡及其軟件才是“閃電計劃”的靈魂，而今天的發(fā)布會也是以VFCache PCIe閃存卡為主角，更證明了這一點。鑒于Fusion-io去年借FaceBook與Apple概念高調(diào)IPO，已經(jīng)成功在大眾心目中樹立起PCIe閃存卡代言人的形象，VFCache站在“巨人的肩膀上”搭搭便車，也是情理之中。

Fusion-io與VFCache相對應(yīng)的主要硬件和功能性軟件（Duo系列為全高的大容量MLC閃存卡）

那么，VFCache與Fusion-io的ioMemory平臺（以ioDrive家族PCIe閃存卡為硬件）有多么“針尖對麥芒”呢？我們不妨從硬件和軟件的層面來對比一下。

PCIe閃存卡：容量不足如何補(bǔ)？

作為一家典型的系統(tǒng)廠商，EMC一早就表態(tài)不會自己做PCIe閃存卡的硬件，美光（Micron）的RealSSD P320h也隨后進(jìn)入了大眾的視野。經(jīng)過半年多的變遷，P320h的外形也從全高半長（FHHL）進(jìn)化到了更為緊湊的半高半長（HHHL），以便更好的與 Fusion-io的ioDrive2相競爭——全高的話，不僅僅是使用場所受限制（1U或2U機(jī)架式服務(wù)器），更要與MLC的ioDrive2 Duo拼容量，那可是大大的不利。

美光P320h，去年流傳的規(guī)格是全高（上），如今是半高（下），通過堆疊NAND閃存芯片減小板型

饒是如此，由于P320h采用34nm制程的SLC NAND閃存，比ioDrive2的25nm SLC落后了一代，所以容量上仍處于下風(fēng)。至于為何不用MLC NAND，EMC的官方說法是SLC可以滿足緩存工作負(fù)載對性能和耐久性的要求……

EMC VFCache vs. Fusion-io ioDrive2，PCIe ×8使前者在帶寬上占據(jù)優(yōu)勢，但未必能在實際應(yīng)用中體現(xiàn)出來

話雖這樣說，EMC同時也公布了將通過更大的容量（P320h已經(jīng)有700GB的型號，可用容量600GB）和MLC NAND提供更多的選擇。如果說這還不足以追上Fusion-io，那么計劃中的重復(fù)數(shù)據(jù)刪除支持，將有可能大幅度提高VFCache的容量利用率（同樣的容量，緩存更多的數(shù)據(jù)）。

年前筆者采訪Fusion-io CEO David Flynn時，他堅定地表示Fusion-io是一家系統(tǒng)廠商，而不是美光或LSI那樣的部件級廠商。對此筆者在文章中表示，無論如何，很難想象 Fusion-io會選擇其他廠商供應(yīng)的PCIe成品卡，畢竟軟硬件緊密集成對Fusion-io這樣產(chǎn)品線相對單一的小廠商，是非常重要的。

VFCache路線圖，未來將加入重復(fù)數(shù)據(jù)刪除技術(shù)，更緊密的陣列集成，分布式緩存一致性（用于雙活集群環(huán)境），還有更大的容量、MLC閃存、夾層卡等新外形規(guī)格

在這點上，EMC的選擇面顯然更寬，目前VFCache的硬件來源是美光和LSI，將來不排除增加其他供應(yīng)商。不過，可能是LSI的PCIe卡架構(gòu)不夠先進(jìn)的緣故，在發(fā)布會上只提到了美光的P320h。眾所周知，ioDrive系列要占用一定比例的內(nèi)存空間來進(jìn)行閃存管理等工作，而EMC宣稱，因為將閃存管理卸載到PCIe閃存卡上，所以VFCache對服務(wù)器CPU的開銷要低于Fusion-io。

小結(jié)

劣勢：相對較小的容量，尚不支持MLC，是VFCache目前不及Fusion-io之處，但是EMC已承諾解決。
變數(shù)：與Fusion-io相比，EMC可以選擇PCIe閃存卡的來源，但對于產(chǎn)品規(guī)格的控制能力也就沒有那么強(qiáng)，這可以說是一把雙刃劍……
優(yōu)勢：EMC在重復(fù)數(shù)據(jù)刪除技術(shù)上的功力深厚，一旦用于VFCache，當(dāng)能領(lǐng)先于Fusion-io。

應(yīng)用領(lǐng)域：關(guān)鍵業(yè)務(wù)先行，虛擬化靠后

在前面列出的與Fusion-io的參數(shù)對比表中，EMC選擇了最新的ioDrive2，還算厚道。但是在參數(shù)中，EMC有意略去了寫IOPS，卻是為何？

很簡單，因為Fusion-io的主要使用模式是把所有需要訪問（讀/寫）的數(shù)據(jù)都存儲在PCIe閃存卡中，而不依賴外部存儲設(shè)備。EMC顯然不能這么干，否則自己的存儲系統(tǒng)怎么辦？

所以，正如VFCache這個名字顯示的，它被作為外部存儲系統(tǒng)的緩存使用。也就是說，在服務(wù)器操作系統(tǒng)中安裝的VFCache驅(qū)動程序控制下，讀取數(shù)據(jù)時首先從VFCache PCIe閃存卡的存儲空間中尋找，如果沒有找到（緩存未命中），再去訪問與服務(wù)器相連的EMC外部存儲系統(tǒng)，找到數(shù)據(jù)并完成訪問請求后，再異步寫到VFCache PCIe閃存卡上。寫入數(shù)據(jù)時則直接寫到EMC外部存儲系統(tǒng)上，然后異步更新VFCache PCIe閃存卡上的內(nèi)容，目的同樣是保證其中的數(shù)據(jù)為最新，為下一次讀訪問做好準(zhǔn)備。

EMC VFCache的訪問模型

不難看出，VFCache只能加速讀訪問，寫訪問則直接落實到外部存儲系統(tǒng)上，是一種Write through（寫通）模式。這樣雖然寫訪問沒有得到閃存的加速，但可以避免數(shù)據(jù)的丟失（通常外部存儲系統(tǒng)的數(shù)據(jù)保護(hù)機(jī)制要比單一的PCIe閃存卡完善），所以EMC稱之為“數(shù)據(jù)保護(hù)”。

VFCache只加速讀性能（縮短延遲/響應(yīng)時間）

不過，F(xiàn)usion-io也有類似的工作模式。與ioDrive配合使用的directCache軟件，同樣采用Write through，但支持的后臺存儲類型更為豐富，包括磁盤和磁盤分區(qū)、硬件RAID卷和軟件RAID卷、iSCSI和FC LUN。反觀VFCache，與EMC外部存儲系統(tǒng)的緊密集成本應(yīng)是其優(yōu)勢所在，但目前后者還不能識別VFCache，進(jìn)一步集成是下一階段的任務(wù)。

VFCache的主要應(yīng)用場景是以數(shù)據(jù)庫為代表的各種交易型應(yīng)用，讀訪問占的比例較大，與其緩存的定位十分吻合。這一市場也是受Fusion-io沖擊最大的領(lǐng)域，通過VFCache改善性能，可以保護(hù)EMC的外部存儲系統(tǒng)不被PCIe閃存卡踢出局。

VFCache在vSphere環(huán)境中

服務(wù)器虛擬化和VDI（虛擬桌面架構(gòu)）是EMC的另一大市場，而且也對隨機(jī)I/O性能有較高的要求。VFCache支持虛擬化環(huán)境（vSphere 4.1和5.0），但主要是支持其中的虛擬機(jī)上的應(yīng)用。由于VFCache還不支持在不同服務(wù)器上的PCIe卡之間轉(zhuǎn)移數(shù)據(jù)，所以不允許虛擬機(jī)的vMotion，而Fusion-io的ioTurbine軟件是允許在物理主機(jī)之間做vMotion的。

Fusion-io ioTurbine軟件對虛擬化環(huán)境的支持更好，特別是vMotion（上圖右），宜多加推廣

當(dāng)然，典型的VMware環(huán)境需要外部共享存儲設(shè)備，在這點上EMC的外部存儲系統(tǒng)仍然是有優(yōu)勢的。但從長期來看，VFCache還是需要增強(qiáng)對虛擬化環(huán)境的支持。

小結(jié)

劣勢：只支持EMC存儲，卻尚未顯現(xiàn)優(yōu)勢；對虛擬化環(huán)境的支持有待完善。
利好：將提供雙活（Active-Active）環(huán)境所需的分布式緩存一致性功能；增強(qiáng)陣列集成，包括VMAX和VNX的管理集成。

總體而言，在軟硬件規(guī)格上，現(xiàn)在的VFCache全面不及Fusion-io，但假以時日，前景殊未可知……而對FIO來說，競爭對手從無到有，威脅已是質(zhì)的不同！

合作伙伴：渠道為重！戴爾之痛？

渠道合作伙伴是Fusion-io與VFCache今年共同的發(fā)展重點，但前者主要是求增長，后者則多少有些不得已而為之。

PCIe閃存卡用在服務(wù)器中，廣泛的服務(wù)器支持是必不可少的。在大牌的服務(wù)器廠商中，VFCache不僅與ioDrive一樣支持Dell、HP和 IBM，還多了思科（Cisco）?？墒?，Dell、HP和IBM都轉(zhuǎn)銷Fusion-io的ioDrive，VFCache卻還沒有簽下一個OEM協(xié)議。

VFCache的兼容性列表對EMC存儲的用戶是很有價值的

道理再簡單不過：VFCache賣的不僅僅是一個PCIe閃存卡，還要結(jié)合后端的EMC外部存儲系統(tǒng)?？蒁ell、HP和IBM都有了自己的存儲業(yè)務(wù)，誰會甘心幫EMC賣存儲？

所以，強(qiáng)調(diào)“廣泛的服務(wù)器支持”，對已經(jīng)在使用EMC外部存儲系統(tǒng)的用戶更有意義。指望渠道合作伙伴在銷售服務(wù)器時帶上VFCache乃至EMC存儲，不是不可以，但頗有難度。至少站在VFCache的角度來看，與戴爾分手確實是EMC的一大損失。

好在還有思科。思科和EMC是VCE聯(lián)盟的盟友，搭載VFCache的UCS遲早會出現(xiàn)在三家聯(lián)合推出的Vblock基礎(chǔ)設(shè)施架構(gòu)包中。不過UCS的C系列在機(jī)架式服務(wù)器市場上的份額有限，而刀片式的B系列又不能插常規(guī)的PCIe閃存卡。EMC顯然也考慮到了這一點，適用于刀片式服務(wù)器的夾層卡已經(jīng)在計劃中。

繼閃電計劃之后，雷聲（雷霆）計劃將于2012年第二季度實施

除了夾層卡之外，EMC還將在第二季度推出另一項適合刀片式服務(wù)器的產(chǎn)品——全閃存陣列，代號“雷聲計劃”（Project Thunder）。

閃電之后，必有雷鳴

在介紹“雷聲計劃”（Project Thunder）時，基辛格以“閃電之后，必然伴有雷聲”開始。筆者當(dāng)時心里卻立刻想到《賽車總動員》里閃電麥昆對其競爭對手所說的：知道你為什么叫雷聲么？因為總在閃電后面……

從內(nèi)到外，閃存的延遲逐漸遞增……基辛格表示，高轉(zhuǎn)速（15K乃至10K RPM）硬盤將會消失

從響應(yīng)時間的角度來看，外置的全閃存陣列還是不如PCIe閃存卡“快”——盡管雷聲計劃采用了高速的Infiniband和以太網(wǎng)（至少萬兆，EMC宣稱測試了40G iSCSI）并支持RDMA。不過，這種2U/4U設(shè)備內(nèi)置最多15個PCIe閃存卡（類似于VFCache的硬件），具有更高的IOPS、可擴(kuò)展性，并且能夠被多臺主機(jī)共享（對刀片式服務(wù)器支持更好），至少vMotion不再是問題。

雷聲（雷霆）計劃的軟硬件概況

更重要的是，雷聲計劃意味著EMC又進(jìn)入了一個新的市場，將會對以Violin Memory（HP的OEM供應(yīng)商）和Texas Memory Systems（TMS）為代表的全閃存陣列廠商構(gòu)成威脅。從（服務(wù)器內(nèi)置的）PCIe閃存卡、全閃存陣列到外部存儲系統(tǒng)中的閃存驅(qū)動器，EMC提供了業(yè)內(nèi)最為完整的閃存解決方案覆蓋。完整的外部存儲產(chǎn)品線是過去幾年中EMC保持高速增長的主要動力，在閃存領(lǐng)域復(fù)制這一做法，會對市場帶來怎樣的影響呢？讓我們靜待滾雷響過吧……