在4月11日上午的《数据库架构设计和管理》专场演讲中，来自Shannon Systems解决方案架构师/产品经理闵春榕先生，为我们分享了关于《PCIE SSD在数据库优化中的应用》的相关话题。

　　SSD存储的由来、特点及原理

　　SSD即固态硬盘（Solid State Disk），用固态电子存储芯片阵列而制成的硬盘，由控制单元和存储单元（FLASH芯片、DRAM芯片）组成。固态硬盘在接口的规范和定义、功能及使用方法上与普通硬盘的完全相同，在产品外形和尺寸上也完全与普通硬盘一致。被广泛应用于军事、车载、工控、视频监控、网络监控、网络终端、电力、医疗、航空、导航设备等领域。

　　固态硬盘的存储介质分为两种，一种是采用闪存（FLASH芯片）作为存储介质，另外一种是采用DRAM作为存储介质。

　　基于闪存类

　　基于闪存的固态硬盘（IDEFLASH DISK、Serial ATA Flash Disk）：采用FLASH芯片作为存储介质，这也是通常所说的SSD.它的外观可以被制作成多种模样，例如：笔记本硬盘、微硬盘、存储卡、U盘等样式。这种SSD固态硬盘最大的优点就是可以移动，而且数据保护不受电源控制，能适应于各种环境，但是使用年限不高，适合于个人用户使用。

　　基于DRAM类

　　基于DRAM的固态硬盘：采用DRAM作为存储介质，应用范围较窄。它仿效传统硬盘的设计，可被绝大部分操作系统的文件系统工具进行卷设置和管理，并提供工业标准的PCI和FC接口用于连接主机或者服务器。应用方式可分为SSD硬盘和SSD硬盘阵列两种。它是一种高性能的存储器，而且使用寿命很长，美中不足的是需要独立电源来保护数据安全。DRAM固态硬盘属于比较非主流的设备。

　　SSD存储的优点和缺点

　　优点包括：读写速度快、防震抗摔性、低功耗、无噪音、工作温度范围大、轻便；不足：容量、寿命限制、售价高。

▲PCIE SSD与不同存储设备的比较

▲PCIe SSD的主控器系统

　　PCIE SSD技术关注点

　　1、端到端数据保护：企业级端到端数据链路保护;多重数据完整性及正确性校验。

　　2、掉电数据保护：完善的突发掉电数据保护机制，防止系统不正常关机的数据完整性和安全性。

　　3、低功耗设计与过热保护机制：降低功耗，降低Flash温度，提高数据安全可靠性，防止系统过热对系统造成不可恢复损伤。

▲PCIE SSD加速应用

　　PCIe SSD最主要的三个应用是什么?

　　1、金融服务高频率交易平台、生命科学以及能源方面的高性能计算(HPC)。这些系统利用PCIe SSD卡作为快速辅助存储。高频率的交易系统每秒能产生成千上万次交易，所以容易发生延迟。在实际生活中，微妙级别的读取延迟就等于百万美元的损失。而高性能SSD可以降低读取延迟。另一方面，生命科学和能源利用PCIe SSD来提高复杂运算速度。因为高性能闪存SSD可以降低或消除处理器读取存储设备上的数据的等待时间，计算速度因此可以提升一倍甚至更多。

　　2、Web 2.0,如Facebook.Facebook的MySQL数据库使用FusionIO公司的IODrive PCIe闪存卡。使用这种闪存卡来代替传统的HDD,Facebook就可以关闭MySQL的低效冗余日志系统，并且能充分利用FusionIO的记录系统。通过结合PCIe闪存与较少的写入量，与同等HDD存储相比，可以将数据存储量减少50%,并降低50%的延迟，还能增加33%的吞吐量。从Facebook的角度来看，他们降低了存储基础设施和成本的投入，因为他们的客户获得了更快的响应时间。

　　3、关系数据库。除了上面说的Facebook的MySQL的例子，PCIe闪存SSD卡通过缓存(又名读缓存)写入的功能也非常有利于关系数据库。热文件、索引、元数据都可以被放置在SSD中作为缓存使用。数据也可以被放置其中。当有查询、排序和计算操作时，数据库反应速度可以成倍地增加。