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在Exadata一體機(jī)中，大量的使用了flash加速技術(shù)以提高其I/O的讀寫(xiě)性能。在之前的文章中有提到了磁盤(pán)的性能指標(biāo)，目前僅限于傳統(tǒng)磁盤(pán)的讀寫(xiě)速率，還無(wú)法滿足I/O密集型的OLTP系統(tǒng)的要求，Exadata可能會(huì)在這些方面出現(xiàn)I/O性能瓶頸。所以在Sun的Exadata V2時(shí)代開(kāi)始，每個(gè)存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)就提供四塊96G的F20卡，也就是說(shuō)每個(gè)存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)提供384G的Flash存儲(chǔ)空間。

下面具體來(lái)看一下F20卡的部分參數(shù)指標(biāo)：

注意到其中的幾個(gè)關(guān)鍵的性能指標(biāo)：隨機(jī)讀101000 IOPS，隨機(jī)寫(xiě)88000 IOPS， 順序讀1.1GB/s, 順序?qū)?67MB/s，另外其訪問(wèn)延遲也是非常小。不過(guò)這只是F20卡的純粹技術(shù)指標(biāo)，而沒(méi)有考慮DB和Exadata。在數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器上小于8k的I/O請(qǐng)求都是沒(méi)有意義的。所以在Exadata上這個(gè)指標(biāo)需要重新評(píng)估，所以在Exadata的datasheet中提到單塊F20卡的 Database IOP為375000/3/4=31250, 比4k的I/O請(qǐng)求測(cè)試出來(lái)的IOPS慢了3倍多。

除了性能的指標(biāo)以外還有容量指標(biāo)，單塊F20卡的實(shí)際可用空間為96GB, 實(shí)際裸容量為128G。這是怎么回事呢? 再回答這個(gè)問(wèn)題之前，我們先來(lái)看一下F20卡內(nèi)部結(jié)構(gòu)的布局。

一塊F20卡實(shí)際上是由四個(gè)固態(tài)閃存模塊(FDOM)組成的， 也就是圖中所表示的DOM(Disk on module), 這個(gè)詞沒(méi)有合適的中文翻譯，可以簡(jiǎn)單的認(rèn)為它是一個(gè)ssd設(shè)備，但是提供更靈活的接口機(jī)制。例如F20卡就是使用PCIe的接口，直接插在主板上的，所以O(shè)racle公司一再?gòu)?qiáng)調(diào)not flash disks, 就是為了說(shuō)明這個(gè)PCIe的接口能夠不受到磁盤(pán)控制器接口(例如SAS和SATA)速度的限制，單卡能夠提供1GB/s的帶寬，而4塊卡其帶寬幾乎是線性擴(kuò)展。

每個(gè)DOM包含8個(gè)(4個(gè)在前，4個(gè)在后)4GB的SLC NAND 組件， 一共為32GB，但是確只有24GB的空間是可尋址的，也就是說(shuō)只有24GB是系統(tǒng)可識(shí)別的，另外的8GB作為備用空間用作地址重定向使用。這種方法是固態(tài)硬盤(pán)設(shè)備為了延長(zhǎng)使用壽命最常用的辦法。不過(guò)無(wú)須擔(dān)心，NAND為企業(yè)級(jí)的閃存，通常比消費(fèi)電子品所用的閃存壽命更長(zhǎng)，使用壽命一般在5年以上。

F20卡還包含有電源存儲(chǔ)模塊ESM(Energy Storage Module ), 也就是我們常說(shuō)的電池。實(shí)際上它并不是常規(guī)意義上的電池，而是一個(gè)叫做超級(jí)電容(supercapacito)的東西。它和普通的電池相比， 具有壽命更長(zhǎng)，充放電率高，功率更高的優(yōu)點(diǎn)。不過(guò)這種ESM只有2-3年的壽命(Oracle Exadata Owner‘ Guide上說(shuō)的是3-4年， 這里以 Sun Flash Accelerator F20 Energy Storage Module (ESM) Lifespan. [ID 1327000.1]文檔為準(zhǔn)，早期的計(jì)算ESM的耗損率以?xún)赡隇榛鶞?zhǔn)，現(xiàn)在基本都是以三年的壽命來(lái)計(jì)算的)，2-3年以后需要更換這個(gè)ESM，更換 ESM的時(shí)候，可以用rolling的方式進(jìn)行，只在存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)段逐一進(jìn)行，而不需要停止數(shù)據(jù)庫(kù)。

如果ESM的電量耗盡，則閃存的寫(xiě)模式自動(dòng)從write-back切換到write-through模式，造成性能下降。當(dāng)然Exadata Smart Flash Cache(ESFC)這個(gè)特性早期只能使用write-through的模式，所以通常不是什么大問(wèn)題，而使用write-through模式的 FSFC性能提升比較有限。在最新版的Exadata 11.2.3.2這個(gè)版本(X3都是在這個(gè)版本以上)正式引入ESFC的write-back的寫(xiě)模式，這個(gè)特性才真正開(kāi)始發(fā)揮ESFC的威力。