新一代服务器预览：M.2 SSD系统盘RAID1方案

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正如我在《DellEMC World 2017(1)：25GE、FC多协议交换机和SC5020》中所说，由于下一代的Intel XeonProcessor Scalable（Xeon SP）CPU还没有正式发布，因此各厂商的服务器新品也无法大规模宣传。但这无法阻止与处理器/芯片组不直接相关的特性提前“偷跑”，比如Dell PowerEdge 14G的Boot Optimized Storage Solution (BOSS，不是那个老板的意思)。

本文参考了Dell TechCenter公布的一份白皮书——《Direct from Development -PowerEdge Boot Optimized Storage Solution (BOSS)》，结尾处会列出下载地址。

为什么是M.2 SATA而不是NVMe SSD？

就像《下一代Xeon E5服务器抢先看：NVMe、FPGA爆发》标题中写的那样，人们都在盼望着更多的NVMe支持，U.2和M.2，而这里出现的却不是NVMe。

简单来说，Boot Optimized Storage Solution是一块安装在PCIe槽位的扩展卡，上面可以有1-2个M.2（2280）SATA SSD，用于系统盘并支持RAID 1。可以节约额外的2.5英寸驱动器槽位。

许多朋友应该都知道M.2 SSD外形可以做成NVMe或者SATA两种接口协议，通常前者性能较高。那么崇尚参数的人可能要开喷了？别着急:）我们先来看看这样做的目的是什么，或者说如果你是产品经理会怎么选？

NVMe SSD有许多优点，但是只用于系统盘呢？

1、这里的M.2设备是读密集型（Boot Class）120GB/240GB，与2.5英寸SATA SSD相同的成本和性能。目的很明确——就是用于系统盘，而且SSD在此处替代HDD机械硬盘已经渐成趋势，无论从功耗还是故障率来看。

上面照片拍摄于PowerEdge 12G发布会，如今在服务器机箱后端提供2个2.5英寸盘位已经比较多见。由于SSD没有机械部件故障率降低，RAID1保证可靠性却不急于换盘；还有些用户不做RAID，系统盘热插拔的需求不再明显。当然节约空间的M.2也适合固定在机箱里。

扩展阅读：《M.2SSD热插拔：Facebook和微软的两种方案》

2、固定功能硬RAID 1（镜像）或者Pass-Through直通。双口SATA硬件RAID控制芯片，合并2个SSD和控制芯片到单一PCIe适配卡上。由于只是RAID1，应该不需要NVRAM那些复杂的设计，但是OS兼容性比较重要。

我们知道对于NVMe来说硬RAID卡一直是个难题，关注企业存储技术微信公众号时间长的朋友可能看过我写的《首款SAS_SATA_PCIe三模RAID发布：ARM替代PowerPC》。如今Broadcom（Avago）网站上对应的RAID/HBA卡资料也有了，但是性能（特别是写IOPS）似乎还是比较敏感的数字。另外，如果只用于OS启动盘，专门配这种级别的RAID卡成本上也不划算。

在不做RAID的情况下，单系统盘NVMe引导的兼容性也没有传统SATA好，至少要使用UEFI。

3、Boot OptimizedStorage Solution的管理可以通过标准化、人们熟知的工具，包括OpenManage Systems Administrator（OMSA）和命令行界面（CLI）

Dell对BOSS方案的官方评价是：灵活、冗余、低成本的启动优化解决方案，因为它的目标就是替代2.5寸SATA SSD系统盘，以及对SAS RAID卡连接能力的占用。

与Dual SD Module有何异同？

熟悉Dell服务器的朋友应该知道，PowerEdge还有一种操作系统部署位置选择——Dell Internal Dual SD Module（IDSDM），我们习惯把它叫做双SD模块。

SD和MicroSD（TF）存储卡占用的空间显然更小，Dual SD Module目前常见的16GB、32GB容量比较适合于安装VMware Hypervisor（ESXi，下文中还会谈及）。但我们也注意到该方案存在的一些限制：除了容量之外，包括性能和闪存的寿命与SSD有差距，对于一部分Windows或者Linux系统盘就不见得合适了。

对超融合（HCI）、软件定义存储（SDS）的意义

下面我从VMware工程师苏旭的文章《vSAN推荐的IO控制器的配置方式》中引用了一张图。

在以上6种方案中，“VMware极力推荐并支持Solution4，如果服务器是R730xd，支持Solution 3；不支持Solution 1和Solution 2；VMware不推荐Solution 5和Solution 6。注意不推荐的原因是ESXi属于单点，但仍可使用，出问题VMware也是支持的。”

Dell H730系列RAID卡属于PERC9家族，支持Pass-Through直通即HBA模式，并支持一部分RAID另一部分盘直通的配置。但《vSAN_6.0设计和优化指南》明确指出过：不要为vSAN和非 vSAN 磁盘混合使用不同的控制器模式，这就好像Oracle官方不认证OVM以外x86虚拟机环境。当然还有更“霸道”一点的，比如Windows Server 2016自带的分布式存储Storage Spaces Direct（S2D），RAID卡（比如H730、H330）完全设置为HBA都不允许，只能用HBA330这样的卡。

扩展阅读：《微软WS2016原生分布式存储：还在追赶VSAN？》

《AzureStack中的超融合存储-S2D进阶篇》

一些存储软件喜欢直接控制到底层磁盘/SSD，不希望RAID卡在中间中再做个单盘RAID 0啥的。我们看到Solution 3就是用H730 Mini专门做Hypervisor的RAID 1，另外一块H730P配置为HBA模式给vSAN直通用。前提是PowerEdge R730xd的背板支持Split拆分模式，但H730 Mini这样用多少感觉有点浪费？

在Solution 4和6中的Dual SD Module有一点注意事项——“需要手动指定LOG 存储的永久位置，不要把主机的日志输出指向vSANDatastore”，如果是硬盘/SSD安装ESXi日志则可以直接放本地。至于SATA DOM，在服务器大厂的推荐配置中出现的不太多，其供应来源和质量容易出现一些问题。特别是小容量的SATA DOM盘，如果存储软件需要频繁修改根盘上的元数据/Super block之类的，一般用于制造U盘的消费级MLC、TLC闪存颗粒很容易用坏。相比之下，120GB/240GB入门级数据中心SSD的表现就要好很多了。

综上所述，PowerEdge 14G服务器的Boot Optimized Storage Solution，双M.2 SSD用于vSAN、微软S2D、ScaleIO或者Ceph存储软件的系统盘，应该都是很合适的。

先写到这里吧，距离Xeon SP服务器新品发布还有一段时间，我如果看到什么好东西再跟大家分享。

参考资料

http://en.community.dell.com/techcenter/extras/m/white_papers/20444059/download

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