智能手机的推出使消费者可以携带一台可以运行多个应用程序的设备，而不是携带多台只能运行一个应用程序的设备(如音乐播放器、相机、计算器、手机等)。同样，现在是时候通过从单一的全闪存存储后端运行多个工作负载来瓦解公司中存在的存储孤岛了。
当全闪存存储被引入市场时，全闪存存储用例主要是块协议的高事务工作负载。当闪存的成本是硬盘的100倍，闪存容量有限时，这是闪存的一个很好的用例，当前闪存容量的趋势，特别是MLC和TLC闪存技术的出现，以及价格的下降，使全闪存成为一个真正融合的多用例平台。
以下图表为NAND闪存和硬盘的成本趋势。这表明SSD和HDD的价格交叉很快就会发生。
图1源
在3D NAND等设计和制造进步的推动下，ssd的面密度最近也超过了hdd的密度。举个例子，最近公告单个3.5英寸3D NAND SATA SSD存储100TB容量!
上述两种降低成本和增加密度的趋势使得全闪存存储更有利于更广泛的工作负载。正在发生并正在企业中被广泛采用的数字化转型导致了非结构化数据的大量增长。例如，文件服务、视频、技术应用、归档、备份等构成了越来越多的数据。
备份工作负载促进了非结构化数据的增长，在过去几年中，备份工作负载的功能也发生了变化。许多备份应用程序现在提供了一个零时间恢复窗口，通过提供直接从备份启动虚拟机的能力，而不必首先恢复数据。该特性在停机期间为客户提供了显著的优势。即时恢复的能力取决于存储系统能够提供足够的IOPS和低延迟，而全闪存存储更适合这种情况。在备份空间中使用全闪存的另一个原因是企业继续需要减少备份窗口。
除了非结构化数据之外，组织通常还拥有大量具有较低事务处理需求的虚拟机，这些虚拟机的客户虚拟机运行服务应用程序或数据服务应用程序，这些应用程序具有中下层数据库。虚拟桌面基础设施(VDI)对IOPS和延迟的要求是HDD解决方案无法满足的，它在许多中端市场也得到了越来越多的采用。
聚合工作负载解决方案的需求目前没有得到满足，因为要么存储系统没有正确的特性集，要么它们太昂贵了。这样一个存储系统的设计需要有一定的属性来支持新的工作负载:
- 随着数据增长而扩展
- 高可用性
- 数据完整性和持久性
- 安全
- 灾难恢复
- 成本节约
的StorageCraft OneBlox全闪存设备从一开始就考虑了这种功能。下面的文本解释了启用此特性集的一些体系结构设计要点。
随着数据增长而扩展
可扩展性不是存储系统的附加特性。它需要从一开始就被设计进去。提供可伸缩性有两个方面:一个是存储系统架构，允许从单个节点向外扩展，第二个是易于管理数据增长。
OneBlox横向扩展架构:OneBlox架构提供了基于键值存储和对象存储的点对点分布式节点架构的文件访问协议。这种架构提供了跨系统共享存储容量的能力，同时在集群中的所有驱动器上并行I/O，而不存在数据路径上的任何单点瓶颈。
管理简单:易于集群化和管理任务的自助服务从一开始就是OneBlox体系结构的设计目标。使用零配置和自动发现等平台服务，集群形成直观而简单，无需专业服务。基于云的管理服务从一个仪表板中洞察所有设备的分析、遥测和拓扑结构。
高可用性
在大型集群系统中，硬件组件数量众多，存储系统软件的设计需要灵活地处理故障。在节点或驱动器出现故障时，OneBlox软件将重新平衡对象，使数据恢复到正常状态。迁移文件系统服务，为应用或虚拟机提供持续的能力。
数据完整性和持久性
数据完整性对于保证用户存储的数据不丢失或损坏至关重要。数据持久性指的是存储系统在确认向应用程序写入数据时确保数据持久的方面。
OneBlox系统通过多种机制保证数据完整性:
内容的加密散列以及数据的校验和在读取或写入数据时检查完整性。在系统上执行各种后台活动时，还会定期对数据进行擦洗。当检测到一个对象损坏时，将从集群中存储的其他副本中恢复该对象。奇偶校验位作为磁盘布局的一部分存储，与TLC和MLC闪存不可纠正的误码率相比，提供更高级别的数据完整性。
通过使用nvdimm在提交到备份存储之前将数据记录在非易失性内存中，以及在确认写入应用程序之前将日志复制到集群中的其他节点，可以使数据在电源故障时保持持久性。当节点恢复电源后重新启动时，将重播NVDIMM上的意图日志，或者在集群中的节点接管文件系统服务时，将重播复制的日志。数据减少技术提高了闪光灯的耐用性。这些技术通过减少每天写入驱动器的次数，使媒体的持久生存期受益。日志结构写允许大的顺序写，从而避免了由小写或随机写组成的用户I/O模式的写放大。
安全
虽然OneBlox集群可能位于数据中心的防火墙后面，但安全性仍然是企业关注的问题。在OneBlox中实现了各种机制，以提供额外的安全级别。这些机制包括:
- 对静止数据和用于远程复制的在线数据进行加密
- 设备证书，以避免中间人攻击
- 可信平台模块用于阻止未经授权的应用程序在设备上运行
- 用于与管理服务通信的HTTPS协议
- 安全引导，确保仅使用受信任的软件引导
- 持续监控和集成漏洞的安全补丁
OneBlox软件架构的另一个核心设计方面是对象的不可变性。即使数据被覆盖，新对象也会被写入存储，而旧对象则作为快照的一部分。这方面的设计通过支持近乎连续的数据快照来防止勒索软件等攻击。客户可以在攻击发生前几分钟从旧快照中检索数据副本。
灾难恢复
OneBlox软件支持wan优化的基于对象的双向远程复制，提供容灾保护。通过使用StorageCraft云服务，增量备份也可以存储在云中，作为防止灾难的一种手段。
经济成本
全闪存OneBlox解决方案之所以经济，是因为它采用了按增长付费的横向扩展存储架构，与横向扩展架构相比，每个节点都需要象征性的硬件资源。这一方面，结合自带驱动器业务模型，使整个解决方案适用于更广泛的用例集。
总结
闪存相对于硬盘驱动器的成本和密度曲线趋势现在使得基于闪存的解决方案能够为企业提供更大范围的工作负载。具有合适价格点的正确设计属性的存储系统可以满足这些工作负载。OneBlox全闪存解决方案的设计具有这些特性，并使客户能够在更广泛的工作负载中使用该解决方案。
