在計算機領域，有一個問題一直困擾大家很多年，這個問題就是IO性能瓶頸問題。隨着CPU性能的不斷提升，IO和CPU之間的性能差距變得越來越大，這種差距也就是計算機領域著名的“剪刀差”問題。圍繞着這個“剪刀差”問題，提出了一系列的理論及方法：多級存儲、緩存、針對磁盤的性能優化。SSD半導體存儲介質的出現，大大縮短了CPU和IO之間的性能差距，使得IO性能在一夜之間提升了幾個數量級。最爲典型的就是IOPS技術指標，從原來磁盤最多擁有200IOPS提升到了80萬IOPS，一下子提升了4000倍。這種性能的提升不僅解決了原有應用IO性能瓶頸的問題；更爲重要的是推動了大數據應用的發展，使得原來很難完成的應用變成了事實。
以NVMe SSD爲代表的高速存儲技術正變得越來越普及。一年前只能從Intel或者Samsung拿到試用的SSD樣片；一年前從市場上幾乎很難買到支持U.2接口的服務器。到今天很多廠商已經推出了成熟的NVMe SSD產品。Memblaze在國內第一個推出了支持NVMe接口的高性能SSD。在服務器端，可以很容易的購買到支持多個U.2接口的服務器，超微在年初發布了1U支持10盤位NVMe SSD的服務器，預計到明年初可以推出2U 24盤位的服務器。此外，支持NVMe SSD的JBOF產品今年已經初具雛形，明年預計會有成熟的產品出現。NVMe SSD擁有無與倫比的優勢，以Memblaze推出的Pblaze4產品來看，該產品無論在性能還是在容量上都令人眼前一亮，遠遠超越了傳統的磁盤介質，滿足了企業級應用需求。
Pblaze4產品擁有兩種產品形態，一種是採用傳統的PCIe接口方式；另一種採用U.2接口，2.5寸物理形態。這種2.5寸盤可以直接插入服務器背板，具有熱插拔的特性。Pblaze 4在性能方面達到了4K隨機讀80萬IOPS的性能；4K隨機寫15萬IOPS以上的性能。順序大塊寫將近2GB/s的帶寬；順序讀超過3GB/s帶寬。和傳統SAS盤相比，性能完全超越，不具可比性。在容量方面，Pblaze4全高卡達到了6.4TB的容量；2.5寸盤可以達到3.2TB的容量，可以預見在不久的將來，NVMe SSD在容量方面將會全面超越傳統磁盤。
SSD的存儲介質是半導體，半導體的成本與產量直接相關，產量越多，半導體成本越低。隨着NAND Flash在移動終端、平板電腦、筆記本、PC、數據中心、企業存儲的大量應用，其價格一定會持續下降。明年各大NAND Flash廠商大力推動3D TLC，3D TLC將會成爲主流，NAND Flash成本將進一步下降，容量進一步提升。所以，在消費市場、企業市場、互聯網大數據的共同推動下，SSD成本將不再是一個問題。終有一天，SSD將會佔據數據中心市場，成爲企業級數據存儲的主力。
和磁盤系統相比，SSD具有極高的性能，在這種高速存儲介質上面，我們該如何對其進行數據保護，如何進行存儲卷管理呢？一臺服務器內部可以支持多塊NVMe SSD，多塊NVMe SSD的性能如何發揮出來呢？當一塊SSD發生故障時，如何保證用戶數據不丟？這是用戶在使用NVMe SSD時需要考慮的重要問題。在傳統的磁盤系統中，我們通常可以採用RAID系統保證數據可靠性，通過卷管理系統對存儲資源進行管理和分配。在卷管理之上，可以部署數據庫或者文件系統。當系統中單盤或者多盤發生故障的情況下，用戶數據也不會導致丟失。可惜的是，在高速存儲系統中，傳統RAID和卷管理系統存在問題，主要原因有：
1， 傳統存儲系統無法發揮高速存儲介質的性能。高速存儲SSD擁有極高的性能，性能瓶頸已經從盤端轉移到了CPU、OS以及網絡端。傳統存儲軟件在設計的過程中主要考慮了磁盤問題，並沒有考慮高性能存儲所面臨的新問題，因此，在NVMe SSD上面部署傳統存儲軟件，高性能存儲介質的優勢將無法得到發揮。
2， 傳統存儲系統沒有解決高速存儲介質的問題。任何事物都有缺陷，NVMe SSD也不例外，和磁盤相比，NVMe SSD具有極高的小寫性能，但是，在小寫情況下，NVMe SSD內部的FTL工作在最壞情況，會引入更多的寫放大，從而導致SSD單盤使用壽命降低。另外，通過傳統RAID對SSD進行數據保護時，會引起多盤同時發生故障，導致數據丟失。和傳統磁盤相比，SSD的故障模型也發生了變化，不能簡單的採用針對HDD的故障處理方式對SSD進行處理。總之，NVMe SSD本身也存在一系列問題，這些問題在磁盤上是不存在的，需要存儲系統軟件對其進行處理，而這些是傳統存儲軟件所沒有考慮的。
3， 傳統存儲系統會對高性能存儲介質造成傷害。如果直接採用傳統存儲軟件對NVMe SSD進行處理，那麼會導致NVMe SSD受到傷害。例如，在傳統RAID中會存在一次數據同步的過程，該數據同步採用校驗同步或者全部數據清零的方式。該過程對於NVMe SSD而言會一定程度上造成傷害。
由於NVMe SSD和HDD很多方面存在差異，因此無法將傳統針對低速介質的卷管理和RAID數據保護系統直接應用到NVMe SSD上。爲了能夠在NVMe SSD上進行數據保護和提供卷管理的服務，企業需要一套完全針對高速存儲的解決方案，爲此Memblaze推出了FlashRAID。
FlashRAID給人的直觀感覺是一個RAID，其實他不僅僅是一套數據保護系統，而且還是一套卷管理服務系統，總之他是一套完全面向高速存儲的數據保護、卷管理系統。在軟件層次上FlashRAID可以簡單等價於LVM和RAID。
FlashRAID具有極高的性能，其可以發揮多盤NVMe的性能，隨着盤數的增加，整體性能也會增加；隨着CPU數量的增加，整體性能同樣可以提升。因此，FlashRAID的性能和NVMe SSD盤數量以及CPU數量相關。 FlashRAID充分考慮了SSD的特性，不僅解決了NVMe SSD所存在的問題，而且還充分利用了SSD的優勢。使得整體的性能達到最佳，而且數據可靠性得以保證。和傳統的MD-RAID相比，FlashRAID在性能上遠遠超越了傳統RAID。下圖是FlashRAID和MD-RAID的性能對比圖。
從這個結果可以看出，FlashRAID充分發揮了高性能NVMe SSD的性能。在NVMe SSD向企業級用戶部署的過程中，FlashRAID起到了爲用戶數據保駕護航、擔當存儲卷管理的重任。