现在,该Zoned Storage(分区存储)了

数据继续以惊人的、指数级的速度增长(www.888885.net)。IDC Global Datasphere显示,未来三年数据量将超过过去30年的总量。这些数据必须被捕获、转换和分析,才能带来价值。

存储是从数据中创造价值的基础。面临的挑战是如何高效且划算地构建数据存储基础设施,以满足数据需求,同时降低总体拥有成本(TCO)。

尽管业界继续提高硬盘驱动器(HDD)和固态驱动器(SSD)介质的位密度,以跟上数据增长的步伐,但仍需要新的方法来提高大规模存储效率。为了迎接zettabyte规模时代的挑战,现在应该考虑的一个创新架构是Zoned Storage(分区存储)。

Zoned Storage使云服务提供商和企业数据中心客户能够构建更高效、高度可扩展的数据存储层,以具有竞争力的TCO满足不断增长的数据需求。Zoned Storage以开放规范和西数等公司为后盾,将基于标准的工具、库、资源和技术文档网站(Zoned Storage.io)结合在一起,使数据中心架构师能够理解和利用分区块管理的优势。分区块管理背后的技术意味着主机和存储应用程序都可以智能地按比例放置数据,以充分利用最高的可用存储容量,通常使用SMR HDD和最近兴起的NVMe SSD分区名称空间(ZNS)标准。

新的工作负载,新的方法

今天,许多现代大规模工作负载被序列化或写入更大的顺序块中,包括在线备份和归档、视频监控、物联网和其他机器生成的数据、用于合规性的数据以及其他应用程序。存储密度、瓦特/TB和TCO是这些工作负载成功的关键参数。

现在有很大的机会改变,但需要以不同的方式访问和管理存储,同时更清楚地了解数据的工作负载结构以及如何将数据放置在介质上以获得最佳效率。Zoned Storage为开发人员和架构师提供了工具和资源,可以智能地将数据放置在HDD和SSD介质上,并进行优化,以获得更好的性能、更短的延迟、可预测的QoS以及更重要的是,更高的密度和更低的TCO。

Zoned Storage的优点

分区块管理背后的技术意味着主机和存储应用程序都可以智能地大规模放置数据,以充分利用最高的可用存储容量,通常使用SMR HDD和最近批准的用于NVMe SSD的ZNS标准。

SMR专用于HDD——在HDD中,数据磁道相互重叠,利用了读磁头的大小可能比写磁头小得多的好处。通过将硬盘数据磁道重叠在一起,可以实现更高的区域密度和容量。Dropbox转向了主机托管的SMR驱动器,与传统驱动器相比,使用SMR可以存储20%以上的数据,从而节省了20%的成本。Dropbox继续其战略路线,利用最高的存储密度和最低的TCO,为其6亿多在线客户提供云基础设施服务。

ZNS带来了最适合多租户,超高容量驱动器,改进性能、QoS和利用率的新一代SSD,同时最大限度地降低了公共云和内部企业基础设施的总体拥有成本。

ZNS将SSD划分为固定大小的区域,每个区域内按顺序写入。但现在这些区域与NAND本身的底层架构紧密相连,因此将数据视为块消除了许多复杂性。

ZNS SSD和SMR HDD遵循业界类似的现有协同效应,因此可以在标准化的统一Zoned Storage软件框架下跨ZNS SSD和SMR HDD使用主机软件。

通过部署ZNS SSD,使用ZNS可将数据中心性能提高4倍,将QoS(服务质量)提高2.5倍。在当前基于SSD的传统部署中,应用程序不会将数据放置智能从主机传递到SSD。因此,使用传统SSD部署的应用程序通常会产生更高的WAF(写入放大),因为当数据通过应用程序堆栈向下写入SSD时,每一层都独立地执行垃圾收集。这会导致整个部署的效率低下,从而导致总体性能降低,并降低应用程序的QoS。而在基于ZNS SSD的部署中,应用程序可以通过将数据写入分区来智能地将数据放置在SSD中,从而消除WAF,并为应用程序提供一致的高QoS。

为什么现在是时候了?

该行业正处于这样一个关键时刻:存储效率的提高不仅取决于更高的位密度,还取决于应用程序和操作系统如何在存储设备中智能地放置数据。TCO收益可以通过以下方式实现:不再将所有存储设备视为随机I/O、512K/4KB扇区架构,用顺序写入块(有具有类似生命周期的数据)的大规模工作负载,以适应分区存储HDD和SSD的实际物理特性。

Zone Storage为数据中心架构师提供了现在开始为SMR HDD和ZNS SSD设计的能力—不仅可以利用最高容量的数据存储解决方案,而且可以从未来的角度考虑长期数据战略,并优化工作负载,以最佳TCO获得更高的效率和性能。通过为SMR HDD和ZNS SSD利用统一的软件堆栈,云提供商和数据中心架构有望收回成本,并支持数据增长。

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