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架構萬億字節新時代:分區存儲技術SMR和ZNS磁盤來了!

IT圈的人都知道有個“摩爾定律”,但摩爾定律也面臨著失效。摩爾定律失效的原因在于,半導體制程工藝逼近了極限。

磁盤技術也是如此,為了實現單盤14TB存儲容量,需要使用氦氣和激光封裝這樣的技術。如果需要更高的單盤容量,傳統技術,也就是CMR(Conventional Magnetic Recording, 傳統磁記錄)技術力不從心,需要采用新的制造技術。

SMR(shingled magnetic recording,疊瓦式磁紀錄)技術就是其中之一。但是SMR在隨機寫操作時,需要先將疊瓦布局中重疊磁道部門的數據遷移走,這需要操作系統以及應用程序等的支持,對于客戶實際部署要求較高。也是因為這個原因,SMR磁盤很難與CMR無縫銜接,但SMR在單盤存儲容量方面的潛力,對于爆炸式數據增長帶來的存儲需求,還是極具誘惑力。

解鈴還須系鈴人,既然發揮SMR在單盤存儲容量方面的優勢,同時也要掃除影響SMR使用的障礙。其實不僅僅是SMR,同時需要考慮支持SSD問題,SMR、SSD的需求同時存在。

這就是西部數據分區存儲技術的技術背景。

6月12日,西部數據公司在美國、中國同步發布了分區存儲技術。

分區存儲技術的核心是實現SMR-HDD、ZNS-SSD同一架構下的數據存儲和訪問。為此,西部數據發布了libZBC、libZNS共享庫,以及開發工具,支持文件系統和內核模塊設計,從軟件棧的角度,為SMR-HDD應用掃除障礙,同時兼顧SSD的需要。

為了推動分區存儲技術使用,西部數據采取了開源策略,開發者、生態合作伙伴可以通過ZonedStorage.io 訪問來獲取這些開源的信息。

按照計劃,西部數據會在今年發布20TB容量SMR-HDD磁盤,現階段,可以使用Ultrastar DC HC620 SMR 15TB HDD,以及Ultrastar ZNS NVMe SSD。目前西部數據Ultrastar DC HC620 SMR15TB硬盤已批量出貨。此外,在今天的分區存儲技術媒體發布會上,西部數據將展出20TB SMR HDD–您也可以關注西部數據6月14日的云存峰會直播 ,了解更多關于20TB SMR HDD的信息。

從14TB CMR-HDD到20TB SMR-HDD,為了20%左右的磁盤容量提升,犯得著為此大動干戈嗎?

<由左至右:西部數據公司產品市場部副總裁-Eyal Bek、西部數據公司產品市場部副總裁-朱海翔以及西部數據公司高級副總裁兼中國區總經理-Steven Craig>

為此,西部數據公司高級副總裁兼中國區總經理Steven Craig、西部數據公司產品市場部副總裁Eyal Bek以及西部數據公司產品市場部副總裁朱海翔在主題演講中指出:海量數據增長,其中視頻數據是主要的推手,這些數據具有顯著的順序寫入,和一定程度的隨機讀取特征。

為了滿足這些類型數據增長的需求,需要SMR-HDD提供更好的性價比。

對于ZNS-SSD來說,系統端采用和SMR-HDD通用的軟件棧可以大幅降低寫放大次數,同時顯著減少SSD內置DRAM以及OP(預留空間)的用量。

新的分區存儲技術可以非常高效地把記錄介質(即SMR磁盤、ZNS SSD)內的數據安置組織方式,也就是將其中的Zone table 管理權合理讓渡給操作系統和應用軟件,對上層系統可見;這意味著應用層能夠最大限度地使用底層介質存儲容量,同時發揮存儲磁盤或者SSD的隨機讀取特性,進而實現數據流處理和存放過程的全系統智能化。

對于西部數據來說,ZonedStorage.io 開源無異于萬里長征邁出的第一步。

ZonedStorage得到了SUSE、ATTO、Microchip、Broadcom等伙伴的支持,為此,Steven Craig樂觀的估計,2019年將成為SMR-HDD、ZNS-SSD起步的元年,未來隨著生態系統的日漸成熟,SMR-HDD的市場份額會逐步擴大,預計到2023年會超越CMR-HDD

隨著ZB字節新時代的到來,更應該要使用更有效地存儲方式,才能有效的解決未來更大規模的數據存儲需求,而隨著分區存儲技術推出的SMR-HDD和ZNS-SSD不正是為此而生的理想解決方案嗎?

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