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昔日HDD出游
車十乘
仆從百千
浩浩蕩蕩橫無際涯
眾介質(zhì)紛紛俯首避讓
唯SDD一人直視車駕
凜然指之曰：
“彼可取而代之！”
誰給存儲體系插上了翅膀？誰讓存儲的未來不再憂傷？
今天讓我們站在技術(shù)流的角度
細(xì)品一二
從二進(jìn)制發(fā)展看傳統(tǒng)磁盤的弊端
半導(dǎo)體技術(shù)的出現(xiàn)和普及，讓存儲介質(zhì)與存儲模式發(fā)生了翻天覆地的變化，使用二進(jìn)制記錄和存儲數(shù)據(jù)成為整體存儲模式的主流。
信息的存儲是一個物理反應(yīng)過程，二進(jìn)制即是通過物理反應(yīng)所產(chǎn)生的物理狀態(tài)來呈現(xiàn)數(shù)字0和1。比如，我們常見的機(jī)械存儲介質(zhì)里，磁盤和磁帶是利用電磁極產(chǎn)生的南北極來記錄0和1，而光盤則是利用光刻錄時產(chǎn)生凹槽所反射的不同角度來記錄0和1。
在傳統(tǒng)硬盤上，一次隨機(jī)數(shù)據(jù)訪問的過程是這樣的：硬盤首先要驅(qū)動磁頭移至數(shù)據(jù)所在磁道，隨后等待磁盤旋轉(zhuǎn)，將該磁道數(shù)據(jù)送到磁頭所在位置。
影響磁盤的關(guān)鍵因素是磁盤服務(wù)時間，也就是所謂IO延遲，它表示磁盤完成一個I/O請求所花費(fèi)的時間，由尋道時間、旋轉(zhuǎn)延遲和數(shù)據(jù)傳輸時間三部分構(gòu)成：
=
? 尋道時間Seek，是指將讀寫磁頭移動至正確的磁道上所需要的時間。尋道時間越短，I/O操作越快，目前磁盤的平均尋道時間一般在3-15ms。
? 旋轉(zhuǎn)延遲Trotation，是指經(jīng)盤片旋轉(zhuǎn)將請求數(shù)據(jù)所在扇區(qū)移至讀寫磁頭下方所花時間。旋轉(zhuǎn)延遲取決于磁盤轉(zhuǎn)速，通常是磁盤旋轉(zhuǎn)一周所需時間的一半。比如，7200rpm的磁盤平均旋轉(zhuǎn)延遲約為60*1000/7200/2= 4.17ms，而轉(zhuǎn)速為15000rpm的磁盤平均旋轉(zhuǎn)延遲約為2ms。
? 數(shù)據(jù)傳輸時間Transfer，指將所請求的數(shù)據(jù)傳輸完畢所需要的時間。它取決于數(shù)據(jù)傳輸率，其值等于數(shù)據(jù)大小除以數(shù)據(jù)傳輸率。通常來講，數(shù)據(jù)傳輸時間要小于尋道時間和旋轉(zhuǎn)延遲。
然而，這種機(jī)械結(jié)構(gòu)導(dǎo)致了傳統(tǒng)硬盤的兩個缺陷：
? 能耗高
? 讀寫性能低
電機(jī)系統(tǒng)作為機(jī)械傳動裝置，其最高轉(zhuǎn)速——15000轉(zhuǎn)/分鐘基本已達(dá)到物理極限，磁盤性能的提升空間也到此為止了。
固態(tài)硬盤掀起了存儲革命
隨著大規(guī)模及超大規(guī)模集成電路技術(shù)的不斷成熟，固態(tài)硬盤SSD和Flash技術(shù)出現(xiàn)了。
固態(tài)硬盤和Flash介質(zhì)的基礎(chǔ)存儲顆粒為集成電路的類似三極管的裝置：如果要表示0，電極加電壓為電子浮柵電容充滿電子水位；如果要表示1，電機(jī)加電釋放電子水位。
這種方式克服了傳統(tǒng)機(jī)械磁盤使用機(jī)械傳動方式實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)訪問的弊端，提高了數(shù)據(jù)訪問速度，降低了磁盤訪問延遲，同時降低了機(jī)械傳動所產(chǎn)生的磁盤高耗能。
? 那么為什么說固態(tài)硬盤的出現(xiàn)給整個存儲體系帶來了革命性的變化呢？
1. 固態(tài)硬盤徹底改變了存儲方式與存儲優(yōu)化模型。
固態(tài)硬盤SSD是一種電子裝置，避免了傳統(tǒng)磁盤在尋道和旋轉(zhuǎn)上的時間花費(fèi)，使存儲單元尋址開銷大大降低，IOPS可高達(dá)數(shù)萬甚至數(shù)十萬。
以前必須幾千塊物理磁盤、十幾個存儲機(jī)柜才能處理的高并發(fā)、低延遲用戶應(yīng)用需求，現(xiàn)在僅需占用幾個U的寥寥數(shù)塊磁盤就能解決，在大大降低機(jī)房成本和能耗的同時，也改善了用戶應(yīng)用的使用體驗(yàn)。
2. 固態(tài)硬盤徹底改變了磁盤陣列系統(tǒng)的性能管理模式。
在典型的讀寫負(fù)載壓力條件下，以前的機(jī)械磁盤陣列體系瓶頸來源于兩方面：大數(shù)據(jù)塊順序讀寫瓶頸在于控制器，速度取決于CPU核數(shù)和主頻；小數(shù)據(jù)塊隨機(jī)讀寫的基礎(chǔ)瓶頸則在磁盤體系，快慢取決于磁盤數(shù)量和轉(zhuǎn)速。
而高性能高容量的SSD一誕生，就給磁盤體系的兩個角色（角色一：隨機(jī)讀寫方式的瓶頸，角色二：性能擴(kuò)展的障礙）發(fā)了“便當(dāng)”，從此使控制器CPU體系成為整體磁盤陣列讀寫的統(tǒng)一基礎(chǔ)性瓶頸。
SC全閃存，固態(tài)硬盤與Flash的結(jié)晶
用戶對磁盤陣列性能進(jìn)一步提升的需求，也推動了另一個存儲市場的產(chǎn)生和蓬勃發(fā)展——全閃存存儲體系。
全閃存存儲有別于傳統(tǒng)存儲平臺，其技術(shù)優(yōu)化朝著CPU優(yōu)化、SSD讀寫優(yōu)化和CPU直通Flash介質(zhì)的方向發(fā)展，不斷優(yōu)化存儲體系性能，降低系統(tǒng)延遲，提高CPU使用效率，從而大幅提升存儲平臺的讀寫性能。
這方面，戴爾易安信先行致遠(yuǎn)，其SC全閃存存儲系列，是戴爾易安信旗下全閃存存儲的先驅(qū)，以性能為中心保持高IOS和高吞吐量，可按需實(shí)現(xiàn)橫向、縱向擴(kuò)展，幫助用戶將運(yùn)營效率提升到更高水平。
戴爾易安信SC5020F和SC7020F，都是3U大小的設(shè)備，帶有8核英特爾?至強(qiáng)?處理器的雙主動/主動控制器，擁有高達(dá)256GB的內(nèi)存，支持10/25/100Gb iSCSI和16/32GB FC網(wǎng)絡(luò)連接的多協(xié)議。
主要特點(diǎn)：
1.高性能：單一陣列可達(dá)39.9萬IOPS，多陣列至大聚合IOPS性能可達(dá)390萬；
2.聯(lián)合數(shù)據(jù)遷移、擴(kuò)展和保護(hù)：鏈接到聯(lián)合多陣列集群，可實(shí)現(xiàn)輕松、無中斷的工作負(fù)載遷移和負(fù)載平衡，包括內(nèi)置業(yè)務(wù)連續(xù)性的自動故障轉(zhuǎn)移功能；
3.自我優(yōu)化效率：智能刪除和壓縮重復(fù)數(shù)據(jù)，RAID分層和無處不在的自動精簡配置有助于節(jié)省成本；
4.全包軟件：每個高級SC系列功能都包含在內(nèi)，無需購買或維持額外的軟件許可證。
并且SC全閃存儲系列內(nèi)嵌Live Migrate功能，能夠在本地、城域范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)多陣列聯(lián)合，構(gòu)建一個“存儲聯(lián)邦”，用戶無需中斷工作負(fù)載或重新配置主機(jī)，即可在陣列間以透明的方式移動卷。
借助Live Migrate，存儲聯(lián)邦可以在跨異構(gòu)SC陣列的聯(lián)合集群中實(shí)現(xiàn)負(fù)載均衡，新陣列添加到聯(lián)合集群后，無需修改配置，即可自動將新陣列用于負(fù)載平衡，這既能更大限度地提高陣列性能和資源利用率，同時也有利于減輕數(shù)據(jù)中心管理工作。
另外，戴爾易安信的存儲聯(lián)邦可以實(shí)現(xiàn)多套陣列間的數(shù)據(jù)交互和零停機(jī)數(shù)據(jù)切換遷移，多陣列形成一個可統(tǒng)一管理的存儲資源池，對于幫助企業(yè)應(yīng)對業(yè)務(wù)高峰需求、提高存儲資源利用率有著深遠(yuǎn)意義。
寫在最后：
當(dāng)然，盡管固態(tài)硬盤有諸多優(yōu)點(diǎn)，它也并非存儲技術(shù)發(fā)展的終點(diǎn)，只要超高IOPS和超低IO延遲的需求不斷提出，人類就必須在存儲技術(shù)上不斷進(jìn)步。一旦新的存儲技術(shù)發(fā)展成熟，它們必將取代傳統(tǒng)固態(tài)硬盤，承擔(dān)起未來存儲體系的負(fù)載重任。未來究竟怎樣，讓我們盡情期待吧！
尊敬的讀者
突如其來的疫情讓線下全面進(jìn)入停課期
也讓教育行業(yè)提前進(jìn)入“線上化”的軌道
這一次的疫情考驗(yàn)的不止是院校、機(jī)構(gòu)的應(yīng)變能力
更是對智慧教育
數(shù)字化轉(zhuǎn)型能力的全面考驗(yàn)
因此，今天上午
9：30-12：00
戴爾科技將邀請戴爾專家以及教育行業(yè)專家等
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