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昔日HDD出游
車(chē)十乘
仆從百千
浩浩蕩蕩橫無(wú)際涯
眾介質(zhì)紛紛俯首避讓
唯SDD一人直視車(chē)駕
凜然指之曰：
“彼可取而代之！”
誰(shuí)給存儲(chǔ)體系插上了翅膀？誰(shuí)讓存儲(chǔ)的未來(lái)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(pán)的弊端
半導(dǎo)體技術(shù)的出現(xiàn)和普及，讓存儲(chǔ)介質(zhì)與存儲(chǔ)模式發(fā)生了翻天覆地的變化，使用二進(jìn)制記錄和存儲(chǔ)數(shù)據(jù)成為整體存儲(chǔ)模式的主流。
信息的存儲(chǔ)是一個(gè)物理反應(yīng)過(guò)程，二進(jìn)制即是通過(guò)物理反應(yīng)所產(chǎn)生的物理狀態(tài)來(lái)呈現(xiàn)數(shù)字0和1。比如，我們常見(jiàn)的機(jī)械存儲(chǔ)介質(zhì)里，磁盤(pán)和磁帶是利用電磁極產(chǎn)生的南北極來(lái)記錄0和1，而光盤(pán)則是利用光刻錄時(shí)產(chǎn)生凹槽所反射的不同角度來(lái)記錄0和1。
在傳統(tǒng)硬盤(pán)上，一次隨機(jī)數(shù)據(jù)訪問(wèn)的過(guò)程是這樣的：硬盤(pán)首先要驅(qū)動(dòng)磁頭移至數(shù)據(jù)所在磁道，隨后等待磁盤(pán)旋轉(zhuǎn)，將該磁道數(shù)據(jù)送到磁頭所在位置。
影響磁盤(pán)的關(guān)鍵因素是磁盤(pán)服務(wù)時(shí)間，也就是所謂IO延遲，它表示磁盤(pán)完成一個(gè)I/O請(qǐng)求所花費(fèi)的時(shí)間，由尋道時(shí)間、旋轉(zhuǎn)延遲和數(shù)據(jù)傳輸時(shí)間三部分構(gòu)成：
=
? 尋道時(shí)間Seek，是指將讀寫(xiě)磁頭移動(dòng)至正確的磁道上所需要的時(shí)間。尋道時(shí)間越短，I/O操作越快，目前磁盤(pán)的平均尋道時(shí)間一般在3-15ms。
? 旋轉(zhuǎn)延遲Trotation，是指經(jīng)盤(pán)片旋轉(zhuǎn)將請(qǐng)求數(shù)據(jù)所在扇區(qū)移至讀寫(xiě)磁頭下方所花時(shí)間。旋轉(zhuǎn)延遲取決于磁盤(pán)轉(zhuǎn)速，通常是磁盤(pán)旋轉(zhuǎn)一周所需時(shí)間的一半。比如，7200rpm的磁盤(pán)平均旋轉(zhuǎn)延遲約為60*1000/7200/2= 4.17ms，而轉(zhuǎn)速為15000rpm的磁盤(pán)平均旋轉(zhuǎn)延遲約為2ms。
? 數(shù)據(jù)傳輸時(shí)間Transfer，指將所請(qǐng)求的數(shù)據(jù)傳輸完畢所需要的時(shí)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(lái)講，數(shù)據(jù)傳輸時(shí)間要小于尋道時(shí)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(pán)的兩個(gè)缺陷：
? 能耗高
? 讀寫(xiě)性能低
電機(jī)系統(tǒng)作為機(jī)械傳動(dòng)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(pán)性能的提升空間也到此為止了。
固態(tài)硬盤(pán)掀起了存儲(chǔ)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(pán)SSD和Flash技術(shù)出現(xiàn)了。
固態(tài)硬盤(pán)和Flash介質(zhì)的基礎(chǔ)存儲(chǔ)顆粒為集成電路的類(lèi)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(pán)使用機(jī)械傳動(dòng)方式實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)訪問(wèn)的弊端，提高了數(shù)據(jù)訪問(wèn)速度，降低了磁盤(pán)訪問(wèn)延遲，同時(shí)降低了機(jī)械傳動(dòng)所產(chǎn)生的磁盤(pán)高耗能。
? 那么為什么說(shuō)固態(tài)硬盤(pán)的出現(xiàn)給整個(gè)存儲(chǔ)體系帶來(lái)了革命性的變化呢？
1. 固態(tài)硬盤(pán)徹底改變了存儲(chǔ)方式與存儲(chǔ)優(yōu)化模型。
固態(tài)硬盤(pán)SSD是一種電子裝置，避免了傳統(tǒng)磁盤(pán)在尋道和旋轉(zhuǎn)上的時(shí)間花費(fèi)，使存儲(chǔ)單元尋址開(kāi)銷(xiāo)大大降低，IOPS可高達(dá)數(shù)萬(wàn)甚至數(shù)十萬(wàn)。
以前必須幾千塊物理磁盤(pán)、十幾個(gè)存儲(chǔ)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(gè)U的寥寥數(shù)塊磁盤(pán)就能解決，在大大降低機(jī)房成本和能耗的同時(shí)，也改善了用戶應(yīng)用的使用體驗(yàn)。
2. 固態(tài)硬盤(pán)徹底改變了磁盤(pán)陣列系統(tǒng)的性能管理模式。
在典型的讀寫(xiě)負(fù)載壓力條件下，以前的機(jī)械磁盤(pán)陣列體系瓶頸來(lái)源于兩方面：大數(shù)據(jù)塊順序讀寫(xiě)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(xiě)的基礎(chǔ)瓶頸則在磁盤(pán)體系，快慢取決于磁盤(pán)數(shù)量和轉(zhuǎn)速。
而高性能高容量的SSD一誕生，就給磁盤(pán)體系的兩個(gè)角色（角色一：隨機(jī)讀寫(xiě)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(pán)陣列讀寫(xiě)的統(tǒng)一基礎(chǔ)性瓶頸。
SC全閃存，固態(tài)硬盤(pán)與Flash的結(jié)晶
用戶對(duì)磁盤(pán)陣列性能進(jìn)一步提升的需求，也推動(dòng)了另一個(gè)存儲(chǔ)市場(chǎng)的產(chǎn)生和蓬勃發(fā)展——全閃存存儲(chǔ)體系。
全閃存存儲(chǔ)有別于傳統(tǒng)存儲(chǔ)平臺(tái)，其技術(shù)優(yōu)化朝著CPU優(yōu)化、SSD讀寫(xiě)優(yōu)化和CPU直通Flash介質(zhì)的方向發(fā)展，不斷優(yōu)化存儲(chǔ)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(chǔ)平臺(tái)的讀寫(xiě)性能。
這方面，戴爾易安信先行致遠(yuǎn)，其SC全閃存存儲(chǔ)系列，是戴爾易安信旗下全閃存存儲(chǔ)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(yíng)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(dòng)/主動(dòng)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：?jiǎn)我魂嚵锌蛇_(dá)39.9萬(wàn)IOPS，多陣列至大聚合IOPS性能可達(dá)390萬(wàn)；
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(wú)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(dòng)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(wú)處不在的自動(dòng)精簡(jiǎn)配置有助于節(jié)省成本；
4.全包軟件：每個(gè)高級(jí)SC系列功能都包含在內(nèi)，無(wú)需購(gòu)買(mǎi)或維持額外的軟件許可證。
并且SC全閃存儲(chǔ)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(gè)“存儲(chǔ)聯(lián)邦”，用戶無(wú)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(dòng)卷。
借助Live Migrate，存儲(chǔ)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(wú)需修改配置，即可自動(dòng)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(shí)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(chǔ)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(gè)可統(tǒng)一管理的存儲(chǔ)資源池，對(duì)于幫助企業(yè)應(yīng)對(duì)業(yè)務(wù)高峰需求、提高存儲(chǔ)資源利用率有著深遠(yuǎn)意義。
寫(xiě)在最后：
當(dāng)然，盡管固態(tài)硬盤(pán)有諸多優(yōu)點(diǎn)，它也并非存儲(chǔ)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(lèi)就必須在存儲(chǔ)技術(shù)上不斷進(jìn)步。一旦新的存儲(chǔ)技術(shù)發(fā)展成熟，它們必將取代傳統(tǒng)固態(tài)硬盤(pán)，承擔(dān)起未來(lái)存儲(chǔ)體系的負(fù)載重任。未來(lái)究竟怎樣，讓我們盡情期待吧！
尊敬的讀者
突如其來(lái)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(duì)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(qǐng)戴爾專(zhuān)家以及教育行業(yè)專(zhuān)家等
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