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涨姿势:“全闪存”相关术语定义及要点

  【IT168 评论】当初,闪存被当成“大缓存”用于企业级高端存储阵列时,也许没有人能想到短短几年,全闪存已经成了企业用户热烈追逐的对象。更让人难以置信的是,如今的全闪存已不再是高端企业级客户的专利,中小企业也可以享受到全闪存阵列的高性能、低延迟。 

  Gartner在2015年发布的一份报告中称,在企业级市场上,闪存盘(SSD)与机械式硬盘之间不是所谓的共生或互补关系,而是替代和超越的关系。这一预言现在正演变为现实:在企业级应用中,闪存不是可选项,而是必选项。

  目前,市场上基于SSD的存储阵列主要有三种形式:第一种,在传统的存储阵列中加入少量SSD,作为缓存之用,可以显著提升存储性能;第二种,混合存储阵列,顾名思义,SSD与机械式硬盘共存于一个存储阵列中,数据可以在不同的存储介质之间自由流动,通常以SSD为主,机械式硬盘为辅;第三种,全闪存阵列,即全部采用SSD的存储阵列。

涨姿势:“全闪存”相关术语定义及要点

  即便目前全闪存如火如荼,但仍有一些客户对相关问题概念相对模糊。为了接下来大家能够更了解全闪存阵列,本文先给大家介绍下”全闪存“相关的常见问题的解答以及相关术语定义。

  1. 什么是闪存存储?它有什么用?

  闪存存储指的是任何使用闪存的存储库。闪存有很多不同的外形尺寸,您可能每天都在使用闪存存储。从通过USB连接到您的计算设备上的简单电路板上的一块闪存芯片,到您的电话或MP3 播放器中的电路板,再到完全集成的“企业级闪存磁盘”- 连接许多芯片并且具有特定外形尺寸的电路板,用以代替旋转磁盘。

  什么是闪存存储SSD?

  固态磁盘或企业级闪存磁盘(EFD)是一种完全集成的电路板,上面集成了许多闪存芯片来代表一个闪存磁盘。SSD 主要用于替代传统的旋转磁盘,它在MP3播放器、笔记本电脑、服务器和企业存储系统中都有使用。

  2. 闪存存储和SSD的区别是什么?

  闪存存储指的是任何可以用作存储库的设备。闪存存储可以是简单的 USB 设备,也可以是完全集成的全闪存存储阵列。固态磁盘(SSD)指的是用于代替旋转介质的集成设备,常用于企业存储阵列。

  3. 闪存存储和传统硬盘有什么区别?

  传统硬盘利用旋转盘片和旋转磁头从磁性设备读取数据,类似于传统的留声机;闪存存储利用电子介质或闪存,以大幅提升性能。闪存消除了旋转延迟和寻道时间,而正是它们造成了传统存储介质的延迟。

  4. 全闪存阵列和混合阵列有什么区别?

  混合存储阵列使用旋转磁盘驱动器和闪存SSD的组合。在配备恰当软件的情况下,混合阵列经配置后可以提高总体性能并降低成本。全闪存阵列只支持SSD 介质。

  术语定义:

  闪存(Flash Memory)

  闪存是一种非易失性读/写半导体存储器,用于固态存储设备。闪存在单元中存储数据位。最初,闪存被设计为每个单元存储一位,这称为单层单元(SLC)闪存。之后的各代闪存产品都被设计为每个单元存储两位或多位。这称为多层单元(MLC)闪存。当然,与SLC闪存相比,MLC闪存是密度更高的内存,因而MLC闪存每位的成本也就比 SLC 更低。不过,MLC闪存的耐久性低于SLC闪存。

  垃圾数据收集(Garbage Collection)

  垃圾数据收集在后台运行,它累积之前标记为删除的数据块,对各个“垃圾”数据块执行完整的数据块擦除,然后返还回收的空间,以供后面的数据块重新使用。

  SSA(Solid-State Array,固态阵列)

  SSA是范围更广的ECB存储市场的一个新的子类别。SSA是可扩展的专用解决方案,主要以固态半导体技术为基础,用于不能随时使用HDD技术配置的数据存储。由于和ECB存储阵列中只支持SSD的机架截然不同,SSA必须是以特定的名称和型号标示的独立产品,该产品通常(但不总是)包括操作系统和针对固态技术优化的数据管理软件。

  SSD(Solid State Drive,固态驱动器)

  可以利用传统 HDD外形尺寸(如3.5 英寸、2.5 英寸或 1.8 英寸)的固态存储。固态驱动器通常使用存储接口,如SATA、SAS或光纤通道。

  SSS(Solid State Storage,固态存储)

  任何由非移动存储器技术(而不是移动的磁性或光学介质)提供的存储能力。固态存储通常具有非易失性的特点,并且具有多种外形,例如固态驱动器、固态卡或固态模块。使用的典型接口包括SATA、SAS、光纤通道或PCIe。

  吞吐量(Throughput)

  在指定的时间段内,能够从设备传送过来(读取)或者是传送到设备(写入)的数据量,通常使用兆字节/秒(MB/s)作为单位。吞吐量体现了设备在应用程序生成顺序读/写操作时的性能。

  磨损均衡(Wear Leveling)

  闪存控制器使用的一组算法,用来跨闪存单元分配写入和擦除操作。磨损均衡的目的是,推迟单个单元的磨损,并延长闪存存储设备的使用寿命。

  写入放大率(Write Amplification)

  由于之前写入的NAND闪存位置必须在擦除之后才能重写,因此闪存固态设备中的写入操作数通常都大于主机发出的写入数。“写入放大率”可以用等式来表示:写入放大率=(写入到闪存的数据)/(主机写入的数据)

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