為了實(shí)踐專用、開放且可擴(kuò)充的數(shù)據(jù)中心架構(gòu),Western Digital今日發(fā)表結(jié)合創(chuàng)新與業(yè)界標(biāo)準(zhǔn)的分區(qū)儲存(Zoned Storage)架構(gòu),讓雲(yún)端與超大規(guī)模數(shù)據(jù)中心架構(gòu)師在ZB規(guī)模世代來臨之際,可以規(guī)劃並設(shè)計(jì)有效率的分層儲存方式,維持總體擁有成本的競爭力、創(chuàng)造更大的經(jīng)濟(jì)規(guī)模。
根據(jù)IDC預(yù)測於2023年後,企業(yè)、工業(yè)、消費(fèi)者、機(jī)械與科學(xué)相關(guān)領(lǐng)域每年將產(chǎn)生103ZB的數(shù)據(jù)量。為此,下一世代的資料儲存中心需以嶄新的方式建設(shè),例如配置可組合/分解基礎(chǔ)設(shè)施(Composable Disaggregated Infrastructure)。
在處理與日俱增的工作量、應(yīng)用程式與數(shù)據(jù)集,現(xiàn)行的通用型架構(gòu)已不勝負(fù)荷且會耗費(fèi)過多的資源和成本。由於未來的數(shù)據(jù)多數(shù)都會呈現(xiàn)序列特性,如影音、物聯(lián)網(wǎng)與邊緣運(yùn)算、監(jiān)控,以及可以歸類或「分區(qū)」的大資料人工智慧/機(jī)器學(xué)習(xí);因此如果加速採用分區(qū)儲存裝置來組織應(yīng)對各樣工作負(fù)載量,就有機(jī)會提升效能與效率,同時降低總體擁有成本。
分區(qū)儲存架構(gòu)讓應(yīng)用程式、網(wǎng)路主機(jī)與儲存裝置能夠協(xié)調(diào)資料的存放,並能充分利用疊瓦式磁記錄硬碟(SMR HDD)此類最高容量的存儲裝置;搭配NVMe 固態(tài)硬碟(SSD)新興的「分區(qū)命名空間(Zoned Namespaces)」標(biāo)準(zhǔn),可提供更耐用、更容易預(yù)測且低延遲的服務(wù)品質(zhì)表現(xiàn)。
ZNS是NVMe標(biāo)準(zhǔn)的計(jì)畫延伸,可與SMR技術(shù)相容,讓開發(fā)者只用同一儲存設(shè)計(jì)架構(gòu)就能使用SMR與ZNS,而且不限媒體類型。在2023年,Western Digital預(yù)計(jì)出貨的EB級HDD中有50%採用SMR,屆時客戶將能夠利用已開發(fā)於SMR的應(yīng)用程序來同等涵蓋高容量ZNS SSD上的應(yīng)用。SMR 和ZNS能為應(yīng)用程序架構(gòu)提供「智慧」之餘,更將能成為奠定現(xiàn)代與未來新ZB規(guī)模的基礎(chǔ)。
「無庸置疑地,業(yè)界必須聯(lián)手找出既創(chuàng)意又新穎的方式來建構(gòu)與設(shè)計(jì)未來的基礎(chǔ)架構(gòu),如此,才能更聰明、更有效率地優(yōu)化工作負(fù)載量、儲存方式與運(yùn)算基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)。」IDC基礎(chǔ)架構(gòu)系統(tǒng)、平臺及技術(shù)事業(yè)群(Infrastructure Systems, Platforms and Technologies)副總裁Ashish Nadkarni指出,「HDD與SSD在2022年的合計(jì)營收會佔(zhàn)整體IT基礎(chǔ)建設(shè)成本的27%,我們認(rèn)為SMR、SSD和ZNS三者結(jié)合創(chuàng)造了一個絕佳的機(jī)會,讓雲(yún)端與超大規(guī)模數(shù)據(jù)中心等客戶能優(yōu)化基礎(chǔ)架構(gòu),降低規(guī)模經(jīng)濟(jì)成本。業(yè)界透過一個標(biāo)準(zhǔn)化並開放方式來整合ZNS與SMR架構(gòu)是合理的進(jìn)展,如此就能同時利用SMR HDD的容量密度優(yōu)勢與快閃記憶體的創(chuàng)新。而且,先進(jìn)入市場的業(yè)者,勢必能率先在總體擁有成本與學(xué)習(xí)曲線上取得競爭優(yōu)勢。」
SMR容量密度優(yōu)勢結(jié)合ZNS NVMe SSD 共同為分區(qū)儲存奠下基礎(chǔ)
愈來愈多雲(yún)端服務(wù)供應(yīng)商投資在可管理大容量SMR HDD的主機(jī)軟體上,為客戶大規(guī)模地降低總體擁有成本。SMR和ZNS正在徹底地革新雲(yún)端與企業(yè)數(shù)據(jù)中心,為企業(yè)在長期總體擁有成本方面帶來優(yōu)勢。隨著生態(tài)系不斷成長,且持續(xù)採用SMR的趨勢,Western Digital始終致力於最大化容量,並搭配不斷進(jìn)化的熱輔助磁性記錄技術(shù)(Energy Assist Recording Technologies)。如今,Western Digital的15TB Ultrastar DC HC620 SMR HDD已進(jìn)入量產(chǎn)出貨。
Western Digital也公布開發(fā)ZNS版本的SSD,為分區(qū)儲存提早佈局。ZNS NVMe SSD比傳統(tǒng)NVMe SSD擁有幾項(xiàng)優(yōu)勢。為符合NVM Express, Inc.,制定的標(biāo)準(zhǔn),此ZNS SSD經(jīng)過設(shè)計(jì)可減少SSD的寫入放大 (Write Amplification)、增加容量並改善資料吞吐量與延遲時間。ZNS SSD能具備這些優(yōu)點(diǎn)是因?yàn)榭梢愿鶕?jù)SSD實(shí)體性能與特性劃分區(qū)域,大幅提升資料放置的效率。
ZonedStorage.io 新社群提供開源工具與程式庫
Western Digital不僅持續(xù)在NVMe聯(lián)盟內(nèi)貢獻(xiàn)、長期提供開源社群各項(xiàng)SMR的相關(guān)工具,更創(chuàng)立了ZonedStorage.io網(wǎng)站。ZonedStorage.io與開源社群、客戶、業(yè)界多方合作,不但在開發(fā)者社群內(nèi)啟動應(yīng)用程式開發(fā)計(jì)畫,更協(xié)助數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)架構(gòu)工程師能妥善利用分區(qū)儲存技術(shù)。網(wǎng)站上提供各種資訊,包括軟體開發(fā)程式庫、工具、ZNS資訊、SMR資源和各類參考架構(gòu) – 示例統(tǒng)一框架管理特製的ZNS SSD與容量優(yōu)勢的SMR HDD。通過這一舉措,開發(fā)人員就能在這個發(fā)展迅速的新生態(tài)系中和社群、業(yè)界與支持者,如ATTO Technology、Broadcom(博通)、Mellanox(邁倫)、和SUSE等企業(yè)互動建立信心。