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延長SSD使用壽命四步法

SSD為存儲系統提供了難以置信的性能,它的性能比最快的機械硬盤還高出10倍。然而由于SSD的寫性能會受到塊擦除延時的影響,所以SSD通常作為讀取設備。但這并不是說SSD對寫性能沒有提升,其實它會提升寫性能,只是SSD的寫性能只有讀性能的一半。另外,SSD的寫性能是逐漸下降的,這也是它的一個性能問題。

SSD技術限定了寫操作的生命周期(讀操作不會影響SSD產品的生命周期和可靠性)。SSD芯片使用“單元”來記錄數據位。當這些單元被寫入、擦除或重新寫入時,這些操作都將逐漸降低單元的性能。在經歷了一定數量的程序周期/擦除周期后,一個單元將會損壞從而無法再被使用??刂破鲿涗涍@些損壞的單元,從而避免這些壞塊再被使用,這和它們對傳統硬盤壞塊所做的一樣。單元損壞后,SSD的容量會減小,直到它必須被替換掉。IT管理者為SSD投入了很大的花費,所以他們希望采取一些方法來保證SSD的最大使用壽命。SSD廠商會提供保修服務,有一些廠商甚至會額外提供20%的存儲容量來抵消損壞單元所造成的影響。

SSD在制造上主要有三種技術:多層單元(MLS)、增強型多層單元(eMLC)和單層單元(SLC)。MLC是面向個人消費者的產品,因為它的制造成本和價格都是最低的,理所當然它的使用壽命也是最短的。MLC芯片的寫操作為3000-10000次。與MLC相對,企業級SSD通常使用SLC技術,SLC可以支持100000次寫操作。另一個選項是eMLC,它同時吸取了MLC和SLC的優點,它支持20000-30000次寫操作,但價格卻低于SLC??偠灾?,你愿意花費多少,你就能得到多少。

盡管廠商試圖通過寫緩存和順序寫來減輕這些問題,但如果IT管理者能夠聰明的部署SSD,就能夠最大程度的得到SSD的使用壽命。以下是一些好的方法:

第1步:了解應用程序的使用數據特征。

大部分組織都不了解自己的應用程序使用數據的特征。常見的方法是簡單的部署最昂貴的HDD硬盤,并且超額提供給應用程序。這很簡單,也能良好的工作,但它卻使容量管理效率低下,并且帶來了不必要的開支。大部分的存儲廠商提供性能監測工具來了解實際的I/O使用情況。系統級的性能特性可能可以良好的劃分SSD所占存儲的比例來滿足性能需求,但它們無法對SSD設備的使用壽命提供任何有用的信息。使用壽命是SSD總體擁有成本(TCO)的一個重要組成部分。通過實驗來了解應用程序性能需求是以最低TCO來得到足夠性能的唯一途徑。

第2步:將應用程序以讀I/O的密集程度分類。

在了解了對指定應用程序的I/O特征需求后,下一步就要將讀密集型應用程序和SSD的讀取性能關聯起來。盡管這些數字看起來很枯燥,但利用它們來做出決定是非??茖W的。只有少數應用程序是只讀的應用程序,毫無疑問SSD是它們的最好選擇。大部分的應用程序是有讀寫需求的,而這個讀寫的比例是我們用以分類的標準。讀操作比例高的應用更能從SSD得到好處,并且副作用很少。

但問題來了,并非所有讀I/O任務都是相等的(事實上我們在談論讀操作時,輸入(O)比輸入(I)要多)。I/O分為隨機I/O、順序I/O和遞歸 I/O,性能監測工具無法告訴你它們的類別。隨機I/O在SSD能容納所有數據時不會成為一個問題。順序I/O不會通過SSD而得到好處,除非所有數據都存放在SSD中。并且順序I/O的應用通常是批處理的,而且只是偶爾運行。如果這些應用沒有大量的突發I/O并且對時間要求不是很嚴格,將它們放置在 SSD中從經濟角度來說并不劃算。對遞歸讀I/O的應用部署SSD是一條黃金準則,這并不需要人們在做出這個決定之前去做過多的理解。

第3步:合理的分配SSD存儲。

有了上面的數據和預測,存儲管理者需要最大化的使用昂貴而有限的資源。他們需要精確提供性能最好的SSD資源。關鍵應用并不一定對性能有高要求,所以僅僅因為它們很重要而提供最昂貴的的存儲是一種對資源的誤用。

第4步:不要把成本看得比業務價值還重要。

由于IT部門要承擔存儲的TCO,所以很容易出現僅僅通過成本來做出是否部署的決定。然而,如果一個應用程序需要SSD級的性能,那么即使它不符合SSD使用壽命的黃金準則,它也應該被部署SSD。將業務價值看作TCO的一部分會快速的改變其計算方法。

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