Zoned Storage

Western Digital 的 Zoned Storage Initiative 是什么?


企业、机器和消费者生成的内容会创建大量数据,这些数据不断提高对数据中心存储能力的需求,从数 PB 级提升到数 EB 级。到目前为止,当前的固态硬盘和 HDD 技术一直在不断满足这些大型数据存储需求。

Zoned Storage 是一项基于标准的开源计划,旨在使数据中心能够有效扩展,以迎接 ZB 级存储容量时代。Zoned Storage 会使用硬盘 (HDD) 中用于提高存储密度的叠瓦式磁记录 (SMR),以及固态硬盘 (SSD) 中名为“分区命名空间”的配套技术来存储和检索信息。

分区命名空间是 NVMe 标准的扩展。借助这项技术,我们能够提供与 HHD 分区类似的固态硬盘,从而允许将所有存储(无论是 HDD,还是固态硬盘)视作一种技术。Zoned Storage Initiative 在分离环境中利用 SMR 和 ZNS 技术、开源标准和专用计算。

Zoned Storage Initiative 在分离环境中利用 SMR 和 ZNS 技术、开源标准和专用计算。

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接下来,借助现有存储技术能否以最佳 TCO 存储数百艾字节的数据? 我们能否实现 ZB 级及更高的存储容量?

很明显,传统的数据中心架构将日益受到挑战,无法以合理的 TCO 存储大量数据。要管理 ZB 级数据中心,现有的固态硬盘和 HDD 技术需要采用一种创新方法,在不牺牲性能的情况下提高存储容量。

为以数据为中心的新世界而创新

视频

视频系列:面向数据中心架构师的 Zoned Namespaces SSD 介绍

2020 年 1 月 30 日

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视频系列:面向应用程序开发人员的 Zoned Namespaces SSD 介绍

2020 年 1 月 30 日

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视频系列:什么是叠瓦式磁记录 (SMR) 硬盘?

2020 年 1 月 30 日

新闻稿

Western Digital Champions Zoned Storage 是一项重新定义 ZB 级数据中心的开放计划

2019 年 6 月 11 日

Western Digital 专注于实现专用、开放和可扩展的数据中心架构,现在推出了 Zoned Storage,这项计划为云计算带来了新的创新和行业标准...

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Ceph 归属 Zoned Storage 的数据基础设施

2019 年 5 月 23 日

分区块设备是近年来为满足大规模数据基础设施的需求而引入的一种新型存储设备。在本演示中,我们将介绍分区块设备以及 Ceph 如何...

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分区命名空间的特征

2019 年 5 月 15 日

Western Digital 的 Matias Bjoerling 在加利福尼亚州圣何塞的 O​​CP 会议上讲述分区命名空间 (ZNS) 和开放式固态硬盘 (SSD) 架构的特征。

SMR 是什么?


SMR是“Shingled Magnetic Recording”(叠瓦式磁记录)的首字母缩写,是一种用于增加容量并降低硬盘每 TB 成本的重要技术。

它主要用于填充世界上最大的云数据中心的 HDD。随着创建的数据量不断增长,云服务提供商正在寻求降低成本的方法,以启用新应用程序并提供云存储优势,从而简化我们的生活并提高他们提供的服务的价值。借助互联设备,我们能以照片、视频和音频的形式捕获和共享更丰富的数据。

硬盘是最具成本效益的数据存储技术,但挑战是要不断增加每个磁盘(或硬盘中的“磁盘”)上可存储的容量和数据量。增加硬盘容量和存储密度可实现多方面优势。设备中每 TB 的成本随着数据中心相应基础设施的成本而降低,包括房地产、机架、服务器和网络设备。

SMR 如何降低成本? 硬盘中的每个磁盘都以磁道格式存储数据。要增加容量,这些磁道的写入范围必须越来越窄,同时在各磁道之间保留一些空间或缓冲区。必须在设备中管理此缓冲区,以保持数据的完整性,即使由于冷却风扇在系统中产生的振动可能会对物理环境造成挑战也如此。SMR 以一种“重叠”的方式编写磁道以规避这一挑战,很像屋顶上的瓦片,因此称为“叠瓦式磁记录”。

SMR 显著增加了每个磁盘上可存储的容量,提高了我们所说的“面积密度”,并降低了如上所述的成本。在给定一代的 HDD 技术中,这可以产生大约 15% 的额外容量,同时降低设备和系统级别的成本。

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HDD 历史上使用 CMR 或“常规磁记录”,没有叠瓦式磁道,也没有管理顺序区域的要求。CMR 硬盘支持完全随机的读写操作。

但是,越来越多的云服务提供商正在投资主机软件和文件系统,这些系统可以管理 SMR 的复杂性,从而大规模地为客户节省成本。这是一种从根本上重塑云数据中心的趋势,并将在未来继续提供更低成本和更高价值的数据。

要详细了解 SMR 技术,您可以在此处找到详细的白皮书
开发者可以在此处找到开发库和工具:https://zonedstorage.io

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