擦写寿命限制及写放大先天弱点,挑战全闪存存储系统
时间:2022-03-09 08:15:02 | 来源:行业动态
时间:2022-03-09 08:15:02 来源:行业动态
相对传统机械磁盘,SSD具有极大的性能优势:其随机读写性能是传统磁盘的数百倍,延迟只有传统磁盘的一百至数百分之一。在强调数据吞吐性能的今天,完全由固态存储介质构成的全闪存存储阵列成为诸多企业升级存储系统的优先选择。然而,全闪存存储系统依然面临着诸多挑战,其中最显着缺点的是耐久性问题,即擦写寿命限制及写放大。
SSD的擦写寿命,主要由其存储介质(NAND为主)决定,其典型擦写寿命为1.5~10万次,落后于传统机械磁盘,一旦超过擦写寿命,容易导致数据丢失乃至磁盘报废。另外,SSD在进行操作时,其写动作是以1 page(如4K)为单位,而擦除则是以block(如128*4K)为最小单位。当发生数据更改时,闪存的一个块在新数据写入前必须要先擦除(除非是空白数据块),而擦除block就需要将其中有效的page移除并写入到其他位置,这就发生了写放大问题。
在传统的存储系统中,磁盘控制器在处理IO后一般会有相对余量周期来处理快照、卷管理和复制之类的存储服务,但SSD大大提升了大多数服务的处理周期,使得传统的单控制器处理能力,以及常见的AA双控存储架构存在性能瓶颈。最后,相比传统机械磁盘,目前SSD的成本仍然很高,极大的影响了SSD的进一步普及。