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儲存的量變與質變
文/吳其勳 (iThome電腦報總編輯) 2014-01-20
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光纖通道(Fibre Channel)、SAS、SATA、PCIe等4大儲存匯流排,在2014年都會進化到新的規格,這些由儲存最底層所掀起的變化,勢必會在未來幾年改變儲存設備的樣貌。

量變造成質變,質變引發量變。我們生活周遭不斷上演著量變與質變相互作用的效應,前陣子我們負責儲存產品測試的技術主筆張明德跟我提及,隨著硬碟的容量越來越大,對儲存產品測試工作所帶來的困擾,就是一個量變的衝擊。

他說現在廠商送測儲存設備,隨附的硬碟容量動輒TB起跳,所以一臺磁碟陣列的測試組態通常都是數十TB的容量。磁碟容量越大,對於儲存設備而言當然是越好,畢竟現在身處資料大爆炸的時代,大家都喜歡儲存設備的容量是越大越好。

然而,要測試這些大容量的儲存設備,除了得要有好體力,先把沉重的儲存設備搬到測試位置就定位,接著還要考驗測試者的耐心。因為隨著儲存設備的容量越大,測試工作的第一步──磁碟陣列保護模式(RAID)的初始化,就要花上更長的時間。

以前測試磁碟陣列產品,因為硬碟的容量是GB等級,一般來說幾個小時就能完成磁碟陣列初始化,所以大部分在當天的上班時間就能開始執行效能測試。

但是,現在磁碟陣列的容量大幅提升,廠商送測所附的硬碟通常是3TB或4TB,這也是大容量硬碟的主流規格。以目前主流的磁碟陣列單機有16臺硬碟來說,裝滿硬碟的總容量都在40TB至60TB之譜。

面對容量平均來說有50TB的磁碟陣列產品,一開始的RAID陣列模式初始化的工作,就是一個大挑戰。在運氣比較好的情況下,也就是磁碟陣列控制器效能比較好的產品,那麼大約是7、8個小時可以完成RAID初始化;但也有運氣不好的時候,有的產品需要超過20個小時才能完成RAID初始化,幾乎是要花一整天的時間來完成。

這個由量變造成的衝擊,不只是對我們的產品測試工作帶來困擾,其實也是儲存廠商所面臨的新課題。

試想,如果連RAID初始化都要花那麼久的時間,那麼一旦有硬碟故障,在更換新硬碟之後,磁碟陣列重新設定RAID所需要的時間,也就比過去來得久。尤有甚之,在磁碟陣列運作的狀態下進行RAID重組,速度勢必要比一開始的初始化來得慢,所以,磁碟陣列要花更久的時間才能整個恢復至健康狀態。

這代表縱使有RAID保護模式可避免資料不流失,但若RAID重建時間耗時過久,系統保護失效的空窗期也就越長,那麼你就得確保在更長的空窗期內,不會再有其他致命的因素發生,例如第二顆硬碟故障等等。

據了解,有些廠商已經著手解決這個量變的問題,或許將來就會造成磁碟陣列產品或RAID保護模式的質變。

另一方面,如本期封面故事所報導的4大儲存匯流排的傳輸速度大幅提升,也會因為量變而造成質變,或因質變引發量變。

以其中的一個新匯流排規格NVMe為例,NVMe的全名是Non-Volatile Memory Express,顧名思義就是針對非揮發性記憶體,也就是大家熟知的SSD固態硬碟,所設計的傳輸規格。

NVMe是由英特爾發起的新匯流排規格,它是立基於PCIe高速匯流排,企圖為SSD高速儲存設備制定統一的傳輸標準,包括定義SSD控制器、驅動程式及作業系統的介面等規格,以解決目前SSD標準不一、相容性差,以及無法像硬碟那樣隨插即用的問題。

若NVMe能夠興起,那麼SSD的效能不只因為PCIe而獲得解放,同時,也可能因為相容性的提升,進而促成SSD儲存設備更為普及。

光纖通道(Fibre Channel)、SAS、SATA、PCIe等4大儲存匯流排,在2014年都會進化到新的規格,有的是傳輸速度倍增,有的則可能催生新應用的可能性,這些由儲存最底層所掀起的變化,勢必會在未來幾年改變儲存設備的樣貌。(請見第25頁)

吳其勳/iThome電腦報周刊總編輯

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