Zoned Storage

Kapasitas Lebih Besar, TCO Lebih Rendah & Peningkatan Kualitas Layanan

Meningkatnya permintaan untuk kapasitas penyimpanan pusat data

Volume data yang dihasilkan oleh perusahaan, mesin, dan konten buatan pengguna terus mendorong permintaan untuk kapasitas penyimpanan pusat data dalam skala petabyte, exabyte, dan bahkan zettabyte. Dewasa ini, infrastruktur data skala besar sudah menggunakan puluhan ribu SSD dan HDD. Mengelola data yang sangat besar dengan hemat biaya langsung menjadi kebutuhan.

Manfaat Zoned Storage untuk Pusat data

Zoned Storage merupakan prakarsa berbasis standar dan sumber terbuka untuk memungkinkan pusat data menskalakan secara efisien untuk era kapasitas penyimpanan zettabyte. Ada dua teknologi di balik Zoned Storage, yaitu Shingled Magnetic Recording (SMR) dalam HDD dan Zoned Namespaces (ZNS) dalam SSD.

Perangkat zoned storage, seperti ZNS SSD dikelompokkan menjadi beberapa zona, yang banyak menyederhanakan arsitektur drive dan meminimalkan kebutuhan untuk manajemen data yang kompleks. Dengan tumpukan perangkat lunak terpadu, host mampu menempatkan data secara cerdas di berbagai zona yang memungkinkan terwujudnya manfaat utama ini:

Peningkatan Kapasitas

Kepadatan dan skala lebih tinggi karena hampir tidak diperlukan over-provisioning

Biaya Lebih Murah

Banyak mengurangi kebutuhan DRAM dan diperlukan fungsi logika dukungan yang lebih sedikit

Kualitas Layanan (QoS) yang Lebih Baik

Dengan pengumpulan sampah minimal, pengontrol perangkat dapat menanggapi dengan lebih cepat

Ketahanan Lebih Baik

Karena data tidak ditulis kembali secara terus-menerus, ketahanannya menjadi meningkat

Tindakan implementasi Zoned Storage pada host memungkinkan perangkat lunak dan perangkat keras sistem bekerja sama secara lebih efisien dengan menghapus beberapa level ketidaklangsungan untuk pemetaan logis hingga fisik antara host dan pengontrol SSD serta sistem file ke perangkat. ZNS juga mengurangi perlunya over-provisioning dan menghilangkan masalah yang terkait dengan amplifikasi penulisan dan variabilitas QoS. Singkatnya, ZNS mengatasi masalah penskalaan, QoS, dan TCO yang menghambat SSD konvensional.

Zoned Storage memungkinkan penskalaan penyimpanan yang hemat biaya untuk era zettabyte

Zoned Storage terdiri dari SMR untuk HDD dan ZNS untuk SSD. Zoned Named Spaces merupakan perluasan dari standar NVMe™. Teknologi ini memungkinkan kami menawarkan SSD yang terbagi menjadi beberapa zona yang mirip dengan HDD SMR, karena itu memungkinkan penyimpanan HDD dan SSD dilihat seakan-akan merupakan satu teknologi. Zoned Storage memanfaatkan teknologi SMR dan ZNS serta standar sumber terbuka untuk meningkatkan penskalaan pusat data.

Dengan kerangka kerja perangkat lunak terpadu, data dapat diletakkan secara cerdas pada HDD SMR dan SSD ZNS untuk meningkatkan kapasitas penyimpanan, menurunkan total biaya kepemilikan (TCO) dan meningkatkan kualitas layanan (QoS). Dengan Zoned Storage, pusat data dan penyedia cloud dapat menskalakan penyimpanan dengan lebih hemat biaya untuk era zettabyte.

Konvensional

Perangkat mengontrol penempatan data

Zoned

Aplikasi mengontrol penempatan data dalam zona-zona

Mencapai Peningkatan Kapasitas melalui Zoned Storage

Pengantar

Tantangan untuk SSD Konvensional

Dengan penyimpanan tradisional, data ditempatkan di drive saat data tiba. Seiring semakin banyaknya data ditulis dan dihapus, diperlukan manajemen data. Tindakan yang diperlukan ini dapat membebani drive dan memberikan pengaruh negatif pada QoS (Kualitas Layanan), membatasi kepadatan perangkat, dan menambahkan biaya. Misalnya, dalam sebuah SSD, manajemen data meliputi:

Amplifikasi Penulisan

Data host yang sama ditulis kembali beberapa kali saat data dipindahkan di drive

Persyaratan DRAM

Kuantitas dalam jumlah beras yang diperlukan untuk mengelola caching data yang masuk dan logical untuk pemetaan fisik

Pengumpulan Sampah

Memindahkan, mengombinasikan kembali, dan menghapus data untuk mengelola data dengan lebih baik

Over Provisioning

Mencadangkan ruang penyimpanan untuk kumpulan sampah internal

ZNS

Apa itu ZNS?

ZNS adalah kependekan dari Zoned Namespaces. Ini adalah standar NVM Express Consortium untuk membagi SSD menjadi beberapa zona. Pada tahun 2018, kombinasi antara batasan penghapusan flash NAND mentah dan batasan HDD SMR sudah sangat jelas. Dalam upaya menciptakan standar untuk pembagian zona SSD, mirip dengan HDD SMR, Western Digital mengusulkan konsep Zoned Namespaces. ZNS memperluas model zona HDD SMR yang sudah ada untuk mendapatkan manfaat dari tumpukan zoned storage yang matang dalam Linux dan ekosistem perangkat lunak lainnya. Dengan memanfaatkan infratstruktur perangkat lunak umum, baik perangkat ZNS maupun SMR dapat dipadukan ke dalam pusat data dan sistem perusahaan. Semua tugas manajemen data yang bermasalah yang akan ditangani pengontrol SSD secara internal dapat diatasi jika tugas ini ditangani oleh sistem host. Arsitektur SSD ZNS menghasilkan manfaat berikut: