Zoned Storage 分区存储

高容量、低总体拥有成本和增强的 QoS

获取专家意见

数据中心存储容量需求不断增加

企业、机器和消费者生成的内容会产生大量数据，这些数据不断提高对数据中心存储能力的需求，从 PB 级到 EB 级、甚至 ZB 级。如今，大规模数据基础架构已经使用了数万个 SSD 和 HDD。以经济高效的方式管理超大规模的数据正迅速成为一种需求。

Zoned Storage 对数据中心的优势

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，迎接 ZB 级存储容量时代。Zoned Storage 采用了两种技术：HDD 中的叠瓦式磁记录 (SMR) 和 SSD 中的分区存储 (ZNS)。

Zoned Storage 设备（如 ZNS SSD）被划分为多个区域，显著简化了硬盘架构，并最大限度地减少了对复杂数据管理的需求。借助统一的软件堆栈，主机能够智能地将数据放置在不同的区域中，从而实现以下主要优势：

增加容量

由于几乎不需要预留空间，因此可实现更高的密度和规模

降低成本

显著降低 DRAM 要求，所需的支持逻辑功能更少

提高服务质量

由于需要最少的垃圾收集，因此实现了更快的设备控制器响应速度

增加耐久度

由于数据不会被不断地重写，因此提高了耐久度

在主机上实施 Zoned Storage 的行为能够消除多个主机和 SSD 控制器之间以及文件系统到设备之间的逻辑到物理映射所需的多个（重复的）间接层，从而使系统软件和硬件能够更有效地协同工作。ZNS 还减少了预留空间的需求，并解决了与写入放大和服务质量可变性相关的问题。简而言之，ZNS 解决了阻碍传统 SSD 的规模、服务质量和总体拥有成本问题。

Zoned Storage 可实现经济有效的存储扩展，以适应 ZB 时代的数据存储需求

Zoned Storage 包括用于 HDD 的 SMR 和用于 SSD 的 ZNS。分区存储是 NVMe™ 标准的扩展。借助这项技术，我们能够提供与 SMR HHD 分区类似的 SSD，从而能将 HDD 和 SSD 存储视作一种技术。Zoned Storage 利用 SMR 和 ZNS 技术，按照开源标准来增强数据中心扩展。

通过统一的软件框架，数据可以智能地存储在 SMR HDD 和 ZNS SSD 上，以提升存储容量、降低总体拥有成本和提升服务质量。通过 Zoned Storage，数据中心和云提供商可以更经济有效地扩展存储，适应 ZB 时代的需求。

传统

设备控制数据存储

分区

应用控制数据放置在各个分区中

通过 Zoned Storage 增加容量

  • 技术简报

    UltraSMR 技术

    UltraSMR 技术实现了比标准 CMR 硬盘更高的 4TB 大容量。

    查看文档

  • 白皮书

    MySQL™ 的 ZNS 支持

    Western Digital 和 Percona 为 Percona Server for MySQL 提供 UltraSar DC ZN540 ZNS SSD 支持

    查看文档

  • 白皮书

    Zoned Storage 现在包含 HDD 和 SSD 技术

    有关 ZNS SSD 和 SMR HDD 技术以及软件生态系统支持的详细说明。

    查看文档

  • 白皮书

    叠瓦式磁记录 (SMR) HDD 技术

    探索支持数据中心和企业硬盘扩展的 HDD 技术。借助适用于数据密集型工作负载的 Western Digital Ultrastar SMR HDD，降低总体拥有成本 (TCO)

    查看文档

    精选文章

    白皮书

    实施 SMR

    探索用于调整现有存储应用程序或部署新存储应用程序的选项，用于 SMR 硬盘。

    了解详情

    博客

    ZNS 批准

    了解 NVMe 联盟批准的 Zoned Storage 标准 ZNS。

    了解详情

    视频

    Zoned Storage 简介

    了解 Zoned Storage 如何支持数据中心扩展、提升服务器质量和降低总体拥有成本。介绍构成 Zoned Storage、用于 HDD 的叠瓦式磁记录 (SMR) 和用于 SSD 的分区存储 (ZNS) 的技术。

    了解详情

    视频

    ZNS：避免基于 Flash 的 SSD 的快层接口耗尽

    了解分区存储如何代表主机和 SSD 之间的新功能划分，从而在采用分区存储时实现更高的性能和更低的每字节成本。

    了解详情

    • 文章

      什么是 Zoned Storage？

      一篇以问答形式介绍 Zoned Storage 的文章。

      了解详情

    • 产品简介

      介绍 Western Digital 的第一代 Zoned Storage SSD，即 Ultrastar® DC ZN540 NVMe ZnS SSD

      查看文档

    • 文章

      NVMe™ 分区存储说明

      一篇关于 Zoned Storage 及其对数据中心的重要性的文章。

      了解详情

    • 网站

      Zoned Storage.io：面向开发人员的开发库和工具

      这是一个关于最新 Zoned Storage 生态系统的开源贡献网站，包括各种 Linux 支持、应用程序和其他工具。

      了解详情

      前瞻性声明
      本网页可能包含前瞻性声明，包括但不限于有关以下内容的声明：我们的产品和技术产品组合、我们产品的容量、功能、应用程序和市场、我们的战略、增长机会和市场趋势。这些前瞻性声明受风险和不确定因素的影响，这些风险和不确定因素可能导致实际结果与前瞻性声明中表达或暗示的结果大不相同。Western Digital Corporation 向美国证券交易委员会提交的文件（包括我们最近提交的定期报告）中全面地阐述了这些风险和不确定因素。谨请读者不要过度依赖这些前瞻性声明，本公司没有义务更新这些前瞻性声明以如实反映后续的事件或情况（除非法律另有规定）。

      披露
      1. 来源 1：Zoned Storage 的概念及其重要性，William G.Wong（Electronic Design，2020 年 9 月 20 日）
      2. 来源 2：SSD 的下一步发展：NVMe 分区存储说明，Billy Tallis（AnandTech.com，2020 年 8 月 6 日）

      比较