关于SSD你需要知道的事情
2010-12-21 it168网站 编辑:李隽
固态硬盘(SSD)早已不是新事物,使用SSD的人越来越多,这意味着存储行业即将迎来一波大的技术转变,SSD硬盘的容量不断增长,成本也下降得很快,因此有望得到快速普及,但SSD也并非完美,了解它们的历史将有助于你揭穿SSD厂商的炒作乱象,并在你的环境中更有效地利用它们。
固态硬盘的从设想到变成商业产品经历了很长一段时间,从本质上讲,SSD是使用晶体管构造的持久化存储介质,而不是传统的机电磁盘或磁带,SSD发展至今,已经比较成熟,完全可以用于企业主存储环境,也就是说,SSD已经具备完全替换传统磁盘的能力。但SSD仍然存在一些问题,特别是要同时达到廉价、可靠、快速和长寿命等要求,我们还有很长的路要走。
易失性和非易失性SSD
SSD有基于DRAM的易失性设备(RAM存储)和非易失性NAND存储设备(闪存),基于DRAM的设备基本上使用服务器主系统内存相同种类的记忆体,它们都很快,但如果遇到突然断电,数据丢失的影响也很大,为了解决这个问题,大多数基于DRAM的SSD设备都需要一个备用电池,确保可坚持到电源恢复。
在某些情况下,备用电池需要坚持几天供电,但倘若电源永远得不到恢复,你的数据仍然面临丢失风险,其它情况下,DRAM都是成对出现的。
基于NAND(闪存)的设备使用的是手机和U盘中同类型的记忆体,这种存储设备不需要电力来保持其状态,因此它们不需要备用电池就能保证数据的完整性,相反,它们的速度也比基于DRAM的设备慢很多倍。
MLC和SLC SSD
NAND设备又分为两种:MLC(多层单元)和SLC(单层单元),相同单元MLC设备可以存储更多数据位,而SLC设备一个存储单元只能存储一位数据,SLC设备价格更贵,因为存储同样的数据量它们需要更多的晶体管,但它们的速度也更快,寿命也比MLC设备更长。
大多数消费级SSD,如你笔记本电脑中的SSD,很可能是MLC设备,在这些应用中,低成本,低功耗和高可靠性是关键,任何企业级基于NAND的存储设备很可能都是基于SLC的,因此更加昂贵。
控制器
和传统的主存储设备一样,基于NAND闪存的SSD死活主要取决于控制器,企业级SSD价格高低也主要取决于控制器,SSD的可靠性和性能也取决于控制器,因此控制器的发展体现了SSD的发展。
和基于DRAM的SSD不一样,基于闪存的SSD长期以来饱受诟病的是它的可靠性,SLC SSD单元通常有500万次的擦写次数,而MLC SSD单元只有50万-100万次的擦写次数。
为了解决这个问题,SSD控制器执行一种叫做write-leveling(写平整)的技术,它将写操作分散到组成SSD的多个存储单元,确保每个存储单元的写负载分配相对平等。此外,有些SSD控制器使用闲置空间接管预期寿命快要结束的单元。
有些便宜的控制器执行写平整时未考虑设备的负载,因此可能会出现写操作分散不均的情况,这也是难于测试SSD基准性能的原因之一。
写平整技术也存在一些意想不到的安全性副作用,假设你要加密一个未加密的文件,你的服务器读取这个未加密的文件,然后加密它,最后将加密后的文件覆盖未加密的文件,通常就是删除未加密的文件,由于写平整技术本身的某些问题,导致服务器可能认为未加密文件已被覆盖,但实际上却没有,有些控制器会擦除这些块,但有些控制器却不会执行这个操作。
总结
当你深入了解和研究SSD后,你可能想在你主存储环境中使用SSD,但你需要明确它和传统机械硬盘的区别,同时对SSD的种类和各自的缺点要全面权衡,可以肯定的是,SSD的性能在未来数年内还大有潜力可挖,总之,不要只顾花钱买,更要了解它的工作原理,才不至于在生产环境中遭遇不愉快的惊喜。