教程efd专题研究v1

1、EFD专题研究2009年7月SSDSSD全称Solid State Disk，即固态硬盘SSD由控制单元和存储单元（NAND Flash）构成，没有传统硬盘的机械单元，主要有以下优点：抗震性好重量轻耗电量小读写性能高SSD分类SLCSingle-Level CellMLCMulti-Level Cell区别SLC每个单元存放一个bitMLC每个单元存放两个bitSLCMLCRandom Read25 s50 sErase2ms per block2ms per blockProgramming250 s900 s工作原理写数据PROGRAM操作bit至0删除数据ERASE操作bit至1更改数据

2、首先ERASE操作bit至1PROGRAM操作bit至0擦写次数过多会使Tunnel Oxide老化，从而导致存储单元损坏NAND Flash Cell写入放大 Write AmplificationERASE操作以块(block)为单位PROGRAM操作以页面(page)为单位假设 Block=64 Pages，Page=4K更改其中两个page(8K)的数据则首先将其余62 Pages的数据读入缓存清空该Block(假设数据写入原数据单元)写入新数据(2+62Pages)写入放大=64/2=32损耗均衡 Wear levelingSSD存储单元到达一定擦写次数后会损坏MLC 10,000次

3、SLC 100,000次EMC EFD为200,000次由于SSD任意存储单元的性能是相同的，通过一定的算法来均匀的使用SSD内的所有存储单元(损耗均衡)，延长SSD的使用寿命损耗均衡率=存储单元最大擦写次数 存储单元最小擦写次数越小越好EMC EFD采用了SLC技术相对MLC有更好的性能冗余存储空间内部的闪存容量远比标称的容量高坏块重新映射闪存单元会因损耗而被自动置于离线状态均匀磨损算法写操作被平均分配到所有的容量故障检测和恢复技术EDC/ECC技术和坏块管理技术EFD VS HDD100% 8K 随机读15K rpm drives(8 drives)Enterprise Flash Dri

4、ves(8 drives)SATA drives(8 drives)0102030405060708090100110050001000015000200002500030000350004000045000IOPS响应时间 ms分层存储平均总吞吐量 (I/O)1,0009008007006005004003002001000第 0 层：企业级闪存驱动器第 1 层：光纤通道驱动器第 2 层： SATA II 和低能耗 SATA II 驱动器EFD的优点建立了第0层存储比 15K FC驱动器快 30 倍的IOPS稳定的高性能始终如一地提供不超过 1 毫秒的响应时间RAID 重建速度更快，提供了更

5、好的可靠性绿色硬盘每 IO 能耗比146GB 15K FC 驱动器少98每 TB 重量减少58%EFD适用场景随机读环境对延迟敏感的应用大量顺序读数据库部署建议适用环境数据库索引表空间提高数据库查询性能数据库临时表空间提高数据库排序速度数据库数据表空间提高数据库数据存取性能非适用环境数据库日志文件数据库回滚文件存储部署建议对于专用环境（一台存储一个应用）开启存储的读写缓存开启EFD LUN的读写缓存对于混合环境（一台存储多个应用）开启存储的读写缓存关闭EFD LUN的读写缓存EFD与 EMC CX4唯一一家已经有EFD成功案例的中端存储所有 CLARiiON CX4 平台都支持EFD利用所有CLARiiON 数据保护和性能优化技术优势支持CLARiiON 性能管理软件与CLARiiONs 5个9高可用架构紧密集成限制在同一个DAE支持EFD和FC磁盘混插，但不支持EFD和SATA混