Y ahora, el fabricante de unidades Western Digital ha anunciado que está desarrollando activamente un nuevo sistema de archivos DZS, o Digital Zoned Storage . El objetivo principal del nuevo sistema es utilizar HDD y unidades de estado sólido en equipos industriales con la consiguiente reducción de la carga en el controlador SSD.
La fortaleza del sistema de archivos DZS para HDD es que simplifica el esquema tradicional de acceso a archivos y proporciona al usuario una API fácil de usar para la administración de datos junto con la tecnología de grabación en mosaico SMR.
De hecho, el desarrollo será de interés, en primer lugar, para los administradores de DBMS y otros usuarios que operan con una gran variedad de datos estáticos.
La principal diferencia entre DZS y otros sistemas de archivos es su menor flexibilidad: en el desarrollo de Western Digital, un archivo se puede grabar solo dentro de una zona y solo de forma secuencial. Otros sistemas de archivos modernos admiten la escritura aleatoria de archivos, lo que sin duda es una ventaja de alguna manera.
La afirmación anterior sobre la grabación excepcionalmente secuencial de un archivo dentro del área asignada de espacio en disco es cierta tanto para HDD (incluida la tecnología de grabación en mosaico, que solo mejora las ventajas de este enfoque) como para SSD.
El nuevo sistema obtendrá la mayor ganancia en recursos y rendimiento, por supuesto, en SSD, que no tienen restricciones físicas para leer diferentes partes del disco, como ocurre con los HDD. Hablaremos más de ellos. Este verano, el sistema DZS se convirtió oficialmente en parte del estándar NVMe, es decir, no se trata solo de un concepto loco de un sistema de archivos de Western Digital, sino de un desarrollo muy real, que en un futuro cercano puede convertirse en parte del mercado de TI.
La escritura aleatoria en un SSD no es completamente aleatoria. Al eliminar un archivo que estaba disperso en los sectores en partes, la reutilización del espacio en disco es posible solo si el sector está completamente limpio y preparado para su reutilización. Es decir, durante el funcionamiento de un SSD, se somete constantemente a una desfragmentación que muchos no adoran, reorganizando constantemente su propio espacio interno. En términos técnicos, esto se llama "recolección de basura".
El proceso de recolección de basura en SSD crea una carga regular en el controlador de disco: además de la operación necesaria para el usuario, también participa en un trabajo de "sombra" para liberar espacio en el bloque. Estas operaciones, de hecho, reducen significativamente la vida útil del controlador SSD y provocan fallas prematuras del disco. Además, no se olvide de las constantes operaciones de lectura y escritura "extra" que reducen el recurso de memoria y provocan su degradación. Y, por supuesto, es precisamente la necesidad de tener un búfer de memoria para la operación de recolección de basura lo que conduce a una reducción ofensiva en el espacio SSD disponible para el usuario.
Western Digital en su nuevo sistema propone volver a la práctica de escritura secuencial y, en consecuencia, al acceso secuencial a archivos del mismo grupo / aplicación, con el fin de evitar la recolección constante de basura en las SSD durante las operaciones de eliminación-escritura.
Además de reducir la carga en el controlador y alargar su vida, el sistema propuesto por el fabricante tiene un aumento de rendimiento bastante tangible. El sistema DZS puede proporcionar una velocidad de escritura máxima constante a SDD, a diferencia de otros sistemas de archivos que, debido al acceso aleatorio y la necesidad de recolectar basura durante la operación, a menudo se encuentran con indicadores en el nivel de 200-230 MB / s.
Dado que Western Digital es un miembro activo de la comunidad Linux (lo que, sin embargo, es de esperar, dado que los principales clientes de la empresa son los centros de datos y los administradores de sistemas Unix), se introdujo el soporte para el nuevo sistema de archivos, en primer lugar, en los sistemas Linux. ...
Ahora, Digital Zoned Storage ya está disponible para su uso en las versiones 4.14, 4.19 y 5.4 del Kernel estable a largo plazo (LTS); sin embargo, si desea aprovechar al máximo el sistema de archivos, debe usar el kernel 5.x.
Es probable que DZS pueda competir con los sistemas de archivos existentes que se utilizan activamente para almacenar grandes conjuntos de datos relativamente estáticos. Hay varios factores para esto:
- la aplicabilidad del sistema de archivos tanto para HDD como para SSD;
- operabilidad del sistema con esquema de grabación en mosaico para HDD ultradenso de 20+ Tb;
- carga reducida en el controlador SSD;
- aumentar la velocidad de lectura y escritura, que es fundamental para bases de datos y matrices;
- como resultado, reduciendo los costos de los consumidores y las empresas por el servicio de garantía.
El último punto es sumamente importante, ya que llevamos muchos años viviendo en condiciones de escasez de flash y RAM. Al mismo tiempo, las grandes empresas del segmento empresarial siguen siendo el principal consumidor de matrices para el almacenamiento de datos, y las bases de datos u otras matrices estáticas siguen siendo el caso de uso más popular para los almacenes de datos. Al mismo tiempo, aumentar la velocidad de acceso a los archivos sin aumentar el costo de los equipos de fabricación es un gran impulso para todo el sector.
Enlaces útiles sobre el tema
- Entrada de blog oficial Western Digital ;
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