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消除 I/O Blender:灵活数据放置有望实现

John Mazzie、Sayali Shirode | 2023 年 7 月

灵活数据放置(FDP)是 Google 和 Meta 提出的 NVMeTM 规范的一个可能即将推出的功能。1 此功能的目的是在多个应用程序在同一设备上写入、修改和读取数据时降低写入放大(WA)。2 对于这些公司而言,降低写入放大的好处在于可以使用的容量更多,并且每个设备的使用寿命可能更长。

我们提出了一项实验来确定 FDP 有多大帮助。在此测试中,我们使用一个 7.68 TB Micron 7450 PRO 固态硬盘,分为四个相等(1.92 TB)的命名空间,并在每个命名空间上执行并行的灵活输入/输出测试工具(fio)工作负载。3 这些工作负载都是顺序写入,但块大小不同(4K、16K、64K 和 256K)。我们还将这些工作负载单独执行到四个 1.92 TB Micron 7450 PRO 固态硬盘中,我们认为这是 FDP 的颇理想的实施,其中所有应用程序数据都接收专用的 NAND 空间,并且不会在设备上交错,如图 1 所示。

FDP 实施的数据布局

图 1

FDP 实施的数据布局

图 2

写入放大图

虽然这只是一个简单的实验,但它证明了在未来设备中实施 FDP 的可能带来的好处。我们还可以看到,在争夺相同的驱动器资源时,一些设计为尽可能顺序写入的应用程序会如何从 FDP 中受益。

1. 有关 FDP 的更多信息,请参阅 https://nvmexpress.org/wp-content/uploads/Hyperscale-Innovation-Flexible-Data-Placement-Mode-FDP.pdf
2. 有关写入放大的其他信息,请参阅 https://www.snia.org/education/online-dictionary/W
3. Fio 文档可在此处获取:https://fio.readthedocs.io/en/latest/fio_doc.html

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技术人员、系统性能工程师

John Mazzie

John 是美光位于得克萨斯州奥斯汀市的数据中心工作负载工程小组技术人员。他于 2008 年毕业于西弗吉尼亚大学,获得电子工程硕士学位,主修无线通信。曾在戴尔从事 MD3 存储系列阵列的开发和维护工作。于 2016 年加入美光,负责 Cassandra、MongoDB、Ceph 等高级存储工作负载方面的工作。

美光存储解决方案工程师

Sayali Shirode

Sayali 于 2015 年获得美国科罗拉多州立大学电子与计算机工程硕士学位,目前是美光奥斯汀办公地存储性能工程师,此前曾在美光科罗拉多办公地担任固件测试工程师。她的主要工作内容是分析数据中心应用的性能。