FMS2019解读: Optane配QLC真香

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原文:Getting the Most Out of QLC-based NVMe Storage

如同TLC逐步取代MLC,QLC也会逐步拿下TLC 如今占据的市场。因为PE Cycle的进一步降低,QLC这碗饭配点Optane,吃起来会比较香。

Intel已经出品了一款套餐:用于Client市场得一款M.2 SSD – H10,上面同时部署了Optane和QLC,前者负责速度,后者负责容量

 

原文作者认为,H10可以胜任普通的消费级应用:

  • 大文件,顺序读写由QLC负责
  • 小文件,随机读写由Optane负责

但是到了PB级别的文件服务器,性能要求更高,workload更加复杂,这么简单的策略就行不通了。

 

WEKA IO的策略如下:

  • 所有的数据都不直接写入QLC,而是先到前端(Optane or TLC);
  • 对数据进行处理,再复制或移动到QLC;
  • 充分利用前端减少小文件对QLC的磨损,同时保证时延;
  • 利用前端存储元数据(频繁更新)和日志(读改写),再定期更新到QLC;
  • 在对QLC写入数据的时候,考虑ETTL(Expected Time to Live), 把生命周期(从写入到修改或者删除的时间)相同的数据放在一起;
  • 在写入QLC时,采用PCS (Page Collection Scheme)算法提高page利用效率(QLC一个page为8K,目前主流的存储应用是4K base的,无法有效利用QLC的page容量,PCS就是针对这个问题提出的解决方案,具体细节可以参考论文https://thesai.org/Downloads/Volume9No11/Paper_64-Efficient_Page_Collection_Scheme.pdf)

在写入QLC时,尽量写满整个条带;

综合以上各种手段,WEKA IO希望达成:

  • 提高整体性能;
  • 降低拥有成本;
  • 延长QLC寿命;
  • 提高QLC使用效率;

 

WekaIO 应用模型

写在最后:

WEKAIO支持双QLC镜像模式,研究表明:

通过自身校验恢复一块256GB的QLC SSD需要至少一个星期的时间,而复制本地镜像2天内就可以完成(PCIe 4.0上则1天就可以完成),但这种应用的前提时QLC的成本进一步降低。

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