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- 1. 大话 SSD 淘宝核心系统数据库组 褚霸 2011/06/25
- 2. Agenda 初见 相识 相知 相爱
- 3. 存储设备 IOPS 演变史 设备 IOPS 接口 7200 RPM SATA drives ~90 IOPS SATA II 15k RPM SCSI drives ~180 IOPS SAS Intel X25-M G2 (MLC) ~8,600 IOPS SATA II ioDrive, a PCI-Express card with Flash with Flash 140,000 Read IOPS, 135,000 Write IOPS PCIe Fusion-io ioDrive Octal 1,180,000+ Random Read/Write IOPS PCIe
- 4. 存储设备价格对照 设备 价格 / 每 GB SATA 7200 转 0.1 USD SAS 10000 转 0.4 USD Intel X25-M 160G * USD FusionIO iodrive MLC 320G * USD Virident tachion SLC 400G * USD
- 5. 淘宝使用案例 • CDN • IC 库 • TC 主库 • TC 读库 • Oceanbase • Vstore • 图像搜索 • Tair • ...
- 6. Agenda 初见 相识 相知 相爱
- 7. PCI-E/SATA 接口
- 8. Intel X25-M/SATA
- 9. FusionIO iodrive/PCI-E
- 10. Virident tachion/PCI-E
- 11. SSD 写入如何发生的呢？
- 12. 背景知识 1 ： Nand 芯片擦写次数 Generation SLC MLC eMLC 2x 100,000 2,500 3x 100,000 5,000 35,000 5x 100,000 10,000
- 13. 背景知识 2 ：写放大倍数 写放大倍数的定义： SSD 物理写字节数 / 应用逻辑写字节数 放大倍数越大，说明： • 设备不够好 • 我们没用好 • 寿命杀手
- 14. Intel X25/M Nand 内部布局
- 15. 数据如何写入 SSD(1)
- 16. 数据如何写入 SSD(2)
- 17. 数据如何写入 SSD(3)
- 18. 数据如何写入 SSD(4)
- 19. 垃圾收集导致 IO 性能下降
- 20. Agenda 初见 相识 相知 相爱
- 21. 适用环境 • 对 IOPS 要求高，离散读多。 • 离散写多。 • 需要低延迟。 • 作为后备内存。 • 作为 L2 Cache 。
- 22. 对程序员的影响 • SSD=/= 磁盘，传统软件基于机械硬盘设计。 • IOPS 不再是问题，如果利用好是问题。 • 离散读写非常快（ 3 个数量级），顺序读写没优势。 • 读写延迟时间小。 • 读不消耗寿命，写消耗，越小的数据写越不合算。 • 同一个位置写，由于均衡算法的存在，不会磨损芯片的同一 位置。 • 尽量合并写。
- 23. 对程序员的影响（续） • SSD IO 吞吐量 1.XG/s ， 内存是 4-6G/s, 可看作是更大的内 存？ • MMAP 做后备内存，和 jemalloc 这样的内存分配器配合。 • 异步 IO, 保证 IO 请求队列深度。 • 对 SSD 的特性进行算法优化。 • fsync 能力是数据类应用天花板。
- 24. 使用 SSD 通常要考虑的问题
- 25. Agenda 初见 相识 相知 播种
- 26. 选择 • 多线程和 IOPS • 文件系统的选择 • IO 块大小 • SLC 还是 MLC • 写放大倍数 • 数据安全性 • 驱动对应用的影响 • 抖动 / 延迟 • L2 Cache 方案
- 27. 离散读性能 / 线程数目
- 28. 离散写性能 / 线程数目
- 29. 文件系统的影响
- 30. IO 块大小的影响
- 31. Nand: MLC 还是 SLC
- 32. 写放大倍数和寿命 数据库典型的应用 : Intel X25-M: 5-8 倍 FusionIO iodrive: 2-3 倍 可以透过 ssd 设备提供的监控程序（如 smartctl ）来获取这些 参数 . 寿命： Intel X25-M: 200T FusionIo iodrive 320G: 4P
- 33. 数据安全性 数据校验 : • ECC 校验 • Raid 冗余 • Intel X25-M 支持硬件 raid 卡， FusionIO 只能做软 raid 掉电保护： • 大电容保护 • 日志系统 数据恢复时间： • FusionIO 最多 10 分钟左右（内部日志系统）
- 34. 驱动对应用的影响 Sata 接口：标准 Linux 驱动，驱动开销很小 PCI-E 接口：每个厂家驱动不同，对 CPU 和内存的消耗可能会 非常大。 FusionIO 在峰值的时候可能会占用 1-2G 内存， 最多 1x0%CPU ， Virident 由于板载处理器 CPU 消耗比较小。 中断开销： • 中断多的时候是否可以考虑均衡
- 35. 抖动和延迟 由于数据整理的不可避免性，抖动也是不可避免的。 Intel ： 脏块回收做的不是很好，在使用过程中，数据写入多的情况 下抖动会很厉害。 FusionIO ： 相对好些，但是也会有轻微抖动。 可以通过加大 reserve 容量 ( 通常默认 20%) 来大大缓解这个问 题。 延迟时间可能会达到 1ms.
- 36. SSD 作为 L2Cache 方案 好处： • 低成本，高性能 • 对应用透明 可选方案： • Facebook FlashCache • FusionIO DirectCache • 文件系统 存在问题： • 性能损失 • 单点故障 • 数据热点问题
- 37. Agenda 初见 相识 相知 相爱
- 38. 交流时间 谢谢大家！ SSD 未来会很快普及， 我们做好相爱的准备了吗？
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发表于 2015-7-16 19:10:39
