F全闪存储生命周期管理秘笈

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　　当今社会，云计算、大数据、物联网、人工智能等越来越多的实时交互应用不仅带来了数据的海量增长，更对数据中心的存储性能提出了苛刻要求。毫无疑问，闪存阵列将成为未来数据中心的主流存储系统。浪潮智能全闪G2-F可帮助企业给业务提速，推动企业级存储的闪存化进程。

　　招数3：RAID寿命预测与自动化功能凸显神通

　　HDD的实现原理和Flash完全不一样，HDD由磁头和盘片组成，数据存放在盘片上的某个位置，当对数据进行读写，需要将磁头移动到磁道上，盘片转动到指定的位置。所以HDD是一个机械设备，只要加电，磁盘就处于高速旋转工作状态。磁介质本身的寿命是非常长的，所以磁盘的寿命并不取决于读写的数据量，而取决于磁盘的上电时间。不过，磁盘的寿命跟工作环境有很大的关系，比如震动对磁盘的寿命影响就非常大。

　　浪潮智能全闪G2-F通过上述1+2+1的四层分层，将不同热度的数据进行精细化存储。随着时间变化，数据热度逐渐减弱，浪潮智能全闪G2-F的自动迁移策略，可以让数据根据自身热度在不同存储层之间自由流动。

　　由于在写入和擦除的操作过程中，电子反复来回穿越隧道氧化层会损坏隧道氧化层，当绝缘氧化层破坏到一定程度，浮栅极中的电荷便不能再有效保持，导致存储单元物理损坏。这就是NAND Flash会有写入次数限制的原因。

　　浪潮智能全闪G2-F还提供比SSD具有更好性能和使用寿命3D xPoint 存储，用于热点高密数据存储。此外，冷数据、冰数据还可以推送到云端存储，因而具有更低成本。

　　招数2：SSD寿命预测提供事先警告

两种存储介质

　　T10 DIF(Data Integrity Field，数据完整性域)是用户数据的一种端到端的保护机制，写入数据的时候在数据块末尾加入PI(Protection Information，保护信息)字段，存放数据的校验信息。当存储端接收到带有PI的数据之后，会将PI信息保存起来，这样在读取的时候会重新计算，使得掉电，硬重启，卷重启，链路丢失等都不会导致PI数据的丢失。浪潮智能全闪G2-F全系列通过支持T10 DIF检测，杜绝了静默数据损坏。

　　出了问题，首先要检测到，防止静默数据损坏。未被检测到的静默数据损坏会导致业务系统的严重后果。

　　相对于HDD，SSD的整盘失效概率很低，但是发生坏块的概率还是较高的。除了被动的故障检测外，浪潮智能全闪G2-F还支持主动的故障检测，以提早发现坏块。 RAID后台程序定时对SSD做扫描工作，如果发现SSD出现medium error（介质错误），则会自动通过rewrite（重写）的方式修复。对于空闲盘、热备盘，使用SCSI verify命令检查LBA(逻辑区块地址是否可读，不可读时通过写0修复，从而有效避免候选盘和热备盘由于长期没有读写而可能存在的潜在坏块，热备盘、候选盘巡检可通过定义时间周期性地完成一次全盘检测。

　　监测寿命衰减速度：浪潮智能全闪G2-F定时检查SSD使用寿命百分比，寿命衰减速度过快时会上报并告警，提醒用户SSD盘异常，建议更换或者改变业务模型。

　　招数5：坏块扫描、坏块标记主动进行

　　智能剩余生命周期预测：浪潮智能全闪G2-F会根据用户业务历史流量及模型，对SSD可使用时间进行预测，并根据用户业务模型的变化，实时调整预测周期。当预测到SSD剩余寿命大概为6个月时，会产生告警，提醒用户关注SSD寿命。

　　而对浮栅极的充放电，是利用量子隧道效应实现的。当我们要对FLASH进行写入操作的时候，在控制栅极上加高电压，源极和漏极接地，使电子穿越隧道氧化层到达浮栅极，并聚集在浮栅上保持，形成电压，用来存储信息。进行擦除时仍利用隧道效应，把电压反过来加，从而消除浮栅上的电子，达到清除信息的结果。

【浪潮智能全闪G2-F】

　　NAND的存储单元为三端器件，与场效应管有相同的名称：源极、漏极和栅极。如下图所示，浮栅极是用来保存电荷的的，浮栅极与硅衬底之间是隧道氧化层，与控制栅极间也有一层绝缘层，上下两层绝缘层保护浮栅极中的电荷不会泄漏。采用这种结构，使得存储单元具有了电荷保持能力，通过让绝缘浮置栅极捕获不同数量的电子以实现bit值定义。就像是装进瓶子里的水，当你倒入水后，水位就一直保持在那里，直到你再次倒入或倒出，所以闪存具有记忆能力。

　　招数1：T10 DIF 杜绝静默数据损坏

　　当RAID多个成员盘临近寿命时，系统自动更换RAID Group。浪潮智能全闪G2-F可以利用数据迁移功能自动将该RAID中的数据在线迁移出来，方法是直接删除该RAID——数据迁移功能会先将该RAID上的数据迁移到存储池的其他RAID上，然后再删除。如果存储池其他RAID上没有足够的空间，删除会失败，需要先向存储池添加新RAID后再删除。