东芝和三星的以太网固态硬盘

今年fms上,东芝和三星都推出了以太网固态硬盘,目的是简化存储堆栈,降低设计复杂度,提高性能。
在实现上,虽然三星跟东芝都在做以太网固态硬盘,但是三星用的是key:value的方式,而东芝则不这么干,用的还是传统的存储方式。
以太网硬盘之前不是没有,希捷就曾推出过以太网磁盘,叫kinetic,kinetic提供的是key:value存储方式,而不是传统的文件,块或者对象存储的方式。
希捷在磁盘领域的创新非常多,以太网磁盘正是其中之一,希捷以太网磁盘的推出曾吸引了许多眼球,但大概从2015年或2016年开始,市场上几乎听不到这款产品的声音了,别的硬盘厂商中也没有看见谁在跟进。
kinetic磁盘用的是板载的nic还有一个小的处理器来做key:value存储,主机操作系统可以直接通过以太网来访问磁盘数据,只不过这个数据不是块或者文件,而是key:value数据。
有分析认为,主机端操作系统以key:value的方式数据读写的过程比较复杂,而且用这种方式读写数据跟原有的读写方式相比,没什么明显的优势,这最终导致人们对希捷的kinetic没什么兴趣。
2018年的fms上,东芝推出了一款基于以太网的ssd,支持nvme-of协议。nvme-of通过以太网或者fc网络来使用nvme协议,从而传输数据,数据可以以rdma的速度来回传输,延迟只有几微秒。
通常,一块智能的nic会拦截nvme-of的数据包,然后会分析这个数据包,然后再把数据用nvme协议传到硬盘。
2018年的fms上,东芝将24块这种ssd放到了一个jbof里(just a bunch of flash drives:磁盘是jbod,闪存盘的盒子叫jbof),它通过marvell 88sn2400 nvme-of ssd转换器控制器连接的双端口25gbit以太网连到主机端。
这个塞了24块ssd的盒子,其4k随机读iops能达到1600万,当时东芝宣称这是破纪录的全闪存产品,每块盘大概贡献了大约66万(666666-六个六)iops。
2018年11月,三星透露说也在搞一个类似的以太网ssd——z-ssd,其实是一块提供了nvme连接的pm983 ssd,跟东芝的nvme-of ssd最大的不同在于,三星用的是key:value存储。这一产品的推出,主要是用来消除存储效率低下的现象,然后降低延迟。
今年刚刚过去的fms上,东芝直接给了ssd一个nvme-of连接,这款展示的ssd里用了东芝的96层3d nand,采用的是marvell 88ss5000转换控制器,8nand通道,最高8gb dram,而且可以跟marvell数据中心以太网交换机搭配使用,然后连到主机上。
东芝表示,今年的这块ssd提供3gb每秒的吞吐带宽,最高随机iops为65万,比去年(666666)的性能要低一点。
marvell在新闻稿里说,之所以要搞这个东西,是因为许多存储最终用户,服务器和存储系统的oem厂商,还有ssd厂商都有用以太网ssd的想法。
东芝的这一产品是首款集成marvell nvme-of ssd转换控制器技术的上市产品。因为ssd可与marvell以太网交换机产品一同使用,从而实现最优的存储分类,无需昂贵的cpu和dram组件,同时可提高数据中心的整体存储性能。
国外资深存储媒体人chris mellor认为,东芝和marvell现在需要一些大的软件厂商来站台,让人们看到软件在这个以太网ssd上运行的成本更低,速度更快。
不确定三星的key:value ssd是不是也会用marvell的这块控制器,由于三星的采用的是key:value的存储方式,用户的接受程度肯定比东芝的方案要低。
西部数据也有一款jbof,叫做ultrastar serv24-ha,还有一个openflex可组合系统,这一产品用的也是nvme-of连接。
既然都开始了nvme-of的步伐,下一步,可能很快西数也会推出自己的以太网ssd,那么serv-24-ha和openflex可组合系统也会很快用上以太网ssd。
从根本上来讲,通过采用简单、低功耗的以太网光纤来替代传统的pcie方法,可以帮助数据中心优化基础设施,在存储需求不断增加的情况下,使其硬件投资更具成本效益,降低tco。

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