标签: 储存服务器

云端服务盛行，储存需求无止尽 云端服务供货商堪称是近十年来全球炙手可热的新兴服务型态之一，不论是云端储存服务、影音串流媒体或是社群服务平台等，在面对每天巨量成长的资料，为了持续满足消费者的庞大需求，储存容量的扩充自然是时时刻刻都须要面对的课题，也因此数据中心中的储存服务器效能便占有很大的比重。 依据资料本身的属性，资料的储存大致可分成热资料与冷资料而存放在不同的储存媒体。一般来说，热资料会偏向储存在固态硬盘(SSD)，而冷资料则存在硬盘(HDD)。又也因为热资料过一段时间后就会变成冷资料，因此存放冷资料的储存服务器会一直不断地成长。 长时间的振动负载将影响储存服务器效能 因为硬盘使用磁盘转动并以磁盘读写头读写资料的特性，采用硬盘的储存服务器对于振动会相对地敏感。一旦环境的振动过大，就会影响到资料存取的效能，严重者甚至还可能会让硬盘磁头/盘片损坏，进而导致该硬盘损毁。一般来说，引起长时间振动负载的主要有以下三个潜在因子： 冷却用风扇产生的噪音负载 冷却用风扇本身振动的负载 硬盘本身振动的负载 我们也做过两个实验，一个是噪音对硬盘吞吐量的影响，另一个则是模拟储存服务器使用情境时的硬盘效能量测，两者都显示风扇的确会影响硬盘的效能。 服务器上的任何一个组件/装置，都必须严格质量控管，唯有经过缜密测试，才能因应服务器的高规格及高效能需求。 针对于风扇及振动等相关问题，有以下主要的测试内容： 风扇单体 可靠度测试：以长时间的温湿度变化循环，搭配风扇转速及电源循环等情境模拟来验证风扇的可靠度。在验证过程中也会定期取出风扇来进行拆解的动作，确认每个部件的磨损状况。 噪音量测：以聆听室或无响室来量测风扇在不同转速时的噪音，提供服务器制造商于设计服务器内部构造时的参考。 风量量测：以风洞机量测风压与风流(P-Q Curve)，给客户在采购风扇时能选择散热效率适合的风扇规格。 服务器振动评估 根据使用情境调整风扇转速，量测整体的吞吐量效能，确认振动所带来的影响大小。 使用振动试验机，透过不同频率和振幅的机械振动来模拟实际工作环境中可能出现的振动环境。这可以帮助确定服务器是否能够在这样的环境下正常运行，并且是否会对硬件组件造成损坏或故障。

云端服务时代交替，主流储存媒体更迭 随着科技不断的发展，储存媒体也不断的演化进步，固态硬盘(SSD)是储存媒体一个新时代代表。 在服务器产业中，早期的SAS硬盘(HDD)是主流，但是当SSD开始发展尤其是近几年来的NVMe SSD崛起后，储存服务器开始大量导入此类型的SSD。顺应此潮流，业界纷纷制定了相关的Form factor来支持，服务器产业中最具代表性的就是U.2/U.3及EDSFF E1/E3，而NVMe SSD最大的优势就是采用PCIe的标准，其吞吐量可随着PCIe规格提升而不断的提高，目前服务器产业的主流为PCIe 4.0 x4的标准，其吞吐量理论值可达7.88GB/s而下一代的PCIe 5.0 x4更可达到15.75GBs，这是其它标准所无法企及的。 SSD规格采购关键：兼容性/固件/测试手法 云端服务营运商在布署储存服务器时，会考虑到其应用而选择不同的SSD规格。比如说读取密集型SSD适用于不需频繁执行写入操作，或主要因应大区块与连续数据模式的工作负载、写入密集型 SSD适用于写入密集应用，涵盖大数据分析、HPC (高效能运算) 到主流服务器与储存系统等领域、混合用途型 SSD适合混合写入与读写的应用，例如媒体串流、数据仓储和网页服务器。 虽然营运商或采购人员能够依服务器的应用而选择规格相对适合的SSD，但若只是依照产品的规格书来采购，有可能会因下面几点因素导致布署后发现效能不如预期: 1.储存服务器与SSD兼容性问题 2.SSD 固件问题 3.SSD厂商标榜在规格书的测试手法 当储存服务器效能与预期不符时，会产生一些可能发生的潜在风险，如数据吞吐量不足造成拜访堆积，让用户感觉速度很慢、在影音串流服务中就可能造成分辨率自动降低、影像延迟或音乐断断续续等用户负面体验。 百佳泰实际案例分享：储存服务器与NVMe SSD兼容性及效能评估 过往曾有客户想针对其储存服务器与NVMe SSD做兼容性与效能的评估，我们使用FIO搭配不同的参数来印证实际效能与规格书是否相符。客户送测的样品共有13个型号，皆为PCIe 4.0 x4的规格，下面图表是其中一个测试结果 (Packet size=128K, QD=32, Sequential Read/Write)，可以发现送测的13个型号中有一颗的Read项目明显与规格书不符，而在Write项目中则有六个型号与规格书落差大于10%。 由上面的实际案例即可说明，当客户依应用选择特定SSD后，验证其兼容性及效能仍是一个不可缺的步骤。