Facebook的Jason Taylor說(shuō)，他想用閃存固態(tài)盤來(lái)作為歸檔介質(zhì)，這無(wú)疑是一顆重磅炸彈，但他的理由卻是有一定道理的。

Facebook用戶在他們的相冊(cè)中保存了大量照片，并且很少訪問(wèn)這些相冊(cè)。但是當(dāng)他們某天想要查看這些照片的時(shí)候，他們希望是快速而直接的，不管這些照片是否已經(jīng)保存了有五年時(shí)間之久。

理論上來(lái)說(shuō)，只有一種閃存存儲(chǔ)融合了Taylor想要的這些屬性：低成本、長(zhǎng)期、可靠的存儲(chǔ)和高速訪問(wèn)。

目前有兩種歸檔介質(zhì)，磁帶和磁盤，當(dāng)不訪問(wèn)的時(shí)候?qū)⑵潆x線，因此幾乎沒(méi)有功耗。一旦歸檔介質(zhì)被訪問(wèn)的時(shí)候，它就要消耗電能，電費(fèi)是一項(xiàng)很重要的考量，尤其是當(dāng)你保存了數(shù)PB的數(shù)據(jù)，在未來(lái)幾年內(nèi)還會(huì)突破EB級(jí)。

磁帶歸檔是多個(gè)驅(qū)動(dòng)器及成百上千個(gè)離線磁帶插槽組成的磁帶庫(kù)。當(dāng)需要一份文件的時(shí)候，機(jī)械臂可以找出磁帶盒的位置，然后將它交給一個(gè)加載驅(qū)動(dòng)器，加載到磁帶的適當(dāng)位置，這樣可以訪問(wèn)到該文件。

讓數(shù)據(jù)容量翻番

從本質(zhì)上說(shuō)，磁帶式最廉價(jià)的歸檔介質(zhì)。與磁盤驅(qū)動(dòng)器不同的是，磁帶盒沒(méi)有昂貴的嵌入式驅(qū)動(dòng)器或者電機(jī)。磁帶可以安全地保存數(shù)據(jù)數(shù)年甚至是數(shù)十年之久還堅(jiān)固耐用。磁帶還可以壓縮數(shù)據(jù)，讓磁帶盒實(shí)際存儲(chǔ)數(shù)據(jù)量翻一番或者翻兩番。

磁帶庫(kù)也不錯(cuò)，它只有幾個(gè)耗費(fèi)電能的驅(qū)動(dòng)器，機(jī)械臂也不會(huì)消耗多少電能。這意味著磁帶庫(kù)只用很少的電力和冷卻就可以與一臺(tái)在線磁盤驅(qū)動(dòng)器陣列保存相同量級(jí)的數(shù)據(jù)。

當(dāng)然，磁帶庫(kù)要占用數(shù)據(jù)中心空間，這需要成本，但與基于磁盤的歸檔相比，磁帶歸檔仍然在總擁有成本上低得多。

因此，一直到最近，使用磁盤來(lái)歸檔的想法都被認(rèn)為是可笑的。然而，有兩項(xiàng)先進(jìn)技術(shù)改變了這個(gè)局面：重復(fù)數(shù)據(jù)刪除和閑時(shí)磁盤停轉(zhuǎn)。

重復(fù)數(shù)據(jù)刪除：在刪掉重復(fù)數(shù)據(jù)字節(jié)方面，重復(fù)數(shù)據(jù)刪除要比數(shù)據(jù)壓縮好得多，它可以讓磁盤取代磁帶，用于備份和針對(duì)短期保護(hù)需求的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，例如恢復(fù)丟失的文件或者更換損壞的數(shù)據(jù)。

重復(fù)數(shù)據(jù)刪除可以實(shí)現(xiàn)對(duì)備份數(shù)據(jù)或者VDI數(shù)據(jù)高達(dá)5:1的數(shù)據(jù)精簡(jiǎn)率（對(duì)于圖片和結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)來(lái)說(shuō)這個(gè)比例要稍低一些）。再加上磁盤高速訪問(wèn)數(shù)據(jù)的特點(diǎn)，這足以引發(fā)用磁盤批量更換磁帶用于備份用途了。

閑時(shí)磁盤停轉(zhuǎn)：當(dāng)需要的時(shí)候，磁盤開(kāi)始旋轉(zhuǎn)并且訪問(wèn)數(shù)據(jù)，這個(gè)過(guò)程要比在磁帶庫(kù)中找到一個(gè)磁帶快得多，因?yàn)槟阋�讓機(jī)械臂找到驅(qū)動(dòng)器，加載，然后放到合適的位置。

盡管磁盤容量只達(dá)到了8TB，未來(lái)可能利用疊瓦磁記錄等技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)10TB容量，而且每一次容量的提高都會(huì)降低磁盤保存數(shù)據(jù)的每GB成本，但磁帶提高密度的步伐卻更快，IBM已經(jīng)展示了容量高達(dá)154TB的磁帶盒。

Wikibon顧問(wèn)宣稱磁帶“面密度的增長(zhǎng)速度接近30%，而相比之下磁盤只有9.6%”。

磁盤不旋轉(zhuǎn)就不會(huì)耗能，這意味著重復(fù)數(shù)據(jù)刪除和磁盤停轉(zhuǎn)的成本將在接近磁帶存儲(chǔ)的成本。雖然磁盤在用于數(shù)據(jù)歸檔方面仍然不如磁帶具有的成本效益和可靠性，但是很多情況下，歸檔數(shù)據(jù)訪問(wèn)速度是一個(gè)優(yōu)先考慮的因素，磁盤開(kāi)始被越來(lái)越多地采用。

不過(guò)，用戶可能會(huì)喜歡一個(gè)低成本歸檔數(shù)據(jù)而不失磁盤速度優(yōu)勢(shì)的方法。他們會(huì)說(shuō)，磁盤停轉(zhuǎn)對(duì)于數(shù)據(jù)訪問(wèn)來(lái)說(shuō)還不夠快，這也許好于磁帶，但這就好比將散步與爬行相比一樣，你真正想要的是一種可以沖刺的存儲(chǔ)介質(zhì)。

一些歸檔使用實(shí)例都選擇了藍(lán)光光盤作為歸檔截至，但我們知道，這是少數(shù)情況，并非主流歸檔介質(zhì)，這是Facebook的例子。

閃存的閃光點(diǎn)

對(duì)于歸檔技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，閃存吸引人的地方在于，將字位添加到一個(gè)閃存單元中會(huì)降低成本并提高容量。一個(gè)閃存晶圓有固定的表面積，通常來(lái)說(shuō)一個(gè)閃存單元的大小是差不多的，不管是保存1字位（SLC）、2字位（MLC）或者3字位（TLC）。

這聽(tīng)起來(lái)不錯(cuò)，但是每一次你向閃存單元中添加一個(gè)字位，你都會(huì)降低訪問(wèn)速度，并且縮短它的生命周期——也就是在再也無(wú)法使用前可以寫入的次數(shù)。

持續(xù)開(kāi)發(fā)更小的閃存單元，以提高提在一個(gè)物理區(qū)域（在閃存芯片和相應(yīng)的閃存晶圓上）內(nèi)可保存數(shù)據(jù)量，會(huì)使得這個(gè)問(wèn)題變得更加嚴(yán)重。

下面這張圖顯示了大小不同的MLC和TLC閃存的耐用性差異：

閃存耐用性排名

這張圖還顯示了MLC和TLC閃存的耐用性差異，TLC閃存耐用性是以數(shù)百次寫入衡量的，MLC閃存則是以數(shù)千次寫入衡量的，因?yàn)橹瞥坦に嚦��?X納米領(lǐng)域發(fā)展，也就是29納米到20納米之間的范圍。

對(duì)于數(shù)據(jù)重寫接近于零的歸檔場(chǎng)景來(lái)說(shuō)，這無(wú)關(guān)緊要。

閃存成本正在下滑，有些人說(shuō)閃存成本下滑的速度快于磁盤成本，重復(fù)數(shù)據(jù)刪除和壓縮可以進(jìn)一步降低閃存成本。主數(shù)據(jù)閃存存儲(chǔ)系統(tǒng)可以利用重復(fù)數(shù)據(jù)刪除而避免影響數(shù)據(jù)訪問(wèn)速度，而磁盤陣列并不會(huì)以相同的方式重新刪除冗余數(shù)據(jù)，因?yàn)檫@會(huì)延長(zhǎng)訪問(wèn)時(shí)間。

因此，高訪問(wèn)率的主數(shù)據(jù)存儲(chǔ)正在從磁盤向閃存遷移。但是這并不適用于歸檔，因此在歸檔場(chǎng)景下，磁盤和閃存都可以使用重復(fù)數(shù)據(jù)刪除。

關(guān)于TLC閃存成本下滑率的推斷顯示，大約2017年它將在成本方面趕超SAS磁盤，下滑速度仍將快于磁盤，到2020年下探到更為廉價(jià)的SATA磁盤成本，在下個(gè)十年還不太可能與之匹敵。以下表格顯示了這個(gè)趨勢(shì)：

這張來(lái)自NetApp的圖表顯示了隨著時(shí)間推移TLC閃存和SAS磁盤的價(jià)格變動(dòng)。兩條曲線與SATA磁盤價(jià)格改變曲線是相關(guān)的，后者隨著時(shí)間推移保持1.0的常態(tài)。

這里可以看到，TLC閃存的成本仍然高于磁盤，磁盤的成本仍然高于磁帶。因此TLC閃存不太可能取代磁帶作為一種歸檔介質(zhì)。

宏圖愿景

Wikibon的顧問(wèn)認(rèn)為，閃存也許會(huì)被用于歸檔數(shù)據(jù)，但只是針對(duì)保存元數(shù)據(jù)的大型對(duì)象，批量數(shù)據(jù)仍然保存在磁帶中。他們將這種雙生技術(shù)理念稱為“Flape”。

“磁帶與閃存的結(jié)合，針對(duì)大型對(duì)象或者文件，將不僅提供更低的成本，而且性能也要高于基于磁盤的方法。”

“這種方法的關(guān)鍵，是將掩埋在磁帶盒中的元數(shù)據(jù)保存到一個(gè)閃存層中，它可以指向所需數(shù)據(jù)在磁帶中的位置。結(jié)合近線磁帶文件系統(tǒng)技術(shù)，我們相信這種方法將為合適的用例提供更好的商業(yè)價(jià)值。”

Flape的硬件成本

一張來(lái)自Wikibon關(guān)于硬件成本的表格顯示，看一看10年累積硬件成本，純磁盤歸檔的成本是550萬(wàn)美元，而純磁帶的成本僅為80萬(wàn)美元。

磁盤加閃存的成本可以達(dá)到730萬(wàn)美元，而閃存加磁帶也就是Flape的成本為260萬(wàn)美元：Flape勝出，如果你需要高速數(shù)據(jù)訪問(wèn)，和最低的每GB存儲(chǔ)成本。