希捷銀河（Exos）2X14企業(yè)級(jí)硬盤(pán)采用了突破性的MACH.2雙磁臂技術(shù)

　　希捷銀河（Exos）2X14企業(yè)級(jí)硬盤(pán)是全球首款集成希捷MACH.2?多磁臂技術(shù)的硬盤(pán)，目前多家客戶在對(duì)其測(cè)試以進(jìn)行數(shù)據(jù)中心部署。MACH.2是一項(xiàng)突破性的技術(shù)，相對(duì)于單磁臂，MACH.2已經(jīng)在許多應(yīng)用中展現(xiàn)了其優(yōu)勢(shì)，包括內(nèi)容分發(fā)網(wǎng)絡(luò)（CDNs）、視頻流、郵件服務(wù)器、備份/傳輸服務(wù)、大數(shù)據(jù)分析（Hadoop）以及云應(yīng)用等等。

　　微軟對(duì)采用MACH.2技術(shù)的希捷Exos 2X14企業(yè)級(jí)硬盤(pán)有著很高的期待。他們的目標(biāo)是：維持微軟云服務(wù)（包括Azure和微軟Exchange在線電子郵件服務(wù)）所需的IOPS（每秒輸入/輸出），增加數(shù)據(jù)中心每插槽的可用存儲(chǔ)容量。隨著早期測(cè)試的順利完成，MACH.2已證明其在高IOPS工作負(fù)載下達(dá)到了預(yù)期。

　　微軟對(duì)采用雙磁臂技術(shù)的希捷Exos 2X14進(jìn)行測(cè)試

　　微軟已經(jīng)完成了希捷銀河（Exos）2X14首輪功能部署測(cè)試，包括完整的基礎(chǔ)架構(gòu)測(cè)試，以驗(yàn)證其與數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)架構(gòu)的互操作性和兼容性、產(chǎn)品耐用性、可靠性、與奧林巴斯計(jì)劃（Project Olympus，微軟與開(kāi)放計(jì)算項(xiàng)目OCP聯(lián)合推出的下一代超大規(guī)模云計(jì)算硬件模型）系統(tǒng)架構(gòu)的集成性，以及MACH.2性能測(cè)試。對(duì)產(chǎn)品性能，IT架構(gòu)師的期望尤其高。

　　在MACH.2技術(shù)早期開(kāi)發(fā)階段，微軟的合作伙伴架構(gòu)師Aaron Ogus一直與希捷直接合作，將該技術(shù)部署到微軟云空間。

　　Ogus表示：“我們對(duì)希捷銀河（Exos）2X14工程開(kāi)發(fā)單元進(jìn)行了大量的早期測(cè)試，現(xiàn)在已經(jīng)測(cè)試了希捷銀河（Exos）2X14 CTU（早期生產(chǎn)的客戶測(cè)試單元），基于分析，我們發(fā)現(xiàn)其吞吐量和IOPS接近兩倍，這些都是我們期望通過(guò)MACH.2技術(shù)獲得的提升。”

　　為了評(píng)估MACH.2硬盤(pán)的性能，微軟采用行之有效的工具，比如微軟Exchange Server Jetstress工具，該工具模擬服務(wù)器上的Exchange 2013和Exchange 2016磁盤(pán)輸入/輸出負(fù)載，以驗(yàn)證磁盤(pán)子系統(tǒng)的性能和穩(wěn)定性。微軟測(cè)試了順序吞吐量（模擬備份操作或串流）和隨機(jī)讀取IOPS測(cè)試（模擬超大規(guī)模和CDN工作負(fù)載）等。

　　“我們模擬工作負(fù)載已經(jīng)有一段時(shí)間了?！監(jiān)gus說(shuō)，“隨著希捷MACH.2技術(shù)的開(kāi)發(fā)，我們和希捷合作以確保MACH.2滿足我們的業(yè)務(wù)需求。我們的目標(biāo)是MACH.2技術(shù)的吞吐量達(dá)到目前所配置的單磁臂硬盤(pán)的近兩倍，而通過(guò)測(cè)試表明這個(gè)目標(biāo)已經(jīng)達(dá)成?！?/p>

　　MACH.2解決了云數(shù)據(jù)中心每TB下的性能與成本等需求

　　云客戶在其數(shù)據(jù)中心大批量部署3.5英寸硬盤(pán)，并橫跨分布于多個(gè)機(jī)架的諸多設(shè)施去管理應(yīng)用程序存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)。為了滿足服務(wù)水平協(xié)議（SLAs），云客戶需要部署的機(jī)械硬盤(pán)存儲(chǔ)容量能夠達(dá)到一定的性能水平，而性能以IOPS和命令延遲來(lái)度量。所需性能以特定延遲下實(shí)現(xiàn)的IOPS/TB來(lái)呈現(xiàn)。

　　數(shù)據(jù)中心架構(gòu)師還將企業(yè)級(jí)固態(tài)硬盤(pán)視為提高IOPS的一種方式。該方式用于平衡每個(gè)應(yīng)用中包括容量要求、IOPS、吞吐量、環(huán)境成本（如冷卻）和成本等各種需求是合理的。但機(jī)械硬盤(pán)每TB成本更低且容量更高，如果機(jī)械硬盤(pán)可以提供必需的IOPS，那他們就可以成為最有效的利用容量的存儲(chǔ)層。

　　希捷MACH.2技術(shù)中，兩個(gè)磁臂可以在同一硬盤(pán)中獨(dú)立工作，且IO操作是并行的，因此性能翻倍。在硬盤(pán)中，上半部分的讀寫(xiě)磁頭由一個(gè)磁臂驅(qū)動(dòng)，而下半部分由另一個(gè)磁臂來(lái)主導(dǎo)，每個(gè)磁臂負(fù)責(zé)硬盤(pán)總?cè)萘康囊话搿Ｒ粔K硬盤(pán)，兩倍的IOPS，解決了IOPS/TB的挑戰(zhàn)。

　　MACH.2如何使微軟Exchange服務(wù)器架構(gòu)受益

　　云數(shù)據(jù)中心的空間極為寶貴，因此云供應(yīng)商努力為諸多應(yīng)用提升同一插槽的IOPS。

　　MACH.2硬盤(pán)將被部署用以支持微軟所有的云解決方案服務(wù)（CSP），包括Azure和Exchange——而這些程序已經(jīng)充分共享了空間。而微軟希望降低插槽成本，成本的降低依賴于占地空間、電力以及散熱等各種因素的共同作用。隨著客戶發(fā)現(xiàn)所安裝硬盤(pán)的IOPS持續(xù)走低，他們不得不另想辦法，比如增加雙磁臂硬盤(pán)。

　　微軟不斷調(diào)整Exchange架構(gòu)以最大化服務(wù)器吞吐量。希捷的MACH.2技術(shù)允許Exchange在持續(xù)部署更大容量硬盤(pán)的同時(shí)，保持服務(wù)水平協(xié)議的低延遲。希捷支持微軟部署14TB希捷銀河2X14這種更大容量的硬盤(pán)，而希捷MACH.2技術(shù)幫助微軟既獲得了所期待的系統(tǒng)容量，同時(shí)也足以支持Exchange的數(shù)據(jù)吞吐量。

　　MACH.2杜絕“擱置容量”

　　只要特定的機(jī)械硬盤(pán)滿足甚至超出客戶要求的IOPS/TB闕值，那么機(jī)械硬盤(pán)全部容量都能得到完全利用。而如果機(jī)械硬盤(pán)的IOPS/TB低于根據(jù)應(yīng)用工作負(fù)載而設(shè)定的闕值，客戶則無(wú)法在目標(biāo)工作負(fù)載下充分使用硬盤(pán)所有的容量——這就是所謂的“擱置容量”問(wèn)題。

　　希捷云產(chǎn)品經(jīng)理James Borden就擱置容量帶來(lái)的難題稱：“硬盤(pán)容量日益增加，但目前為止，數(shù)據(jù)傳輸速度卻還未得到同步提升。如果沒(méi)有多磁臂技術(shù)的支持，受每塊硬盤(pán)的最大吞吐量所限，一旦超出特定容量就無(wú)法提供預(yù)期的服務(wù)質(zhì)量?！?/p>

　　“比如，為了保持預(yù)期服務(wù)質(zhì)量，一塊16TB硬盤(pán)所需的吞吐量為一塊8TB硬盤(pán)最大吞吐量的2倍。當(dāng)應(yīng)用開(kāi)始超出存儲(chǔ)設(shè)備的最大IOPS，唯一的解決方法是存儲(chǔ)更少的數(shù)據(jù)到硬盤(pán)上——這就造成了擱置容量?！?/p>

　　Borden解釋道：“解決擱置容量浪費(fèi)的一個(gè)‘權(quán)宜之計(jì)’是將要求性能的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在硬盤(pán)外圈，次要的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在內(nèi)圈。這樣就避免了硬盤(pán)容量只用到三分之二。但是該策略會(huì)讓數(shù)據(jù)管理變得更為復(fù)雜，并且你無(wú)法確定能夠完全利用已裝硬盤(pán)的容量?！?/p>

　　但是如果部署采用MACH.2技術(shù)的Exos 2X14硬盤(pán)，這個(gè)權(quán)宜之計(jì)就沒(méi)必要了。數(shù)據(jù)中心可以為每個(gè)插槽安裝一塊14TB雙磁臂硬盤(pán)。對(duì)于應(yīng)用來(lái)講，這和兩塊7TB硬盤(pán)所帶來(lái)的高吞吐量非常相似，區(qū)別是裝置在單個(gè)插槽。

　　希捷與微軟攜手開(kāi)發(fā)MACH.2技術(shù)，滿足云計(jì)算應(yīng)用所需

　　希捷首批希捷銀河（Exos）2X14雙磁臂硬盤(pán)的設(shè)計(jì)與特性直接響應(yīng)客戶的需求。在MACH.2多磁臂技術(shù)的整個(gè)研發(fā)以及推出過(guò)程中，微軟一直以緊密合作伙伴的身份參與其中。

　　希捷全球云應(yīng)用銷售負(fù)責(zé)人Chris Hensley稱：“在MACH.2技術(shù)發(fā)展中，我們和微軟一直在數(shù)據(jù)中心領(lǐng)域密切的合作。從最初設(shè)想階段到現(xiàn)在，他們一直都給予極大支持。在與微軟不斷溝通如何解決他們IOPS/TB問(wèn)題的過(guò)程中，我們的MACH.2多磁臂架構(gòu)得以發(fā)展。”

　　Borden表示：“整個(gè)過(guò)程中，微軟一直伴隨我們左右，我們也讓他們參與到每個(gè)環(huán)節(jié)，并從早期的硬盤(pán)樣品開(kāi)始，我們一直受到他們啟發(fā)。微軟在架構(gòu)初期就與我們合作，確保我們的設(shè)想能夠轉(zhuǎn)化為他們后期的部署。這也一直是開(kāi)發(fā)MACH.2架構(gòu)第一次迭代的關(guān)鍵，采用雙重LUN SAS——適用于微軟數(shù)據(jù)中心架構(gòu)且合理反映其他大型云計(jì)算用戶的需求。”

　　隨著希捷銀河（Exos）2X14雙磁臂硬盤(pán)的不斷推進(jìn)及發(fā)展，硬盤(pán)家族將呈現(xiàn)不同規(guī)格和屬性，以滿足各種企業(yè)用例。