IO 设备和延迟 - PlanetScale

主要观点:非易失性存储是现代计算机系统的基石,包括磁带存储、硬盘驱动器、固态硬盘等,它们在不同时期和应用场景中发挥作用。随着技术发展,存储逐渐向云端转移,出现了存储与计算分离的现象,本地存储和网络存储各有优劣,可通过复制解决数据耐久性问题,手动干预解决磁盘扩展问题,PlanetScale 的 Metal 解决方案可实现高性能和可扩展性。
关键信息

  • 磁带存储始于 20 世纪 50 年代,至今仍有应用,读取远距离数据慢。
  • 硬盘驱动器通过旋转磁盘和读写头存储数据,随机读取延迟较低。
  • 固态硬盘利用 NAND 闪存,无机械部件,延迟低,但数据组织和垃圾回收等因素影响性能。
  • 云计算导致存储与计算分离,网络存储有 IOPS 限制,本地存储速度快但容量固定。
  • PlanetScale 的 Metal 解决方案采用直接连接的 NVMe SSD 驱动器,默认主从配置,可轻松扩展容量,无 IOPS 限制。
    重要细节
  • 磁带存储的磁带有 tracks 和 cells,磁极化对应二进制 0 和 1。
  • 硬盘驱动器的磁盘有 tracks 和 pages,HDD 需机械运动读写数据。
  • SSD 组织为 targets、blocks 和 pages,并行和垃圾回收影响性能。
  • 本地存储中 CPU 到内存约 100 纳秒,到本地 NVMe SSD 约 50000 纳秒,网络存储约 250000 纳秒。
  • 为解决数据耐久性问题,可将数据复制到多台服务器,如 PlanetScale 自动检测和替换故障节点并备份数据。
阅读 8
0 条评论