Carnegie Mellon University의 연구원들은 SSD의 현장 신뢰성에 초점을 맞춘 연구를 발표했습니다. 이 연구의 제목은 "A Large-Scale Study of Flash Memory Failures in the Field"입니다. 이 연구는 XNUMX년 동안 수백만 시간의 운영 시간 동안 Facebook의 데이터 센터를 사용하여 수행되었습니다. 이 연구는 오류가 어떻게 나타나는지 살펴보고 다른 사람들이 새로운 플래시 안정성 솔루션을 개발하도록 돕는 것을 목표로 합니다.
여기 StorageReview에서 한동안 말씀드린 바와 같이 플래시는 여러 가지 성능 이점, 집적도 이점 및 더 낮은 전력 소비를 제공하며 가장 큰 단점은 비용입니다. 많은 SSD가 우수한 수명과 신뢰성을 주장하지만 지금까지 주요 현장 연구는 없었습니다.
특정 공급업체와 특정 드라이브는 언급되지 않았지만 Facebook은 핫 데이터 계층에서 많은 것을 사용하며 연구에서는 SSD가 사용된 플랫폼 유형을 기록했습니다(이는 시스템에서 사용된 장치 용량의 조합으로 정의됨). , 사용된 PCIe 기술 및 시스템의 SSD 수), 레이블 플랫폼 AF였습니다. 플랫폼의 용량은 720GB에서 3.2TB까지 다양했고, 1세대 PCIe(버전 2 및 XNUMX)가 있었고 일부는 XNUMX개의 SSD를 사용했고 다른 하나는 XNUMX개를 사용했으며 작동 시간은 반년에서 XNUMX년 이상이었습니다.
연구원들은 레지스터를 사용하여 SMART 데이터와 유사한 SSD 작동을 추적했습니다. 원시 값은 시간당 한 번 수집되어 Hive 테이블로 정리할 수 있는 형식으로 구문 분석된 다음 기계 클러스터가 MapReduce 작업을 사용하여 Hive에 저장된 데이터의 병렬 집계를 수행했습니다. 이를 통해 연구원들은 비트 오류율, SSD 오류율 및 오류 수, 서로 다른 SSD 간의 상관관계(특히 SSD가 두 개 이상인 플랫폼에서), 내부 및 외부 요인의 역할을 모니터링할 수 있었습니다.
연구에서 도출된 결론은 다음과 같습니다.
- SSD는 수명 주기 동안 플래시 칩에 기록된 데이터의 양에 따라 조기 감지, 조기 장애, 사용 가능한 수명 및 마모와 같은 몇 가지 고유한 장애 기간을 거칩니다.
- 읽기 장애 오류의 영향은 조사된 SSD 오류의 주된 원인이 아닙니다.
- SSD의 물리적 주소 공간(예: 비연속적으로 할당된 데이터)에 걸친 희소한 데이터 레이아웃은 높은 SSD 실패율로 이어집니다. 조밀한 데이터 레이아웃(예: 연속 데이터)은 적대적인 액세스 패턴으로 인해 특정 조건에서 안정성에 부정적인 영향을 미칠 수도 있습니다.
- 온도가 높을수록 고장률이 높아지지만 스로틀링 기술을 사용하지 않는 SSD의 경우 가장 두드러지게 나타납니다.
- 시스템 소프트웨어에 의해 기록된 것으로 보고된 데이터의 양은 시스템 레벨 버퍼링 및 마모 감소 기술로 인해 플래시 칩에 실제로 기록된 데이터의 양을 과장할 수 있습니다.
이 연구에서 특정 드라이브 또는 드라이브 유형이 다른 드라이브보다 낫다고 명시하지는 않았지만 실제로 사용량이 많은 환경에서 SSD가 어떻게 작동하는지에 대해서는 여전히 흥미로운 모습입니다. 이 연구는 SSD 사용을 살펴보는 미래 연구와 SSD를 훨씬 더 안정적으로 만들거나 훨씬 더 오래 사용할 수 있는 신기술에 대한 문을 열어줍니다.
페이스북은 카네기 멜론 연구에서 도출된 데이터와 같은 점들을 고려하여 서버 설계를 지속적으로 발전시켜 왔습니다. 최근 발표된 요세미티 플랫폼 은 페이스북이 데이터센터 환경에서 기존과는 다른 형태의 플래시 스토리지를 활용하여 총소유비용(TCO)을 극대화하면서 최상의 성능을 구현하는 방식을 보여주는 대표적인 사례입니다.
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