生態(tài)系統(tǒng)狀態(tài):用戶(hù)和用例
在可預(yù)見(jiàn)的未來(lái)，固件和操作系統(tǒng)支持方面所需的軟件更改將使ZNS SSD保留在數(shù)據(jù)中心中。最早期的興趣和應(yīng)用將是大型云計(jì)算公司，這些公司有資源來(lái)對(duì)其軟件堆棧進(jìn)行自上而下的優(yōu)化，以實(shí)現(xiàn)分區(qū)存儲(chǔ)。其實(shí)很多軟件工作已經(jīng)完成了：針對(duì)主機(jī)管理的SMR硬盤(pán)或Open Channel SSD的軟件可以很容易地?cái)U(kuò)展為支持ZNS SSD。這包括已經(jīng)被修改為在不支持就地修改數(shù)據(jù)的設(shè)備上工作的應(yīng)用程序和文件系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)程序。
Linux內(nèi)核版本5.9將使用ZNS支持更新NVMe驅(qū)動(dòng)程序，該支持可以插入到現(xiàn)有的分區(qū)塊設(shè)備框架中。多個(gè)Linux文件系統(tǒng)要么已經(jīng)支持在分區(qū)設(shè)備上直接運(yùn)行，要么已經(jīng)開(kāi)發(fā)了這種支持，但還沒(méi)有合并到一個(gè)穩(wěn)定的內(nèi)核版本中。設(shè)備映射器框架已經(jīng)包含了一個(gè)組件，用于模擬ZNS SSD等分區(qū)設(shè)備上的常規(guī)塊設(shè)備，可以使用未修改的文件系統(tǒng)和應(yīng)用程序。西部數(shù)據(jù)發(fā)布了一個(gè)用戶(hù)空間庫(kù)，以幫助應(yīng)用程序直接與分區(qū)的設(shè)備交互，而無(wú)需使用設(shè)備上的內(nèi)核文件系統(tǒng)。
只有少數(shù)應(yīng)用程序公開(kāi)發(fā)布了對(duì)ZNS SSD的支持。Ceph集群存儲(chǔ)系統(tǒng)有一個(gè)支持分區(qū)存儲(chǔ)的后端，包括ZNS SSD。西部數(shù)據(jù)已經(jīng)為RocksDB KV數(shù)據(jù)庫(kù)開(kāi)發(fā)了分區(qū)存儲(chǔ)后端，但補(bǔ)丁仍在開(kāi)發(fā)中。三星發(fā)布了一個(gè)跨平臺(tái)庫(kù)，用于訪(fǎng)問(wèn)NVMe設(shè)備，并支持ZNS SSD。他們使用這個(gè)庫(kù)編寫(xiě)了自己的RocksDB后端。與主機(jī)管理的SMR硬盤(pán)一樣，ZNS的大多數(shù)生產(chǎn)使用將在幕后的大型數(shù)據(jù)中心中進(jìn)行。由于ZNS為主機(jī)系統(tǒng)提供了對(duì)SSD上的數(shù)據(jù)放置的控制，因此可以很好地隔離競(jìng)爭(zhēng)任務(wù)。這可以確保在多用戶(hù)云環(huán)境中保持良好的存儲(chǔ)性能，但是區(qū)域感知軟件的相對(duì)缺乏意味著對(duì)這樣的托管環(huán)境還沒(méi)有太多的需求。
一般來(lái)說(shuō)，ZNS和分區(qū)存儲(chǔ)最熱情和最多產(chǎn)的支持者是西部數(shù)據(jù)，它將受益于ZNS和SMR硬盤(pán)的重疊。但這還是需要多個(gè)供應(yīng)商的努力，ZNS標(biāo)準(zhǔn)列出了其他主要NAND閃存制造商（三星、英特爾、美光、SK海力士、Kioxia）、控制器供應(yīng)商（Microchip）、云計(jì)算巨頭（微軟、阿里巴巴）以及其他熟悉的名字，如希捷、甲骨文和NetApp。
分區(qū)SSD提供商Radian Memory最近發(fā)布了一個(gè)由IBM Research進(jìn)行的案例研究。他們移植了一個(gè)現(xiàn)有的基于軟件的日志結(jié)構(gòu)存儲(chǔ)系統(tǒng)，運(yùn)行在Radian的非標(biāo)準(zhǔn)分區(qū)SSD上，并測(cè)量了與運(yùn)行在塊存儲(chǔ)SSD上相比，在吞吐量、QoS和寫(xiě)入放大方面有顯著改進(jìn)。
大多數(shù)SSD供應(yīng)商還沒(méi)有宣布支持ZNS的生產(chǎn)模型，因此很難判斷在ZNS SSD中哪些市場(chǎng)細(xì)分、容量和形態(tài)最常見(jiàn)。最引人注目的可能是只針對(duì)ZNS的基于QLC的硬盤(pán)，減少DRAM和過(guò)載，但市場(chǎng)上最早的模型可能是更傳統(tǒng)的硬件配置，帶有支持ZNS的更新固件。
總的來(lái)說(shuō)，ZNS是按照SSD的實(shí)際設(shè)計(jì)方式鏡像SSD使用的后續(xù)步驟之一，而不是硬盤(pán)的附加組件。這是一個(gè)很有前途的新特性，與之前的Open Channel SSD相比，它可能會(huì)得到更廣泛的采用，而且它的成本和容量?jī)?yōu)勢(shì)應(yīng)該比SMR硬盤(pán)提供的CMR硬盤(pán)更顯著。
