分布式文件系统存储介质评测与分析(3)

Ｃａｒｎｅｇｉｅ

Ｍｅｌｌｏｎ大学的Ｋｒｙｄｅｒ和ＫｉｍＬｌ叫等人

分析了非易失性ＲＡＭ的技术特性和发展前景．文章从容量、能耗和技术特点等角度，对相变ＲＡＭ、自旋转移矩ＲＡＭ、阻性ＲＡＭ、铁电体ＲＡＭ、铜桥ＲＡＭ等１３种目前还未广泛应用的非易失性存储技术展开了研究，详细讨论了每种存储技术面临的技术瓶颈和可能的发展趋势，最后从空间存储密度、能耗、访问时间、持久性和保持时间等５个维度进行了纵向比较．文章得出了两个结论，一是相变ＲＡＭ、自旋转移矩ＲＡＭ、阻性ＲＡＭ和铜桥ＲＡＭ在单元大小、容量潜力等方面具有优势，其容量与价格未来有可能与磁盘相当．其中，相变ＲＡＭ技术发展最为成熟，自旋转移矩ＲＡＭ能够在未来提供更

万方数据

优的性能．另一个结论是，虽然ＳＳＤ能够提供低能耗和低访问延迟，但由于Ｆｌａｓｈ技术存在２２ｎｍ的物理极限，所以ＳＳＤ的容量将受到限制，替代磁盘的可能性并不大．

３存储介质价格的分析与预测

３．１磁盘价格分析与预测

磁盘已经成为最通用的数据存储设备．２０世纪９０年代中期，３．５英寸磁盘电路板中的芯片集成技术有了长足的进步．因此，我们统计了１９９５年至今的磁盘价格，其价格不断降低，年平均下降率逐渐减

小．如图１所示．

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图１

１９９５年～２０１０年磁盘价格

从２００５年开始，磁盘的存储空间利用率由于垂直磁盘写入技术得到了较大提升．所以，采用指数函数拟合的方式，我们仅分析了２００５年后的磁盘价格和变化趋势．计算可得，拟合函数为

Ｙ＝１．１０９×ｅ－０ ４舡（ｔ一年份一２００５＋１）．

指数曲线拟合如图２所示．

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图２指数曲线拟合２００５年～２０１０年磁盘价格

３．２

ＳＳＤ价格分析与预测

ＳＳＤ根据容量、可靠性和性能的要求分为ＳＬＣ

ＳＳＤ和ＭＬＣＳＳＤ，我们统计了１９９８年以来的ＳＳＤ的价格，如图３所示．

由于ＭＬＣＳＳＤ的推广，２００６年ＳＳＤ的价格相

对于２００５年ＳＳＤ的价格陡降．因此，采用指数函数拟合的方式，我们仅分析２００６年＂－－２０１０年ＳＳＤ的价格和变化趋势．计算可得，拟合函数为

ｙ＝５２．８３×ｅⅦ’５９‘（￡＝年份一２００６＋１）．

计算机学报

２０１０正

指数曲线拟合如图４所示．图３

１９９８年～２０１０年ＳＳＤ价格

图４指数曲线拟合２００６年～２０１０年ＳＳＤ价格

３．３

ＤＲＡＭ价格分析与预测

２００１年出现的ＤＤＲ（ＤｏｕｂｌｅＤａｔａＲａｔｅ）技术

已经成为新标准．由于ＤＤＲ上市以来型号众多，主频和容量不同，导致了其价格也存在很大差异．因此，我们分析ＤＲＡＭ价格时遵循以下原则：（１）技术成熟，产品已经上市，（２）是当时市场上主流的频率和容量，（３）采样频率能够较好地反应ＤＲＡＭ价格的变化，又能够兼顾时间跨度．

遵循上述原则，我们选取了表１所列出的ＤＲＡＭ类型进行价格统计和预测分析．

表１

ＤＲＡＭ类型表

我们对２００２年到２０１０年的上述产品的价格数据，按照每半年求取一次平均值的方式进行统计，如

图５所示．

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Ｉ…一ＤＩ）Ｒ一４００ＭＨＺ／５１２ＭＢ

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万方数据

可以看出，ＤＲＡＭ价格整体呈下降趋势，但下降速率有所减缓．对以上ＤＲＡＭ价格曲线分别进行指数函数拟合，各拟合函数如下：

①ＤＤＲ一４００ＭＨｚ／５１２ＭＢ类型

拟合函数为Ｙ＝１７５．２×ｅ－０ １６‘，计算ｚ年上半年的价格时，￡＝２×（ｚ一２００２）；计算ｚ年下半年的

价格时，ｔ一－－－２×（ｚ一２００２）＋１．

②ＤＤＲ一４００ＭＨｚ／１ＧＢ类型

拟合函数为Ｙ＝１２１．１Ｘｅ．０ １５‘，计算ｚ年上半年的价格时，￡＝２×（ｚ一２００５）；计算ｚ年下半年的

价格时，￡＝２ｘ（ｚ一２００５）＋１．

③ＤＤＲ２—８００ＭＨｚ／５１２ＭＢ类型

拟合函数为Ｙ＝６３．６６×ｅ＿０’３缸，计算ｚ年上半年的价格时，￡＝２×（ｚ一２００６）；计算ｚ年下半年的

价格时，￡＝２×（ｘ－－２００６）＋１．

④ＤＤＲ２—８００ＭＨｚ／１ＧＢ类型

拟合函数为ｙ＝１０７．６×ｅ＿０‘３‘，计算ｘ年上半年的价格时，￡＝２×（ｚ一２００６）；计算ｚ年下半年的价

格时，￡一２×（ｚ一２００６）＋１．

⑤ＤＤＲ２—８００ＭＨｚ／２ＧＢ类型

由于市场供需关系的原因，ＤＤＲ２—８００ＭＨｚ／２Ｇ

类型的ＤＲＡＭ价格在２０１０年出现明显上浮，因此我们仅针对２００７年６月～２００９年１２月的价格曲线进行指数函数拟合．拟合函数为ｙ一１４２．９×ｅ哪‘５¨，计算ｚ年上半年的价格时，ｔ＝２×（ｚ一２００７）；计算Ｘ年下半年的价格时，￡＝２×（ｚ一２００７）＋１．

根据以上的拟合函数，计算可得磁盘、ＳＳＤ和ＤＲＡＭ在２０１５年、２０２０年的价格，如表２所示，单位为￥／ＧＢ．其中，ＤＲＡＭ以ＤＤＲ２－８００ＭＨｚ／１ＧＢ类型的计算．

表２存储介质价格

４分布式文件系统性能测试

我们在同一集群上测试了ＨＤＦＳ、ＭｏｏｓｅＦＳ和ＣａｒｒｉｅｒＦＳ的读写吞吐率．对它们的测试基于相同的软硬件环境．

４．１测试环境

测试集群由１２个节点构成，实验中选取１个节点作为元数据服务器，１个节点作为客户端，其余

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