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AWS Nitro SSD – 适用于输入/输出密集型应用的高性能存储
帮助客户解决棘手难题是我们的激情所在！ 正如您多年来所看到的那样，AWS 的创新表现为多种形式，涵盖硬件和软件。
我最喜欢的客户驱动型创新示例之一就是 AWS Nitro System，我曾经在 2018 年中期首次撰写过相关的文章。在那篇文章中，我为您介绍了 Nitro System 如何帮助我们比以往更快地进行创新，从而创建能够运行更多工作负载类型的实例。我还分享了当时可以使用的基本构建模块，包括用于加速和分载网络和存储输入/输出的 Nitro Card、用于监控和保护硬件资源的 Nitro Security Chip 以及用于以极低开销管理内存和 CPU 分配情况的 Nitro 管理程序。
今天我想为您再介绍一款构建模块！
AWS Nitro SSD
数十年来，传统硬盘（有时被戏称为旋转的铁锈）一直是主要的数据块存储设备。如今，尽管这种“旋转的铁锈”仍然有其一席之地，但大多数高性能存储都基于更为现代的固态硬盘（SSD）。如果将一块 SSD 拆解开来，您会看到大量的闪存存储器以及一个固件驱动的处理器，它管理对内存的访问，并支持更高级别的功能，例如块映射、加密、缓存、损耗均衡等。
凭借 AWS 云的规模及其支持的客户使用场景范围，让我们对当今的应用程序、数据库引擎和操作系统利用块存储的方式有了一些宝贵的见解。因此，在交付了几代 EC2 实例之后，我们看到了更近一步的机会。我们的目标是允许输入/输出密集型工作负载（关系数据库、NoSQL 数据库、数据仓库、搜索引擎和分析引擎等）实现更快的运行速度和更可预测的性能。
今天我想与您分享一下 AWS Nitro SSD。这些设备的第一代用于为 io2 Block Express EBS 卷提供动力，也让我们得以为您提供具有极高的 IOPS、极高的吞吐量以及 64 TiB 最大卷大小的 EBS 卷。我今天早些时候发布的 Im4gn 和 Is4gen 实例相关文章使用了第二代 AWS Nitro SSD，未来的许多 EC2 实例（包括我们今天预告的 I4i 实例）也会使用这一产品。
AWS Nitro SSD 专为在云中大规模安装和运行而设计。虽然这听起来不过是需要制造和安装更多设备，但在现实中情况要复杂得多，也更加有趣。正如我之前提到的，各设备内部的固件负责实现许多较低级别的功能。我们的客户希望尽可能发挥设备的效用，因此希望我们能够诊断并解决他们所观察到的任何性能不一致问题。通过构建自己的设备，我们可以设计运行遥测和诊断，并使我们能够以云的规模和速度安装固件更新的机制。在此基础上，我们开发了自己的代码来管理实例级存储，以进一步提高可靠性和调试能力，并实现一致的性能。
在性能方面，我们凭借对云工作负载的深刻理解进行设备设计，使得这些设备能够在持续、连续的负载下发挥最佳性能。SSD 由密集的高速闪存存储器构成。由于这种半导体存储器的特性，每个存储器单元的写入、擦除及重写次数都是有限的。为了尽可能延长设备使用寿命，固件负责实施一种称为损耗均衡的过程。我并不知道这其中的细节，但我认为，这涉及到从逻辑块编号到物理单元的某种映射，这种映射方式可以从长期角度保证周期数的平均化。这个过程涉及到一些内务管理（某种形式的垃圾回收），普通的 SSD 在处理大量写入时可能会在不可预测的时间降速（造成延迟峰值）。我们还运用我们的数据库专业知识，在 SSD 固件中构建了一个高度复杂的、电源故障安全的、基于日志的数据库。
第二代 AWS Nitro SSD 旨在避免延迟峰值，并为实际工作负载提供出色的输入/输出性能。我们的基准测试表明，使用 AWS Nitro SSD 的实例（例如新的 Im4gn 和 Is4gen）的延迟变化比 I3 实例低 75％，从而为您提供更一致的性能。
综上所述，这就像是采用了一种十分紧凑、快速运转的“飞轮”机制，因为打造 Nitro SSD 的团队隶属于 AWS 存储团队，同时还负有运营责任。像所有 AWS 团队一样，他们每天都会密切观察指标，并且可以使用 CI/CD 模型高效地部署新固件。
加入团队
一如既往，未来我们会有更多的创新，我们负责设计 AWS Nitro SSD 的各个团队中有一些前景极好的职位虚席以待。例如：
– Jeff；