NAND Flash误码的原因

NAND Flash的物理存储机制决定了其本身发生错误是不可避免的。错误的原因包括工作环境（温度影响较大），工艺水平，工作原理等。

NAND Flash存储数据的最小单元是cell，实际是一个MOS，每个cell依据其内部电荷量来表征数据信息。随着工艺的进步，cell越来越小，其内部的电荷量也越来越少，出错的可能变得越来越大。例如34nm的工艺每个cell可存储100个电子，而19nm的时候只能存储10个电子，因此每流失一个电子都会对阈值电压产生重要影响。同时较近的距离也会让各个存储单元之间更容易产生影响。

错误会在下面几种情况下产生：1，擦除操作；2，读取干扰；3，编程干扰；4，数据保持发生错误。

读取/编程干扰主要是因为对目标cell进行读写操作对相邻cell产生了影响，从而导致相邻cell数据出现错误。

数据保持错误是因为长时间的电荷量变化引起的阈值电压偏移导致的。

威联通QTS435新系统上手测评 高速与高效

9月份，威联通终于宣布全新的QTS4.3.5系统来了，作为一个大版本的系统更迭，无论是从存储性能方面还是虚拟私有网络都开发诸多创新功能与应用，给用户带来新的高速、高效体验。它的升级之处笔者研究之后可以主要分为4个方面：

1、全程跑满10GbE网络带宽

2、更强的系统可操纵性

3、更便捷的外网接入

4、升级的快照备份

当然这只是改动中一部分，笔者挑重点的来体验一下。笔者以手中的威联通TS-932X进行操作，看看新系统带来的提升。威联通TS-932X是一款9盘位NAS，它可以装5块HDD与4块SSD，采用ARM Cortex-A57核心架构，使用Alpine AL-324四核心1.7GHz處理器，以及2GB/8GB DDR4内存 (最多可扩充至 16GB)，支持 SATA 6Gb/s 协议传输，支持AES 256位整机加密。其内置2个 10GbE SFP+网络接口，拥有强大的数据读写能力。

作为万兆的NAS，怎么能没有相应搭配？

万兆交换机：QNAP QSW-1208-8C 12接口10GbE非网管型交换器

测试主机： 华擎X470 Taichi Ultimate主板（搭载10 Gigabit RJ45接口）

锐龙2700X处理器

英伟达GTX-1070Ti显卡

操作系统：window10专业版

全程跑满10GbE网络带宽，SSD快取性能再次提升

如何全程跑满10GbE的网络带宽？这里面有两个关键词，一个是“全程”，一个是“跑满”。这就意味着NAS要一直保持着高速传输，中途不能掉速。

在测试之前，我们来科普一个常识。目前市面上的消费级SSD绝大部分都是使用TLC闪存颗粒，所以在使用这些SSD的时候，当传输数据长度大于一定值时候，就会发生掉速现象。这就是数据长度超过了SLC Cache容量。

那么SLC Cache是什么呢？厂商为了解决TLC NAND Flash读写较慢的问题，通常都会为TLC SSD配备SLC Cache，这个高速缓存区域拥有着比拟SLC的超高读写速度，对于玩家来说，带来的体验提升自然毋容置疑。大部分厂商会根据SSD本身的容量划分一定比例的空间来实现SLC Cache，根据不同厂商算法不同，SLC Cache容量也会不同。 一般情况下，一个单位SLC Cache容量会占用3个单位的TLC容量。还有部分厂商会进行全盘动态划分SLC Cache区域，SLC Cache的大小会随着SSD的实际使用容量而变化，在没有达到临界值的时候，所有空白区域都可以参与为SSD加速，但是一旦超过临界值，就会发生掉速现象。

如何避免掉速现象发生，让SSD一直保持高速写入？威联通QTS4.3.5系统创新的设置了软件定义的 SSD 外挂预留空间 (Extra Over-provisioning) 于 RAID 层级支持配置SSD额外OP保留空间 (可设定 1% – 60%)，该设置虽然放置了一部分SSD内存空置，但是却可以大幅提升 SSD 随机写入性能并延长 SSD 寿命。

对于不同SSD我们可以设置不同的保留空间，但是预留多少空间SSD性能最好呢？

威联通还做了一个SSD测试工具，通过该工具可以测试出来预留0，10%，20%，30%，40%，50%以及60%时候该SSD的性能表现。

接下来我们验证一下这个功能带来的提升：

我们会使用4块250 GB SSD 西数蓝盘和5块2 TB HDD 西数红盘进行组装NAS，为了防止传输速度高于万兆网络的极限，所以我们不启用Qtier技术。

before： 5块HDD 组建 RAID 5阵列

after： 5块HDD组建RAID 5阵列 +4块SSD组建RAID 0阵列

我们使用4块SSD组成的RAID 0阵列作为SSD高速缓存区域，启用SSD预留空间10%，缓存模式选择全部I/O，接下来与之前的数据进行比较。

CrystalDiskMark测试

CrystalDiskMark是一个体积小，用户界面直观简单的测试软件，它能够检测硬盘的随机读取/写入速度，连续读取/写入速度;测试随机512KB，2KB，4KB读取/写入速度(队列深度= 32)等，以此来辨别磁盘的性能。

左：before / 右：after

通过SSD高速缓存加速技术提升之后，我们可以直观的看到写入I/O大幅度提升。

AS SSD Benchmark测试

AS SSD Benchmark可以说是每一个固态硬盘用户必备的软件，其准确性和扎实的技术都能够为我们提供足够的参考价值，它可测试出硬盘的持续读写性能、“ISO文件/项目/游戏”等拷贝速度，以及4K随机性能等。

左：before / 右：after

通过AS SSD 测试来看，在使用SSD高速缓存技术之前，我们的虚拟硬盘的得分只有314，通过SSD高速缓存加速后，达到了652分。NAS的读写性能提升到了2倍还多。

HD Tune Pro掉速测试

左：before / 右：after

在HD Tune Pro测试中，我们把数据长度设置为1000 GB进行测试，以寻求数据尽量直观可靠。在实际情况中，在消费者层次很少会有单个数据超过1TB。在启用SSD高速缓存技术之前，我们看到平均写入速度只有345MB/s，平均读取速度316MB/s，启用之后，我们可以看到平均写入速度我513MB/s，平均读取速度为864MB/s，速度有了质的飞跃。

此外，需要说一句，以上操作并没有开启Qtier技术，这不是它的最好状态。笔者开启了Qtier技术并同时开启SSD高速缓存技术，再进行一些测试，来看看它的最强表现！

笔者使用2块SSD组成RAID 0阵列，作为Qtier技术中的高速存储区域，使用5块HDD组成RAID 5阵列作为低速存储区域。另外两款SSD组成RAID 0阵列作为高速缓存区域。

CrystalDiskMark测试

AS SSD Benchmark测试

HD Tune Pro掉速测试

测试结果再次提升，其中随机读写性能已经达到SATA SSD水准，连续读写性能更是突破SATA SSD的瓶颈，已经达到了1000MB/s左右的读取速度。

实时PDF分享与协作文档升级，系统可操纵性加强

QTS4.3.5系统无论是设置的还是功能都变的比以往更加丰富，它的可操作性也变得更强。首先咱们先来谈一下实用性方面的改进，那就是Image2PDF与Text Editor 1.1.0两个重量级的应用。

Image2PDF应用

它的主要作用就是将多个图像合并为一个PDF文件，以方便查看与快速访问。

Text Editor 1.1.0应用

威联通在之前就有Text Editor应用，这次是一个升级版，它主要有了三个方面的升级，一个是支持多窗口编辑；一个是支持档案状态提醒，当已经做出更改后，如果要关闭的话就会收到提醒，还有一个是多人编辑提醒，当有其他人编辑，也会收到提醒。

易用性升级：

1、加入喜爱功能，可将里面常用文件一键加入最爱。

2、可以对文件夹建立桌面快捷方式。

3、加入方便明了的筛选器。

4、通知更新，让所有状态变化更加直观。

外网连入更便捷，只要DDNS＋路由器设定

对于NAS玩家来说，外网连接是一个非常重要的问题，这意味着你出门在外可以轻松使用家中的NAS数据。但是很多玩家在搭载好了NAS之后，发现自己在外面并不可以连接到家中的NAS，捣鼓半天后发现自己没有公网IP。

这是因为小区宽带是业者承租网络，然后再以分享的方式租给用户。也就是说业者向电信联通这种最高级别的运营商租带宽 ,再分享给你（小区用户）使用。简单的说，这种网络本身可以看成是一个大路由器，它底下的所有用户电脑都是透过业者的路由器共用一个公网IP连上网。

那如何解决呢？

一般玩家会请求商业公司的中转服务完成内网穿透，例如花生壳动态域名解析。而如今威联通则是支持使用DDNS来允许通过域名而非IP地址从Internet直接访问NAS。

我们点击DDNS进入myQNAPcloud中，登陆自己的账号密码，它会自动设置路由器，然后我们点击启用DDNS服务即可。

快照备份任务再次升级 本地与远程快照双重保险

威联通的快照功能在之前已经多次评测，威联通牺牲存储池的一部分容量，建立存储节点。大家应该都玩过单机游戏，其中有存取进度的功能，快照就类似如此。如果发生意外灾难或者不慎转移或删除了数据时，可以使用快照将数据恢复到之前的状态。目前QNAP的快照功能完美支持存储池中的磁盘区，其中包括档案层级LUN及区块层级LUN，存储池上闲置空间均可存放快照，当采用精简磁盘区或LUN的配置，还有快照保证空间设置，确保留有空间存放快照。

此次对于快照功能的更新有3点：

1、File Station也可操作快照

2、储存架构变更，使用快取撷取快照更轻松

3、支持远程备份：Snapshot Agent

这次关于快照功能的变动可谓十分大了，威联通将快照功能内置，深度整合到其他应用中，为用户提供了更友善的操作界面。在使用File Station的时候，我们可以看到对于单个数据也可以进行快照操作。

这次更新还对储存架构变更，使用快照恢复更轻松。旧的 SSD 快取在快照恢复的时候需要先将快取中的数据进行回写，此流程视快取使用量将长达30分钟。新的SSD快取在快照恢复过程中，快取中的档案也会被包含，使得采用快取下高频率的快照不再受影响。

其中关于快照最重要的一点改变就是快照备份。自 4.3.5 起，QTS系统快照完整支持将快照备份到远程，并在任一时间自远程还原。它需要至少两台NAS组成，快照保险库的容量，等于来源端完整磁盘区或LUN的配置空间量，或精简磁盘区或LUN的实际使用量。

总结

新系统无论是从存储方面，还是从网络方面都进行了极大的改变与提升，新系统可操作性与实用性对于玩家来说，可谓是十分友好。在QTS4.3.5的发布会中，威联通负责人也表示，新系统加入更多的功能与设置，满足玩家所有的需要。但是这也是一个矛盾点，功能多了就会复杂化，不过威联通目前已经提供了每个步骤的详细教程，让玩家一打开应用就可以看教程来学习，也算是十分走心啦~

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