希捷銀河（Exos）2X14企業(yè)級硬盤是全球首款集成希捷MACH.2™多磁臂技術(shù)的硬盤，目前多家客戶在對其測試以進行數(shù)據(jù)中心部署。MACH.2是一項突破性的技術(shù)，相對于單磁臂，MACH.2已經(jīng)在許多應(yīng)用中展現(xiàn)了其優(yōu)勢，包括內(nèi)容分發(fā)網(wǎng)絡(luò)（CDNs）、視頻流、郵件服務(wù)器、備份/傳輸服務(wù)、大數(shù)據(jù)分析（Hadoop）以及云應(yīng)用等等。
微軟對采用MACH.2技術(shù)的希捷Exos2X14企業(yè)級硬盤有著很高的期待。他們的目標是：維持微軟云服務(wù)（包括Azure和微軟Exchange在線電子郵件服務(wù)）所需的IOPS（每秒輸入/輸出），增加數(shù)據(jù)中心每插槽的可用存儲容量。隨著早期測試的順利完成，MACH.2已證明其在高IOPS工作負載下達到了預(yù)期。
微軟對采用雙磁臂技術(shù)的希捷Exos2X14進行測試
微軟已經(jīng)完成了希捷銀河（Exos）2X14首輪功能部署測試，包括完整的基礎(chǔ)架構(gòu)測試，以驗證其與數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)架構(gòu)的互操作性和兼容性、產(chǎn)品耐用性、可靠性、與奧林巴斯計劃（ProjectOlympus，微軟與開放計算項目OCP聯(lián)合推出的下一代超大規(guī)模云計算硬件模型）系統(tǒng)架構(gòu)的集成性，以及MACH.2性能測試。對產(chǎn)品性能，IT架構(gòu)師的期望尤其高。
在MACH.2技術(shù)早期開發(fā)階段，微軟的合作伙伴架構(gòu)師AaronOgus一直與希捷直接合作，將該技術(shù)部署到微軟云空間。
Ogus表示：“我們對希捷銀河（Exos）2X14工程開發(fā)單元進行了大量的早期測試，現(xiàn)在已經(jīng)測試了希捷銀河（Exos）2X14CTU（早期生產(chǎn)的客戶測試單元），基于分析，我們發(fā)現(xiàn)其吞吐量和IOPS接近兩倍，這些都是我們期望通過MACH.2技術(shù)獲得的提升。”
為了評估MACH.2硬盤的性能，微軟采用行之有效的工具，比如微軟ExchangeServerJetstress工具，該工具模擬服務(wù)器上的Exchange2013和Exchange2016磁盤輸入/輸出負載，以驗證磁盤子系統(tǒng)的性能和穩(wěn)定性。微軟測試了順序吞吐量（模擬備份操作或串流）和隨機讀取IOPS測試（模擬超大規(guī)模和CDN工作負載）等。
“我們模擬工作負載已經(jīng)有一段時間了。”Ogus說，“隨著希捷MACH.2技術(shù)的開發(fā)，我們和希捷合作以確保MACH.2滿足我們的業(yè)務(wù)需求。我們的目標是MACH.2技術(shù)的吞吐量達到目前所配置的單磁臂硬盤的近兩倍，而通過測試表明這個目標已經(jīng)達成。”
MACH.2解決了云數(shù)據(jù)中心每TB下的性能與成本等需求
云客戶在其數(shù)據(jù)中心大批量部署3.5英寸硬盤，并橫跨分布于多個機架的諸多設(shè)施去管理應(yīng)用程序存儲節(jié)點。為了滿足服務(wù)水平協(xié)議（SLAs），云客戶需要部署的機械硬盤存儲容量能夠達到一定的性能水平，而性能以IOPS和命令延遲來度量。所需性能以特定延遲下實現(xiàn)的IOPS/TB來呈現(xiàn)。
數(shù)據(jù)中心架構(gòu)師還將企業(yè)級固態(tài)硬盤視為提高IOPS的一種方式。該方式用于平衡每個應(yīng)用中包括容量要求、IOPS、吞吐量、環(huán)境成本（如冷卻）和成本等各種需求是合理的。但機械硬盤每TB成本更低且容量更高，如果機械硬盤可以提供必需的IOPS，那他們就可以成為最有效的利用容量的存儲層。
希捷MACH.2技術(shù)中，兩個磁臂可以在同一硬盤中獨立工作，且IO操作是并行的，因此性能翻倍。在硬盤中，上半部分的讀寫磁頭由一個磁臂驅(qū)動，而下半部分由另一個磁臂來主導(dǎo)，每個磁臂負責(zé)硬盤總?cè)萘康囊话?。一塊硬盤，兩倍的IOPS，解決了IOPS/TB的挑戰(zhàn)。
MACH.2如何使微軟Exchange服務(wù)器架構(gòu)受益
云數(shù)據(jù)中心的空間極為寶貴，因此云供應(yīng)商努力為諸多應(yīng)用提升同一插槽的IOPS。
MACH.2硬盤將被部署用以支持微軟所有的云解決方案服務(wù)（CSP），包括Azure和Exchange——而這些程序已經(jīng)充分共享了空間。而微軟希望降低插槽成本，成本的降低依賴于占地空間、電力以及散熱等各種因素的共同作用。隨著客戶發(fā)現(xiàn)所安裝硬盤的IOPS持續(xù)走低，他們不得不另想辦法，比如增加雙磁臂硬盤。
微軟不斷調(diào)整Exchange架構(gòu)以最大化服務(wù)器吞吐量。希捷的MACH.2技術(shù)允許Exchange在持續(xù)部署更大容量硬盤的同時，保持服務(wù)水平協(xié)議的低延遲。希捷支持微軟部署14TB希捷銀河2X14這種更大容量的硬盤，而希捷MACH.2技術(shù)幫助微軟既獲得了所期待的系統(tǒng)容量，同時也足以支持Exchange的數(shù)據(jù)吞吐量。
MACH.2杜絕“擱置容量”
只要特定的機械硬盤滿足甚至超出客戶要求的IOPS/TB闕值，那么機械硬盤全部容量都能得到完全利用。而如果機械硬盤的IOPS/TB低于根據(jù)應(yīng)用工作負載而設(shè)定的闕值，客戶則無法在目標工作負載下充分使用硬盤所有的容量——這就是所謂的“擱置容量”問題。
希捷云產(chǎn)品經(jīng)理JamesBorden就擱置容量帶來的難題稱：“硬盤容量日益增加，但目前為止，數(shù)據(jù)傳輸速度卻還未得到同步提升。如果沒有多磁臂技術(shù)的支持，受每塊硬盤的最大吞吐量所限，一旦超出特定容量就無法提供預(yù)期的服務(wù)質(zhì)量。”
“比如，為了保持預(yù)期服務(wù)質(zhì)量，一塊16TB硬盤所需的吞吐量為一塊8TB硬盤最大吞吐量的2倍。當(dāng)應(yīng)用開始超出存儲設(shè)備的最大IOPS，唯一的解決方法是存儲更少的數(shù)據(jù)到硬盤上——這就造成了擱置容量。”
Borden解釋道：“解決擱置容量浪費的一個‘權(quán)宜之計’是將要求性能的數(shù)據(jù)存儲在硬盤外圈，次要的數(shù)據(jù)存儲在內(nèi)圈。這樣就避免了硬盤容量只用到三分之二。但是該策略會讓數(shù)據(jù)管理變得更為復(fù)雜，并且你無法確定能夠完全利用已裝硬盤的容量。”
但是如果部署采用MACH.2技術(shù)的Exos2X14硬盤，這個權(quán)宜之計就沒必要了。數(shù)據(jù)中心可以為每個插槽安裝一塊14TB雙磁臂硬盤。對于應(yīng)用來講，這和兩塊7TB硬盤所帶來的高吞吐量非常相似，區(qū)別是裝置在單個插槽。
希捷與微軟攜手開發(fā)MACH.2技術(shù)，滿足云計算應(yīng)用所需
希捷首批希捷銀河（Exos）2X14雙磁臂硬盤的設(shè)計與特性直接響應(yīng)客戶的需求。在MACH.2多磁臂技術(shù)的整個研發(fā)以及推出過程中，微軟一直以緊密合作伙伴的身份參與其中。
希捷全球云應(yīng)用銷售負責(zé)人ChrisHensley稱：“在MACH.2技術(shù)發(fā)展中，我們和微軟一直在數(shù)據(jù)中心領(lǐng)域密切的合作。從最初設(shè)想階段到現(xiàn)在，他們一直都給予極大支持。在與微軟不斷溝通如何解決他們IOPS/TB問題的過程中，我們的MACH.2多磁臂架構(gòu)得以發(fā)展。”
Borden表示：“整個過程中，微軟一直伴隨我們左右，我們也讓他們參與到每個環(huán)節(jié)，并從早期的硬盤樣品開始，我們一直受到他們啟發(fā)。微軟在架構(gòu)初期就與我們合作，確保我們的設(shè)想能夠轉(zhuǎn)化為他們后期的部署。這也一直是開發(fā)MACH.2架構(gòu)第一次迭代的關(guān)鍵，采用雙重LUNSAS——適用于微軟數(shù)據(jù)中心架構(gòu)且合理反映其他大型云計算用戶的需求。”
隨著希捷銀河（Exos）2X14雙磁臂硬盤的不斷推進及發(fā)展，硬盤家族將呈現(xiàn)不同規(guī)格和屬性，以滿足各種企業(yè)用例。
