Чем отличается серверный ssd от обычного
Обновлено: 04.07.2024
Не секрет, что дни накопителей на жестких магнитных дисках (HDD) сочтены, хотя нельзя сказать, что переход на твердотельные накопители SSD произойдет очень быстро. Здесь ситуация примерно такая же, как с электромобилями – всем они нравятся, у них много преимуществ, но всем также известны и их недостатки и ограничения. Поэтому переход на электромобиль – процесс длительный, как и переход с HDD на SSD.
Сравнение SSD и HDD имеет много общих черт со сравнением электромобиля и автомобиля на топливе. Как и автомобиль на топливе, так и HDD, — это вершина инженерного искусства по части точной механики. Напротив, как электромобили, так и SSD, довольно просты по внутреннему устройству, если говорить о механике.
Выгоды от использования накопителей SSD в серверах общеизвестны, однако напомним их еще раз.
Преимущества SSD
- Высокая скорость записи-чтения, которая у SSD в несколько раз быстрее, чем у HDD, даже самых быстрых, со скоростью вращения 20 тыс. оборотов в минуту. Это очень полезно при записи и чтении больших массивов данных.
- Число одиночных операций записи-чтения в секунду у SSD гораздо больше за счет возможности выполнения нескольких операций одновременно. В HDD такое невозможно, поскольку для каждой операции нужно перемещать головку записи-считывания.
- Полное отсутствие шума от накопителя SSD за счет отсутствия движущихся частей. Поэтому сервер с SSD шумит меньше и единственным источником шума в нем остается вентилятор процессора.
- Стойкость к механическим воздействиям. Например, диск SSD не боится падений на жесткий пол, что для HDD является фатальным событием.
- Низкое энергопотребление, поскольку в SSD не тратится энергия на вращение шпинделя HDD.
- Независимость скорости чтения от фрагментации файла. Если файл на HDD сильно дефрагментирован, это заметно влияет на скорость считывания. В SSD такое не наблюдается.
- Меньшие габариты и вес. Часто можно увидеть, что установочные размеры дисков, как SSD, так и HDD, — одинаковы, однако это объясняется исключительно стандартизацией размеров слотов в серверах. SSD могут быть конструктивно выполнены в корпусах гораздо меньших размеров, чем HDD.
Сравнение размеров HDD и SSD
Несмотря на такие заметные преимущества, у SSD есть и недостатки.
Недостатки SSD
Основных недостатков SSD всего два, но они часто являются аргументами в пользу выбора HDD.
- Низкое число циклов перезаписи по сравнению с HDD.
- Высокая стоимость.
Хотя эти недостатки довольно существенны, очевидно, что решение этих проблем – лишь вопрос времени.
Использование SSD в серверах
Наиболее предпочтительные области для SSD в серверах следующие:
- Базы данных, с которыми работает большое количество пользователей, например сервер 1C, сервер SQL, CRM, ERP.
- Хранение и работа с наиболее востребованными данными.
- Приложения, где требуется высокое быстродействие, низкая задержка передачи данных, например приложения AR/VR, промышленные системы автоматизации и роботизации и т.п.
- Приложения, работающие на границе сети (Edge Computing), например виртуальные BBU для базовых станций мобильной сети (vRAN).
- Вычисления в памяти (In-memory Computing).
- Обработка очень больших объемов потоковых данных в режиме реального времени.
- Приложения онлайн-трейдинга, где очень важно время реакции на изменения в биржевой ситуации.
Можно назвать и другие области, где применение SSD в серверах гораздо предпочтительное, нежели HDD.
Память класса хранения SCM (Storage Class Memory)
В компьютерной терминологии понятие «память» (memory) относится к оперативной памяти, с быстрым обменом данными с процессором компьютера, данные в которой сохраняются только при наличии электропитания. При выключении компьютера данные в оперативной памяти стираются.
Напротив, понятие «хранение», т. е. система хранения данных, СХД (storage), означает устройство для долговременного хранения данных, где информация сохраняется при выключенном питании. Именно к этому классу устройств относятся как HDD, так и SSD.
SCM (Storage Class Memory) – это нечто среднее между памятью и СХД. Это разновидность SSD, выполненная по технологии NVMe (Non-Volatile Memory express). Сервер может рассматривать эту память как оперативную динамическую память (DRAM). Доступ к данным в памяти SCM происходит гораздо быстрее, чем даже к обычному накопителю SSD, не говоря уже об HDD.
Обычная архитектура процессора, памяти и СХД и архитектура с памятью класса хранения SCM (Storage Class Memory)
Существует несколько технологий SCM, как с требованием наличия постоянного питания, так и без него. Скорость доступа к данным в некоторых типах SCM приближается к оперативной памяти DRAM.
Сравнение задержки считывания в разных типах памяти и СХД, цены на единицу емкости
Параметры TBW и DWPD
Это важные параметры, характеризующие надежность и долговечность диска SSD:
- TBW (Total Bytes Written): допустимое количество терабайт, которое можно записать на накопитель, стирая и записывая информацию заново. Чем TBW выше, тем более живуч накопитель SSD и тем дольше он сможет проработать без сбоев.
- DWPD (Drive Writes Per Day): допустимое количество перезаписей полного объема SSD в сутки. Чем выше этот показатель, тем лучше отказоустойчивость твердотельного накопителя. Чем выше требования к интенсивности обмена данными с накопителем при работе сервера, тем выше должен быть данный показатель. DWPD можно вычислить так:
DWPD = TBW / СTB * 365 * 5, где:
- СTB – объем накопителя в терабайтах;
- 365 – количество дней в году;
- 5 – количество лет гарантии.
Показатель DWPD более объективен, потому что при расчете учитывается время гарантии. Для памяти SCM (NVMe SSD) число циклов перезаписи много выше, чем для обычного SSD SATA.
Клиентские и серверные SSD
При использовании в серверах, различают клиентские (потребительские) и серверные SSD. Грубо говоря, клиентский SSD – это обычная флешка, установленная в компьютер. Сложно найти пользователя, который был бы озабочен числом циклов перезаписи, который выдерживает его SSD-диск в компьютере. Никакой пользователь не израсходует допустимое число циклов перезаписи обычного потребительского SSD, не только за все время работы на данном компьютере, но и за всю свою оставшуюся жизнь.
Напротив, в серверных SSD в дата-центрах, в особенности, для использования SSD в физическом сервере, на котором работают виртуальные серверы, количество циклов полной перезаписи диска SSD может приближаться к показателю DWPD. А это уже чревато ранним выходом накопителя SSD из строя.
Поэтому клиентские SSD не рекомендуется использовать в серверах (в особенности в дата-центрах). Серверные SSD, предназначенные для дата-центров, можно использовать и в качестве клиентских, но это нецелесообразно экономически.
Есть желающие использовать клиентские (потребительские) SSD в серверах, поскольку, как они считают, что если производительность SSD высокая, то и в сервере они будут работать так же хорошо, как и в обычном клиентском компьютере. Поначалу будут, но долго не проработают.
Клиентский компьютер и сервер – вещи разные.
Клиентский SSD предполагает обслуживание одного пользователя, даже если одновременно запущены несколько приложений. Нагрузка на SSD в клиентском компьютере – периодическая и большую часть времени диск будет простаивать. Если на запрос пользователя ответ от SDD придет с небольшой задержкой, то это либо просто незаметно, либо не критично.
Серверы и СХД предназначены для одновременного обслуживания множества пользователей, поэтому даже небольшая задержка ответа на запрос от серверного SSD сделает работу с сервером затрудненной, а если пользователей – сотни, то даже неприемлемой. Поэтому для серверных SSD задаются параметры, рассчитанные на одновременное обслуживание большого количества пользователей.
Не вдаваясь в технические подробности, скажем, что в серверных SSD доступ к ячейкам памяти может производиться через 8–16 каналов, каждый из которых может иметь от 16 до 64 подканалов. В клиентских SSD имеются лишь 2–4 канала с 4–8 подканалами.
Малое количество каналов и подканалов у клиентских SSD до некоторой степени компенсируется кэшированием. Однако после наполнения небольшого по объему кэша происходит деградация производительности клиентского SSD, после чего она определяется количеством каналов, которое у клиентских дисков небольшое.
Именно поэтому производительность клиентских SSD в многопользовательской среде сильно падает. А цены серверных SSD гораздо выше, чем клиентских.
Например, потребительский накопитель Micron M500DC емкостью 800 ГБ имеет показатель TBW 2500 ТБ. Это означает, что такой накопитель позволяет перезаписать свой полный объем в 800 ГБ примерно три тысячи раз. Для накопителей потребительского класса это вполне нормально. Редко какой пользователь выберет этот объем перезаписи за весь срок службы компьютера. А вот в корпоративном сервере CRM, к которому обращается множество пользователей, объем перезаписи в 2500 ТБ будет выбран за несколько дней, а возможно и часов.
Что произойдет дальше? Дальше потребительский SSD, на который взвалили такую огромную нагрузку, перейдет в режим чтения Read Only. То есть записать в него информацию станет невозможно.
Технологии SSD для серверов
Если кому-то интересно разобраться в технологиях SSD (а их есть много разных), применяемых в серверах, можно прочитать этот раздел. Если неинтересно, можно пропустить.
SLC, MLC, TLC, QLC
Первые SSD создавались на основе транзисторных накопителей, в которых одна ячейка хранит один бит, закодированный при помощи двух уровней заряда – заряжено или разряжено. Такая технология была названа SLC (Single level cell) — одноуровневая ячейка.
Такая технология предполагала, что чип памяти SSD – планарный, одноуровневый, как и большинство чипов для других микросхем. SLC позволяет производить на каждой ячейке до 100 тысяч операций записи-стирания.
Технологии SSD (изображение: Micron)
Затем, по мере уплотнения емкости в чипах SSD, появилась технология с многоуровневыми ячейками MLC (Multi Level Cell). Хотя уровней в ней было всего два, а не «много». Соответственно, в такой ячейке можно разместить два бита. Распознаваемых уровней заряда в MLC – четыре (00, 01, 10, 11). То есть MLC дала возможность вдвое повысить емкость. Однако число циклов перезаписи в такой структуре сократилось на порядок – со 100 до 10 тыс. циклов. Но и удельная стоимость на гигабайт в MLC также значительно уменьшилась.
Следующим шагом была технология TLC (Triple Level Cell), где в ячейке можно различать 8 уровней заряда или 3 бита (тремя битами можно закодировать цифры от 0 до 7, т. е. восемь цифр). Это дало возможность увеличить рост емкости чипа на 50 %. Однако и допустимое число циклов перезаписи сократилось до трех тысяч.
Затем была изобретена технология 3D NAND, т. е. планарную, двумерную структуру 2D NAND SSD решили сделать трехмерной.
Это позволило перейти к следующему этапу – технологии QLC, которая позволяет размещать в ячейке до 4 битов, то есть распознавать 16 уровней заряда. Это дало возможность повысить емкость чипа еще на 33 %, однако число циклов перезаписи сократилось до одной тысячи, что для серверных SSD корпоративного класса совершенно неприемлемо. Средний сервер организации съест ресурс циклов перезаписи ячеек очень быстро, после этого память нужно будет менять.
Причем по технологии 3D NAND можно изготавливать как чипы TLC, так и QLC.
Форм-факторы SSD: SATA, M.2, NVMe и PCI-E
Практически у всех материнских плат компьютеров есть физический интерфейс для накопителя SATA. (см. рисунок ниже). Но не на всех имеется разъем под компактный SSD-накопитель M.2, который сейчас стал появляться даже у ноутбуков.
Форм-факторы SATA, mSATA и M.2
В чем различия M.2 SATA и M.2 NVMe
M.2 — это форм-фактор. Накопители M.2 могут быть в версиях SATA и NVMe. Энергонезависимая память (Non-Volatile Memory) NVMe (NVM Express) — это открытый стандарт, который позволяет модулям SSD работать с максимальной скоростью чтения-записи, на которую способен их чип NAND.
Это дает SSD работать непосредственно через интерфейс PCIe, а не через SATA, который начинает устаревать. То есть NVMe — это описание шины подключения, а не новый тип флэш-памяти. Он также не связан с форм-фактором, поэтому накопители NVMe могут иметь форм-факторы M.2 или PCIe.
Жесткий диск HDD с интерфейсом SATA и скоростью 7200 об/мин обеспечивает скорость около 100 МБ/с в зависимости от возраста, состояния и степени фрагментации. SSD с интерфейсом SATA III обеспечивает максимальную пропускную способностью 600 МБ/с, SATA II — 300 МБ/с.
SSD NVMe обеспечивает скорость записи до 3500 МБ/с, то есть почти в 6 раз больше, чем у SATA III.
3D XPoint
Отдельного рассказа заслуживают накопители Intel Optane. Технология SSD 3D XPoint была анонсирована корпорациями Intel и Micron в июле 2015 года. Устройства компании Intel, использующие данную технологию, выпускаются под торговой маркой Optane, а устройства Micron будут использовать марку QuantX.
Накопитель Intel Optane с технологией 3D XPoint
Технология 3D XPoint может обеспечить практически неограниченный ресурс циклов перезаписи, по крайней мере, очень высокое значение этого показателя. Это достигается за счет особой технологии: изменения фазового состояния вещества, когда материал ячейки памяти при нагреве током меняет свое состояние из аморфного (высокое сопротивление) в кристаллическое (низкое сопротивление) и обратно. Это совершенно новый принцип, не связанный с хранением заряда в ячейке, как у предыдущих поколений SSD NAND.
Чипы 3D XPoint емкостью 16 Гбайт обеспечивают плотность памяти в 0,62 Гбит/мм 2 . Для сравнения, плотность памяти в микросхемах 3D NAND TLC достигает 2,5 Гбит/мм 2 . По емкости эта память проигрывает 3D NAND для SSD.
Очевидно, что использование 3D XPoint в виде модулей памяти SCM весьма перспективно для подсистем памяти серверов.
Преимущества 3D XPoint можно увидеть в такой инфографике:
Заключение
Выбор подходящего SSD для определенного сервера в определенном развертывании может быть сложной задачей, поскольку существует множество моделей SSD корпоративного класса, с разными показателями производительности, форм-факторами, ресурсами и емкостью. С другой стороны, есть много разных серверов для разных приложений. Поэтому задача выбора серверного SSD является очень многофакторной.
При оценке пригодности серверных SSD для конкретного использования сервера не следует ограничиваться только значениями IOPS или пропускной способности. Необходимо учесть также показатель качества обслуживания конечных пользователей, чтобы гарантировать выполнение соглашений SLA для приложений, производительность для реальных рабочих нагрузок, а также вид форм-фактора, обеспечивающего «горячую» замену в отказоустойчивых архитектурах.
Поэтому при выборе SSD для сервера желательно воспользоваться консультациями предметных специалистов, хорошо разбирающихся в технологиях памяти и СХД, а также в приложениях серверов.
Накопители используют для увеличения производительности в ноутбуках, планшетах и стационарных компьютерах. В этом материале поговорим о видах и основных отличиях накопителей. Разберемся, какой диск лучше выбрать для ваших условий. Также разберем особенности современного серверного NVMe SSD массива для хостинга.
Содержание:
Разновидности накопителей для хранения данных
Существует три вида технологий для хранения цифровых данных: HDD, SSD и NVMe. У каждой есть отличительные особенности, преимущества и недостатки.
Традиционный формат – это жесткий магнитный диск HDD. У этой модели простая конструкция – внутри находится крутящийся диск и шпиндель. С помощью механического процессора, головка считывает данные. Этот процесс требует времени и не всегда обеспечивает надежное хранение. Более востребованным считается твердотельный накопитель Solid State Drives. Он работает на основе памяти NAND-Flash, как флэшка.
Выбирают SSD, потому что:
- он надежный из-за отсутствия подвижных частей;
- у него продолжительный срок службы;
- имеет выше скорость, чем версия HDD.
С таким механизмом потеря данных минимизируется, хотя интерфейс остается прежним. SSD-хостинг дороже жестких дисков, но обеспечивает клиента лучшим качеством, чем бюджетный HDD вариант. Если на дешевом накопителе произошла потеря информации, то вряд ли удастся ее восстановить.
Современными и улучшенными версиями для хостинга считаются NVMe серверные модели.
В чем особенности серверного NVMe?
Версия Non-Volatile Memory Host Controller Interface Specification относится к прогрессивному формату накопителей с протоколом для высокоскоростных носителей информации. Эта технология улучшена во многих параметрах – надежность хранения данных, скорость и совместимость.
Изготовляют их двух классов:
- SSD для сервера или другое название – корпоративные (enterprise);
- потребительские.
Рассмотрим NVMe SSD для сервера.
Серверный NVMe SSD накопитель обладает способностью напрямую связываться с центральной системой. В работе не возникает препятствий, потому что массив прекрасно совмещается с системами всех форматов. Данный вид хранения информации на хостинге имеет разные версии. PCIe NVMe могут отличаться емкостью, форматом контроллера Intel и типами памяти – есть на MLC, 3D XPoint.
Они выигрывают также в показателях выносливости, эту характеристику можно оценить по количеству полных перезаписей в день. Также понять, что агрегат будет выносливым, поможет показатель общего объема записываемой информации, то есть емкость накопителя. Пары емкости и выносливости могут разниться – 6,4ТБ / 3DWPD и 7,68ТБ / 1DWPD. В зависимости от этого их условно разделяют на типы: для центров обработки данных, производительные и повышенной емкости. Впрочем, каждый производитель подбирает формат по своим критериям.
Такой вид выделенного сервера выбирают все больше компаний по обработке данных, поскольку с ним быстрее совершаются процессы.
Сравнение характеристик NVMe SSD и SSD
У SSD был установлен интерфейс SATA под стандартные жесткие диски. Новый массив работает на шине современного типа – это PCI-e. Порты PCI-Express более оперативны в показателях скорости. Они обеспечивают увеличение скорости записи в 6 раз и количество обрабатываемых команд в 5 раз.
По времени службы NVMe серверный также, как и SSD-хостинг смогут функционировать длительный период. Они выдержат 1.5 млн. часов, в отличие от старой версии со сроком «жизни» в 50 тыс. часов. Для серверных видов используют исключительно такие форм-факторы, как E1.S, E1.L, NF1.
Компания Intel выпускает серверные NVMe SSD в пяти линейках. Модель с самыми высокими показателями выносливости – это DC: накопители на базе 3D XPoint (PCM). Также высокие позиции занимает DC P4800X — Плата PCIe HHHL PCIe 3.0 x4 и U.2 15мм. У современных форматов также есть поддержка S.M.A.R.T. NVMe сохранил лучшие характеристики, а в скорости и производительности даже превзошел хостинги SSD.
Посмотрите на параметры скорости и обработки запросов, чтобы понять разницу между разными видами накопителей:
Стоит ли переходить на NVMe SSD, если установлен SSD?
Многие компании действительно переходят на NVMe серверного формата, но нет однозначного ответа, стоит ли это делать вам. Нужно разобраться и оценить разные параметры устройства:
- Он увеличивает скорость в 12 раз при чтении и в 6 раз для записи. Также у него 4-кратный рост скорости для запросов к базам данных. Этот фактор важен для современного Интернета, чтобы запускать скрипты сайтов. Провайдеров выбирают с ориентацией на хорошую скорость, а NVMe на сегодня – это наиболее скоростная версия. Сайт на платформе с медленным провайдером не будет иметь большого успеха.
- Стоимость. Чтобы купить серверный NVMe SSD, нужно выделить больше средств. Но провайдеры, которые экономят, не предоставят хороших услуг для развития сайтов. Поэтому при корпоративном выборе накопителя не стоит экономить, так как результаты будут выше при большем вложении.
- Надежность. Модель NVMe не подвержена ударам, защищена от вибраций и не имеет движущих частей, которые склонны к поломкам. Ее можно использовать в широком температурном диапазоне. Также процесс считывания данных продолжается, даже при заполненной памяти.
Стоит понимать, что в работе новые массивы используют порты PCI-Express. Поэтому для установки нового формата серверных моделей потребуется более тщательное техническое обслуживание и модернизация. Такая покупка обновления хостинга не будет рациональной для небольшого сайта. Для масштабного веб-проекта массив станет объектом, который обеспечить долгосрочное хранилище и оперативную скорость записи и чтения.
Как и было обещано в публикации «Целесообразность и преимущества применения серверных накопителей, построение RAID-массивов, стоит ли экономить и когда?», остановимся более подробно на проблеме выбора твердотельных накопителей. Но в начале немного теории.
Твердотельные накопители (Solid State Drives, SSD) — накопители, ориентированные на обеспечение минимальной latency (задержки до начала непосредственно операции чтения или записи) и большого количества IOPS (Input/Output Operations per Second, операций ввода/вывода в секунду). Выбирая SSD пользователь ориентируется прежде всего на то, на сколько быстрым будет накопитель для решения его задачи и на сколько надежным будет хранение данных на нем.
Твердотельные накопители состоят из NAND-микросхем, которые образуют массив памяти, они лишены недостатков HDD-дисков, так как нет движущихся частей и механического износа, за счет чего и достигается высокая производительность и минимальная latency (в жестких дисках основная задержка связана с позиционированием головки). Каждая ячейка памяти может быть перезаписана определенное количество раз. Операции чтения не оказывают влияния на износ SSD. В основном применяют три основных типа чипов NAND: SLC (Single Level Cell), MLC (Multi Level Cell) и TLC (Three Level Cell) — чипы с одноуровневыми, многоуровневыми и трехуровневыми и ячейками. Соответственно ячейки в SLC могут использовать два значения напряжения 0 или 1 (могут хранить 1 бит информации), в MLC 00, 01, 10 или 11 (хранят 2 бита информации), в TLC 000, 001, 010, 011, 100, 101, 110 или 111 (хранят 3 бита). Становится понятно, что чем больше значений может принимать ячейка, тем больше увеличивается вероятность некорректного считывания этого значения, тем больше времени требуется на коррекцию ошибок, тем больше информации может хранить накопитель. Именно по этой причине TLC требует большего объема ECC (Error Correction Code). В то же время, количество циклов перезаписи падает с увеличением плотности хранения информации и максимально в SLC и потому эта память самая быстрая, так как считывать одно из двух значений гораздо проще.
Теперь немного об особенностях самих микросхем. Память NAND, в отличии от NOR, применяемой во флешках, является более экономически выгодной и имеет ряд преимуществ и недостатков. Преимущества заключаются в гораздо большей емкости массива, возможности более эффективного последовательного чтения. Недостатки заключены в режиме постраничного доступа, отсутствии случайного доступа к данным, появлении дополнительных ошибок за счет большой плотности записи данных в ячейки. Каждая NAND-микросхема разделена на страницы 512 или 256 КБ, те же в свою очередь на блоки размером 4КБ. Возможно осуществлять чтение с отдельных страниц и запись, при условии, что они пусты. Однако, как только информация была помещена, ее невозможно перезаписать, пока не будет стерт весь блок страниц. В этом и состоит основной недостаток, оказывающий огромное влияние на эффективность записи и износ накопителя, так как NAND-микросхема имеет ограниченное количество циклов перезаписи. Для обеспечения равномерного износа всех ячеек, равномерной утилизации накопителя, контроллер перемещает записываемые данные с места на место при записи, тем самым увеличивая влияние WAF (Write Amplification Factor) на работу SSD, благодаря которому количество действительно записываемой информации гораздо больше, нежели логической, записываемой пользователем, в следствии чего уменьшается показатель случайного чтения. По сути данные перемещаются с места на место более одного раза, так как информация в памяти должна быть стерта перед повторной записью и чем более эффективно реализован алгоритм WAF, тем дольше проживет накопитель.
Технология Over-Provisioning позволяет оптимизировать основной недостаток, связанный с записью / перезаписью и улучшить производительность, увеличить срок жизни накопителя. Она заключается в том, что на каждом из накопителей выделяется область, недоступная для пользователя, которую использует контроллер для перемещения данных, тем самым выравнивая показатели износа ячеек, так как для стирания ячейки 4КБ требуется стереть всю строку ячеек (на 256 или 512 КБ), что логичнее выполнять в фоновом режиме, используя для записи в первую очередь неразмеченную область. Легко понять, что чем больше область ОР, тем проще контроллеру будет выполнять возложенные на него функции, тем меньше будет WAF и эффективнее будет случайная запись и случайное чтение. Производитель закладывает под ОР от 7% до 50% от объема накопителя, за счет чего значительно увеличивается скорость записи, что видно с графиков, представленных ниже (ОР 0%, 12%, 25%, 50%).
Как видим из графиков, производительность значительно повышается уже при ОР 25% и выше. Большинство производителей SSD позволяют управлять этим параметрам, у того же Samsung есть полезная утилита для этих целей:
В чем же отличие серверного и desktop-накопителя? Самое важное отличие заключается в том, насколько эффективна работа с операциями записи в непрерывном режиме, а это, в основном, определяется типом чипа, применяемыми алгоритмами и областью Over-Provisioning, которая выделена производителем. К примеру для Intel 320 серии Over-Provisioning составляет 8% от емкости его микросхем, а для Intel 710, накопителя вроде бы как с идентичным типом чипа — 42%. Более того, Intel рекомендует еще минимум 20% оставить неразмеченными при создании раздела, чтоб они также автоматически могли быть использованы под Over-Provisioning, даже на серверных накопителях, где уже выделено 42%. Это удлинит срок жизни накопителя до 3-х раз, так как уменьшится WAF, и повысит производительность записи до 75%.
Но чем же принципиально отличаются декстопные накопители от серверных? Возьмем для примера накопители Intel 320 и 520 — хорошие десктопные твердотельные накопители, в последнем применена «хитрость» в виде контроллера LSI SandForce, который сжимает записываемые данные и передает их на накопитель уже в сжатом виде, таким образом увеличивая скорость записи. И сравним их с серверным накопителем Intel 710 серии.
Inte отличается от других производителей тем, что пишет технические характеристики довольно подробно и честно и мы всегда можем знать производительность в разных режимах использования накопителя, что как раз очень полезно в нашем случае. Именно потому мы выбрали их для сравнения, пусть, какие-то уже сняты с производства и есть более новые модели, но не в этом суть. Наша цель — понять отличия и принципы выбора, которые, вне зависимости от апдейтов, сильно не изменились.
Случайное чтение (участок 8 ГБ) — 38000 IOPS
Случайное чтение (участок 100%) — 38000 IOPS
Случайная запись (участок 8 ГБ) — 14000 IOPS
Случайная запись (участок 100%) — 400 IOPS
То есть, если мы занимаем на нашем SSD-накопителе на 120 ГБ всего лишь 8, отводя более 90% емкости под Over-Provisioning, то показатели случайной записи довольно хороши и составляют 14 KIOPS, если же мы используем все пространство — всего лишь 400 IOPS на случайную запись, производительность падает в 35 раз и оказывается на уровне пары хороших SAS-дисков!
Вывод — десктопный диск будет жить довольно долго на небольших объемах данных и по скорости может обеспечить довольно хорошие результаты в случае наличия большого пространства под Over-Provisioning. Когда это выгодно? Допустим есть база данных, та же 1С, к которой требуется доступ 10-20 пользователям. База имеет объем 4 ГБ. Более 90% емкости накопителя отводим под Over-Provisioning и размечаем только необходимое, с небольшим запасом, скажем, 8 ГБ. В результате имеем довольно хорошую производительность и экономичность решения с очень хорошим показателем надежности. Конечно, в случае 40-50 пользователей 1С, все же лучше будет использовать серверный накопитель, так как при непрерывной нагрузке показатели все же будут падать у десктопного SSD.
Стоит также отметить, что серия 320, хоть и считается десктопной, но на самом деле является полусерверной, так как помимо прочего накопитель содержит суперконденсатор, который в случае отключения питания позволяет сохранить данные из кеша самого диска. А вот 520-ка этого не имеет. Потому очень важно обращать внимание и на такие особенности при выборе накопителей. Таким образом, серия 320 будет хоть и медленнее, нежели 520, но зато надежнее.
Справедливо будет поговорить и о накопителях от других популярных производителей — Seagate и Kingston. Чем они отличаются? Seagate Pulsar, в отличии от рассматриваемых накопителей выше, имеет интерфейс SAS, а не SATA и это является его основным преимуществом. У твердотельных накопителей с интерфейсом SATA есть контроллер сохранности данных на накопителе, есть контроллер сохранности данных на самом контроллере, но вот то, что происходит с данными на этапе их передачи, отслеживается недостаточно хорошо. Интерфейс SAS решает эту проблему и полноценно контролирует канал передачи и в случае какой-то ошибки из-за той же наводки — исправит ее, SATA-интерфейс — нет. Кроме того, тут используются преимущества надежности самого интерфейса SAS, когда вместо 512 пишется 520 байт, вместе с 8 байтами четности. Помимо прочего можем использовать преимущества дуплекса SAS-интерфейса, но где это может быть использовано — лучше будет осветить в отдельной публикации.
Что же касается серии накопителей Kingston — это не только надежные накопители, но и весьма производительные. До недавнего времени их серверная серия была одной из самых быстрых, пока на рынке не появился Intel 3700. При этом цена на эти накопители довольно приятна, соотношение цена / производительность / надежность, является, пожалуй, наиболее оптимальными. Именно по этой причине в «новой» нашей линейке серверов в Нидерландах, с которыми мы начали распродажу, мы предложили именно эти накопители, обеспечив тем самым довольно интересное ценовое предложение, в результате которого, серверов c этими накопителями, осталось совсем немного:
В этих накопителях 8 чипов по 32 ГБ, образуют суммарный объем в 256 ГБ, около 7% емкости выделено под Over-Provisioning, чистая квота одного накопителя выходит равной 240 ГБ. SandForce контроллер оказывает положительное влияние на прирост производительности в случае работы с компрессируемыми данными, а именно базами данных и зачастую удовлетворяет потребности в IOPS для 95% наших клиентов. В случае же некомпрессируемых данных или данных с большой энтропией, таких как видео, пользователи в основном используют его больше для раздачи контента, нежели для записи, а на чтение производительность не падает столь значительно, что также удовлетворяет потребности большинства пользователей, а если требуется обеспечить большую производительность на запись — достаточно увеличить Over-Provisioning. Как видно из графика, прирост производительности для данных с нулевой компрессией (энтропия 100%) при росте Over-Provisioning, максимальный:
Стоит отметить еще честность производителя, тесты очень консервативны. И зачастую реальные результаты оказывались выше гарантируемых на 10-15%.
А для тех, кто нуждается в большей емкости, мы приготовили спец. предложение:
Трафик можно увеличить, также, как и канал, апгрейды доступны по очень приятным ценам:
1 Gbps 150TB — +$99.00
1 Gbps Unmetered — +$231.00
2 Gbps Unmetered — +$491.00
Что же касается использования твердотельных накопителей в RAID-массивах, не будем повторятся об особенностях их использования в RAID, существует волшебная авторская статья amarao, которую я рекомендую к прочтению SSD + raid0 — не всё так просто и которая поможет сформировать полноценное понимание. В этой же статье расскажу немного о SSD-накопителях с интерфейсом PCI-Express, в котором уже используется встроенный RAID-контроллер. В случае задачи построения очень быстрого решения, скажем, для нагруженной биллинговой системы, такие накопители незаменимы, так как способны обеспечить сотню KIOPS на запись и более, а также, что очень важно, очень низкую латентность. Если латентность большинства твердотельных накопителей находится в пределах 65 микросекунд, что в 10-40 раз лучше показателей латентности жестких дисков, то у топовых SSD PCI-Express достигаются значения 25 микросекунд и менее, то есть практически скорость RAM. Конечно, за счет самого интерфейса PCI-Express идет снижение быстродействия, по сравнению с RAM, тем не менее, в скором времени ожидаются заметные улучшения в плане латентности.
Емкость накопителя с интерфейсом PCI-Express набирается «банками памяти», на плате уже имеется SandForce чип, а также аппаратный RAID-контроллер. То есть это уже зеркало со скоростью реакции 25 микросекунд со скоростью записи более 100 KIOPS, которое имеет очень высокую надежность. Эффективная емкость таких накопителей, как правило невелика и может составлять 100ГБ. Цена — также довольно внушительна (7000-14000 евро). Но в случае, как уже отмечалось, нагруженных биллинговых систем, совсем нагруженных баз данных, а также с целью быстрого формирования бухгалтерских отчетов 1С в крупных компаниях (скорость построения возрастает почти на 2 порядка, в 100 раз быстрее) — такие решения незаменимы.
Пока что мы можем предложить такие решения лишь в custom-built серверах при гарантии долгосрочной аренды, так как спрос довольно ограничен и далеко не каждый будет согласен платить столь внушительные деньги за производительность, к слову, не для каждого это и целесообразно. Возможно позднее, в отдельной публикации, мы рассмотрим подобные решения более обширно, если будет соответствующий интерес от бизнес-абонентов.
Нужно для сервера купить SSD-диск, чтобы перенести на него базу.
Яндекс.Маркет пишет, что по назначению такие диски бывают "для сервера", "для настрольного ПК" и т.д.
По характеристикам у дисков "для сервера" и "для ПК" я разницы не увидел,
однако цена отличается в два-три раза.
В чем все-таки особенность "серверных" SSD-дисков?
Вроде количество циклов перезаписи у серверных должно быть больше. у нас ocz vertex 2 в боевом режиме на файловых базах был на вечной гарантии - за пол года дох, по гарантии меняли, а на замененый опять год гарантии.One of the major reasons that "enterprise" SSDs are more expensive is due to greater over-provisioning. SSDs are over-provisioned for two main reasons: to allow for ample bad block replacement caused by flash wearout; and, to ensure that garbage collection does not cause write slowdowns.
По ссылке - опыт Гугла в эксплуатации самых разных SSD.
Еще цитата: "MLC drives are as reliable as the more costly SLC "enteprise" drives."
Если брать недорогие серверные SSD, то они мне показались помедленнее "бытовых". Но это плата за надежность.ps.
Поставил себе серверный SSD, разбил его пополам и работаю пока на одной половине.
(4) < разбил его пополам и работаю пока на одной половине. >
а не может потом оказаться что разбивка эта чисто логическая, а контроллер всёравно по всем микросхемам данные размазывает?
(6) ну да, так и есть. Но данных на диске гарантированно менее 50%.Так сделал, т.к. не уверен, что сервер умеет делать TRIM. (7) Если сервер не умеет TRIM, то это деньги на ветер. Проверить не судьба? Когда говорят о дисковых массивах для серверов, то подразумевают аппаратную реализацию коррекции ошибок (коды Хемминга). Т.е. информация дополняется определенными контрольными кодами. И соответственно там подороже будет. в пиксе брал по критерю для корпоративных систем
подходят и для баз данных, вэб-серверов (5) > Ресурсом
я сравнил ресурс и у "серверных" и у "несерверных" SSD:
ресурс одинаковый (8) Не судьба. Не смог нагуглить. ESXi 6.0 и TRIM
и тем более не понял поддерживает ли гостевая ОС TRIM.
есть расшифровка в Яндекс.Маркете:
Поддержка TRIM
Поддержка SSD-накопителем команды TRIM.
SSD накопители с флэш-памятью для одной ячейки имеют ограниченное количество операций стирания и записи на протяжении своего жизненного цикла. Чтобы продлить срок службы SSD и сохранить скорость работы на протяжении всего срока стали применять команду TRIM.
TRIM - логическая команда интерфейса ATA, которая позволяет операционной системе сообщать твердотельному накопителю о том, какие блоки данных уже не используются файловой системой и могут быть подвержены физическому удалению. Данный подход поволяет значительно продлить срок службы накопителя.
Только ни у одного из выбранных серверных дисков нету этой поддержки.
И вывод какой?Получается серверные и не-серверные SSD ничем не отличаются?
<я сравнил ресурс и у "серверных" и у "несерверных" SSD: >
ресурс в яндексмаркете?
(18) железо умеет но откуда оно знает состав файловой системы?(20) не серверный у меня 2 месяца прожил на сервере. Серверный уже 3-й месяц там живёт. (т.т.т.))
Не серверный на рабочей станции живет несколько лет. (22) так ESXi тоже не знает как диск выглядит, для него он виден как один, а в реальности это может быть хранилище из 100500 дисков собранное которое само себе думает куда чего писать и в какой последовательности
(0) Основных отличий два -
1)Увеличенный объем резерва.
В десктопных резерв обычно 3-7% в серверных 100-300% от доступной емкости.
2)Мощный процессор.
Ну и по мелочам еще - возможна оптимизация под рэйд, более эффективная работа при большой очереди, и тому подобное.
(0) Вы скажите для какого сервера нужен диск, что будет стоять на этом диске и как он будет работать - тогда можно точно сказать какой диск нужен.(8) Да ну нафиг? Почему деньги на ветер?
SSD прекрасно работает без TRIM
Т.е трим это конечно хорошо и полезно, но если нет возможности, можно и без него прекрасно обходится.
Вопрос лишь в резерве.
(28) Ну мало ли под что.
Да и бд 1с бывают разными. Размер бд, тип бд, средний объем записи в день.
В общем трудно представить такую 1с БД которой необходим серверный диск.
Справится обычный в большинстве случаев, хотя надо конечно смотреть по ситуации.
Microsoft SQL
пока выбрал:
- 120 Гб SSD-накопитель Corsair Neutron GTX [CSSD-N120GBGTXB-BK] (8 тыс.)
- 120 Гб SSD-накопитель OCZ Vector 180 [VTR180-25SAT3-120G] (6,5 тыс.)
Отрежь не меньше 20гб под резерв и все. (36) Лучше, но их немного в продаже.
У них йопсов больше, а на скорость в принципе пофиг. (34) С Corsair дела не имел, но думаю работать будет, OCZ вполне нормально работают у меня.
Характеристики почти одинаковы, у вектора чуть получше, но надо смотреть по тестам, а не по отзывам на маркете. (35) что значит "отрезать под резерв"?
сделать отдельный пустой раздел?
и как его потом использовать этот резерв? (40) Ну уж не на порядок.
Самсунг стоит около 22тыс. руб. на 500гб. пару мес. назад изучал поставщиков, дешевле 40 тыр приличных не было (43) Оставить неразмеченным кусок диска, чтобы не было доступа файловой системы туда.
Т.е никаких разделов, просто неразмеченное пространство.
если сравнивать OSZ из этих двух какой лучше:
- 120 Гб SSD-накопитель OCZ Vector 180 [VTR180-25SAT3-120G]
- 120 Гб SSD-накопитель OCZ Vertex 460A [VTX460A-25SAT3-120G]
цена одинаковая,
модели как я понимаю разные
как его потом использховать?
и в каких случаях оно может понадобиться?
(49) Вам лично - не для чего.
Диску это необходимо.
SSD в отличии от HDD не может писать в занятую ячейку, ее нужно стереть для начала.
А это офигенно длительный процесс. Т.к одну ячейку не сотрешь, можно стереть только блок ячеек, для этого его нужно прочитать в память, потом стереть, потом записать обратно нужную информацию.
В общем это очень долго.
И если у вас не будет чистых ячеек то скорость записи упадет ниже плинтуса.
Будет резерв - будут всегда чистые ячейки.
Там кстати чтобы их использовать еще и мат. плату нужно свежую иметь, не на каждой заведется.
Хотя вещица хорошая по IOPS вообще красота.
Но опять же в серверном режиме, когда большая очередь звезд с неба не хватает. (53) Диск использует все доступное пространство всегда!
А пользователь использует только размеченное, с которым может работать файловая система. (50) мы сейчас о серверных или всякое ноутбучное барахло? (56) Я о ноутбучном барахле.
Серверными при таких бюджетах и не пахнет.
Да и для 10юзеров в скуле брать серверную железку излишне расточительно, и смысла особого нет.
Нет там таких нагрузок. кстати, а нормальная СХД кем-нибудь юзается? с кэшированием, изи-тиром, или еще какими подобными фишками?
(58) Для 10юзеров? :)
Да и для 100 жирновато будет.
Смысл в нормальной схд появляется только при очень нормальных объемах, в большинстве контор использующих 1с выгоднее дисков напихать в сервер.
Хотя ежели такие конторы как РЖД переползают на 1с то думаю что там без этого никак.
Intel S3700 series:
Endurance Rating
100GB: 1.83 PBW
200GB: 3.65 PBW
400GB: 7.30 PBW
800GB: 14.60 PBW
Intel 535 series:
Minimum Useful Life/Endurance Rating
The SSD will have a minimum of five years of useful life under client workloads with up to 40 GB† of host writes per day.
5 years
Там надо смотреть режим работы, реальную нагрузку, узкие места, и уже выбирать под это дело СХД с нужными характеристиками.
Иначе просто смысла нет. (61) Да в циклы перезаписи никак не упрешься при скуле на десять рыл.
Там 73террабайт хватит без вопросов.
(65) Количество информации которое гарантированно можно записать на SSD, пока не кончиться ресурс перезаписи ячеек.
Он ограничен.
Но в данном контексте рассуждать о ресурсе смысла нет, он очень большой.
интел серверный берите у меня уже 4-й год стоят полет нормальный, еще ни разу не меняли (68)Можно посчитать с приблизительной точностью - взять ресурс ячеек который известен, и прикинуть эффективность контроллера.Можно экспериментально - писать пока ячейки очищаются. Ресурс в данном контексте считать вообще смысла нет.
При таких объемах его не реально использовать за адекватное время.
Поэтому если диск накроется, то только по причине глюка контроллера, или банального брака. (69) у серверных Intel характеристики скорости чтения\записи низкие (72) С чего бы это.
У них офигенно там со скоростью вообще. Где вы такое увидели, про низкие скорости у серверных intel'ов? (74) Да они и так последнее время очень недорогие.
Особенно если учесть тот факт что с ростом доллара, HDD резко подскочили в цене, а ценник на SSD не поменялся. (72) пмсм за счет надежности. И у них резерва побольше.
Брал себе такой:
Твердотельный накопитель (SSD) Intel 80Gb S3500 2.5" SATA3 (SSDSC2BB080G4) интел рулит, да
в домашних сейчас отличные модели 850evo и у крусикала топовую линейку пустили в массы У нас S3700 в raid-10, CrystakMark не сказать, чтоб большие цифры выдает. Современный настольный SSD побьет легко.
Полагаемся на бОльшую надежность. (79) Во первых какой смысл было их в 10й рэйд пихать?
Во вторых диск уже старенький, контроллер не айс.
В третьих о каких цифрах идет речь?
(73),(75) ну вот сравнение:
(81) а зачем сравнивать серверный SSD intel с ноутбучным и делать какой-то вывод? )) Интересная статистика по двум десктопным SSD.1 - на нем лежали две файловые базы, БП3+УТ11, наработка: 3800 часов, записано: 42Тб
2 - системный диск Windows server 2008, подкачка на нем же 16 гиг, наработка: 32000 часов, записано: 10Тб. (83) а почему нельзя сравнивать скорость у серверного и у ноутбучного? (86) Сравнивать можно, но с какой целью?
Допустим хочется купить внедорожник, зачем в процессе выбора ходить по салонам и смотреть на спорткары? ;) Ну разве, что если нет уверенности, что нужен внедорожник, взять кроссовер. В этом случае из-за неверного выбора появляется риск убить его в грязи. (53) Вы неверно себе представляете устройство SSD. Пока в сектор не было ни одной записи - память в микросхемах под него не выделяется. Соответственно, незанятая область просто не будет использовать ячейки памяти для своего хранения, что позволит диску иметь больше ячеек для "тасования" данных при выравнивании износа. Кстати, именно поэтому чтение нового пустого SSD (да и флешки тоже) - всего лишь тест на скорость контроллера. Память при этом вообще не используется.
(68) Обычно получают Объем * Количество циклов перезаписи / WA. WA - это коэффициент, учитывающий накладные расходы по циклам записи для организации хранения данных. Может быть от 1,x и до бесконечности. При расчете ресурса используют WA при диске, занятом не более чем на 75% (дальше накладные расходы начинают резко расти), например, для контроллеров Марвелл WA = 2.7 (он сначала пишет в кеш в SLC режиме и только потом записывает в режиме MLC, т.е. каждая запись происходит минимум дважды). Количество циклов перезаписи для MLC ячеек порядка 3000. Вот и считай 120 * 3000 / 2,7 = 130 Тб. Далее для гарантии немного уменьшают значение - и вуаля.
(76) Это только пока старые запасы распродают.
(87) Твое сравнение не совсем правильное.
Да, у автомобилей может быть разное назначение.
Но у SSD назначение в общем-то одинаковое и показатели одинаковые.
Отличаются только значения этих показателей.
Может быть есть какой-то смысл на сервере иметь медленный но высоконадежный SSD-диск,
но скорость тоже важна иначе в сервер поставили бы обычный HDD.
В общем по серверным получается такая картина:
серверные SSD низшей стоимости имеют более высокую надежность чем пользовательские SSD, но они медленнее.
Серверные SSD, сравнимые по скорости с пользовательскими SSD, стоят намного дороже.
(93) Серверные SSD как я уже говорил отличаются повышенным объемом резерва и более производительным процессором.
А это стоит денег.
Т.е нормальный серверный SSD при объеме 100Гб будет иметь реальный объем памяти около 300Гб.
Соответственно ценник будет в несколько раз выше.
Поэтому если сравнивать серверный и десктопный диск с одинаковой ценой, то серверный будет всегда проигрывать по характеристикам.
Ценник на нормальные современные серверные диски начинается от 30тыс.
Читайте также: