`

СПЕЦИАЛЬНЫЕ
ПАРТНЕРЫ
ПРОЕКТА

Архив номеров

Как изменилось финансирование ИТ-направления в вашей организации?

Best CIO

Определение наиболее профессиональных ИТ-управленцев, лидеров и экспертов в своих отраслях

Человек года

Кто внес наибольший вклад в развитие украинского ИТ-рынка.

Продукт года

Награды «Продукт года» еженедельника «Компьютерное обозрение» за наиболее выдающиеся ИТ-товары

 

Ресурс серверных SSD

+66
голосов

Детская загадка: «Три, три, три, что в результате? — Дырка!» — это про SSD. Жизненный цикл флэш-памяти определяется количеством циклов перезаписи P/E (program/erase), на которые она рассчитана.

Владельцам ПК нет особых причин беспокоиться за раннюю выработку ресурса SSD — в персональных приложениях не те режимы работы накопителей. В серверах все иначе. Их пользователи и приложения порождают интенсивные потоки запросов к дискам. Имеют значение шаблон нагрузки (load pattern) и программное окружение. Например, для баз данных на физическом сервере типичным считается соотношение 70/30 (%) операций чтения/записи со случайным доступом к дискам. В виртуальном сервере пропорция может перевернуться с ног на голову, например, в 20/80. Вообще говоря, блендер виртуализации перемалывает любые дисковые запросы в рандомную крупу — потому SSD и вытеснили HDD в критичных к производительности задачах. К сожалению, выносливость флэш-памяти ограничена. Ожидаемая продолжительность жизни SSD, с его типом ячеек, контроллером, прошивками, процедурами и внутренними счетчиками, зависит от числа циклов P/E (program/erase — последовательностей записи, стирания и повторной записи), которые диск способен перенести.

Ячейки памяти NAND SSD объединены в страницы, те — в блоки. Работать с каждой ячейкой отдельно нельзя, данные стираются целыми блоками. По мере заполнения диска пустых страниц и блоков под запись становится все меньше. В результате, команда записи, полученная контроллером SSD, приводит к нескольким циклам P/E: данные блока надо записать в новые ячейки, а оставшийся «мусор» удалить, вернув таким образом блок в свободное адресное поле. Объем данных, записанных на носитель, всегда больше, чем их фактическое обновление, которое ОС передает контроллеру SSD. Этот эффект усиления записи (write amplification) ускоряет износ ячеек. А чем полнее диск — тем меньше остается пространства для маневра, больше переносов данных и медленнее запись.

Необратимость износа ячеек флэш-памяти NAND — еще не приговор для SSD. Сколько протянет диск, зависит от модели нагрузок. Это обстоятельство вносит некоторую неопределенность в проектирование подсистем хранения и удерживает от слепого выбора. Количественная оценка ресурса накопителей (endurance) в определенном шаблоне работы — такой же важный параметр для серверных SSD, как емкость, производительность и цена за гигабайт.

В серверные SSD встроены технологии, отодвигающие их смертный час: оптимизация сбора мусора (garbage collection), выравнивание износа (wear leveling), резервирование ячеек (overprovisioning). Цена вопроса разная, в разных классах SSD. На то у них паспортный параметр endurance, чтобы пользователь заранее сверял нагрузки своих приложений с предельными возможностями SSD. В спецификациях всегда приводится полный ресурс записи в терабайтах (TBW, terabyte written, при пятилетнем сроке службы) или допустимый объем суточной записи относительно емкости самого диска (DWPD, Drive Writes Per Day).

В описаниях накопителей встречаются фразы «Read intensive» или «Write intensive». Это незамысловатый способ их позиционирования, ролевая подача доходчивым языком. У дисков, предназначенных под интенсивную запись, показатели TBW/DWPD должны быть намного выше. Насколько именно — зависит от шаблона нагрузок. А вот понятия «Write unlimited» для SSD не существует — ввиду ограничений перезаписи любых ячеек NAND. Допустимо говорить о малой вероятности выработки ресурса в заданном наборе приложений, но «вечных игл для примуса» нет.

С развитием гиперконвергентных систем (вычисления + хранение) область применения серверных SSD расширяется. Строя инфраструктуру на типовых серверах, пользователь стоит перед соблазном перейти на недорогие носители (мол, все данные все равно многократно дублированы). Теперь уже разработчики ПО, а не поставщики серверов, объясняют, как должна быть устроена дисковая подсистема производительного сервера, предостерегают не использовать бытовые SSD, и прямо указывают в аппаратных требованиях, например, такое: «Ensure SSDs used for cache have high write endurance. We recommend 5+ drive-writes-per-day (DWPD)».

Особенно тщательно к аппаратным рекомендациям подходит VMware, пресекающая самодеятельность за пределами списков совместимости (HCL). Валидируемые компоненты сортируются по целевому назначению, типу подключения и уровню нагрузок. В частности, SSD делятся на классы: от Endurance Class A >=365 TBW до Endurance Class D >=7300 TBW. Застройщик будущей серверной инфраструктуры анализирует списки компонентов и получает представление о коридоре возможностей. Можно сделать по-своему — но оно и работать будет непредсказуемо, если вообще будет.

Оценки дисковой нагрузки типичных серверных приложений известны:

Ресурс серверных SSD

Источник

Для предсказания срока службы SSD под разными профилями нагрузки есть интеловский калькулятор. Разумеется, прогнозы там рассчитываются для интеловских серверных продуктовых линеек, но их можно перенести на диски других производителей, при сходных паспортных значениях DWPD.

Напоследок, примеры производителей и серий их SSD, с сортировкой по интерфейсу подключения и заявленному ресурсу перезаписи ячеек.

DWPD

1+

3+

10+

25+

SATA

 

Intel S3520

SanDisk CloudSpeed Ultra Gen.II

Samsung PM863

Toshiba HK4R

 

 

Intel S3610

Samsung SM863

Toshiba HK4E

 

Intel S3710

 

 

SAS 12G

 

HGST Ultrastar SSD 1600MR

Toshiba PX04SRB

 

HGST Ultrastar SS200

SanDisk Lightning Eco Gen. II

SanDisk Optimus Eco

Toshiba PX04SVB

 

HGST Ultrastar SSD 1600MM

SanDisk Ascend Gen. II

SanDisk Optimus Ascend

Toshiba PX04SMB

 

HGST Ultrastar SSD800MH.B

SanDisk Lightning Ultra Gen. II

SanDisk Optimus Ultra

SanDisk Optimus Extreme

Toshiba PX04SHB

 

NVMe

 

HGST Ultrastar SN200

Toshiba PX04PMB

 

Intel P3600

HGST Ultrastar SN100

Samsung PM1725a

Toshiba PX04PMB

 

 

Intel P3700

Toshiba PX04P

 

+66
голосов

Напечатать Отправить другу

Читайте также

 
 
IDC
Реклама

  •  Home  •  Рынок  •  ИТ-директор  •  CloudComputing  •  Hard  •  Soft  •  Сети  •  Безопасность  •  Наука  •  IoT