`

СПЕЦИАЛЬНЫЕ
ПАРТНЕРЫ
ПРОЕКТА

Архив номеров

Что для вас является метрикой простоя серверной инфраструктуры?

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

 

SSD и PLP

+55
голосов

Power loss protection (PLP) гарантирует целостность хранящихся на SSD данных при обесточивании и является обязательным атрибутом серверных накопителей.

“Навести порчу” на данные просто. Ставя в серверы клиентские SSD, владельцы своими руками создают почву для их возможного искажения или даже потери. В отличие от серверных, в бытовых накопителях нет защиты по питанию (power loss protection, PLP).

Роли DRAM

Хотя SSD построены на постоянной памяти NAND, в них есть энергозависимый буфер (DRAM cache). Получив запрос на запись от ОС, контроллер SSD помещает порцию данных в этот буфер – для повышения производительности и оптимизации записи. Пока данные не попадут в ячейки NAND, они в зоне риска – обесточивание динамической памяти приводит к потере ее содержимого, а  то, что ОС считает свершившимся фактом - запись в NAND - не происходит вовсе. Ладно бы, просто  терялась небольшая порция данных. При отсутствии сквозного контроля целостности данных (например, со стороны файловой системы), ошибки накапливаются и приводят к искажениям данных (GIGO – Garbage In, Garbage Out).

SSD и PLP

Второе назначение DRAM SSD – кэширование метаданных, таблиц адресов в слое трансляции  FTL (Flash Translation Layer). Каждый новый запрос хоста на запись правит FTL. Кроме того, адреса меняются в результате фоновой активности контроллера по сбору мусора (garbage collection) и выравниванию износа ячеек (wear leveling). Для этих операций контроллер использует DRAM, имеющую побитовую адресацию, более низкую, против ячеек NAND, латентность и практически неограниченный ресурс перезаписи. 

Бес питания

В сервере много бесов. Вы защитились от скачков внешнего питания с помощью UPS, а умер … блок питания сервера. Или контроллер ввода-вывода. Или материнская плата. Остановка клиентской машины не приведет к тяжелым последствиям. Но сервер предприятия – инструмент коллективной работы, целостность и доступность данных имеют наивысший приоритет. Выше риски, выше ответственность.

В SSD для коммерческого применения есть защита по питанию - конденсаторы: алюминиевые, танталовые, керамические итд. Их остаточный заряд дает временное окно, достаточное для сброса данных из буфера в NAND и обновления таблиц адресации.

SSD и PLP

PLP преследует две цели:

  • Безопасный перенос самих данных из энергозависимой памяти DRAM SSD в постоянную NAND;
  • Сохранение достоверной таблицы трансляции физических адресов в логические – для корректного продолжения работы после перезапуска.

Из-за высокой стоимости конденсаторов и чувствительности рынка клиентских SSD к цене, аппаратную защиту PLP на них не ставят. В лучшем случае, применяют программную полумеру: журналирование метаданных на уровне FTL и файловой системы. Если это реализовано в прошивках SSD, при записи новых данных в отдельный файл журнала пишутся ярлыки (запасные байты), включающие логические адреса ячеек LBA, коды коррекции ошибок  ECC, другую  структурную информацию. После перезапуска системы и сверки журнала восстанавливаются оригинальные таблицы адресов. (Данные в буфере при аварии в любом случае погибнут).

В мире ПК потери данных не так критичны – из-за их сравнительной малоценности. К тому же, многие современные файловые системы и так используют журналирование. Источники рисков тоже не новы - кэш-буфер (DRAM cache) есть в любом HDD и его обычно не отключают.  Совсем другое дело серверы предприятий и дата-центров, системы хранения данных. Даже небольшая вероятность потерь должна быть учтена – данные и репутация дороже.
 
А если отключить кэш?

Кэш-буфер ускоряет обработку запросов ввода-вывода хоста и используется для подготовки чистых страниц под запись – снижая износ ячеек SSD.

Включил кэш на SSD без PLP– рискуешь потерять данные. Выключил – потерял в производительности и укоротил ресурс SSD. Без буфера на динамической памяти работа SSD будет неспешной, а жизнь недолгой. В режиме прямой записи в ячейки Write Through бытовые накопители не превосходят HDD:

SSD и PLP

«Ой, как неудобно получилось».

Как определить наличие PLP у SSD?

Читать документацию. Производители SSD прямо пишут  о том, к какому типу применения относятся их продукты. Соблазняясь низкой ценой и экономя деньги пользователя (он вас просил?), вы помещаете его в зону риска без его на то согласия.

+55
голосов

Напечатать Отправить другу

Читайте также

 
 
IDC
Реклама

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