Подождите...Каталог
SSD-накопители способны значительно повысить пропускную способность подсистемы хранения данных сервера и ускорить ввод/вывод. В этой статье мы рассмотрим доступные форм-факторы серверных SSD, как они работают, их преимущества и возможные «подводные камни».
Твердотельные накопители, предназначенные для использования в дисковых массивах корпоративного класса, сегодня широко представлены на рынке. Производители предлагают флэш-память для серверов в виде SSD или изготавливаемых на заказ карт памяти, обеспечивающих высокие скорости чтения/записи и общее улучшение производительности.
Использование флэш-памяти, однако, не ограничивается дисковыми массивами. Существует целый ряд программных и аппаратных решений, реализующих возможности твердотельных накопителей в серверах. В данной статье мы разберем варианты использования SSD в серверах, из чего складывается прирост производительности и как избежать возможных проблем.
Серверные SSD выпускаются в двух основных форм-факторах: твердотельные дисковые накопители в форм-факторе 2.5" и М.2 PCIe накопители. В обоих случаях может использоваться флэш-память как с одноуровневыми (SLC), так и с многоуровневыми (MLC) ячейками; SLC-память дороже, но долговечнее; MLC дешевле, но износ ячеек происходит быстрее, чем в SLC.
SSD обычного формата выглядит и работает как традиционный 2.5-дюймовый или 3.5-дюймовый жесткий диск с интерфейсом SAS или SATA, хотя SSD заметно легче и потребляют меньше энергии. Конечно, есть разница и в производительности. Производительность SSD измеряется в сотнях мегабайт в секунду (МБ/с), причем SSD способны обеспечивать стабильно высокую скорость записи.
SSD-накопители на базе PCIe, помимо флэш-памяти, содержат микросхему контроллера (ASIC), высота которой может занимать половину или всю высоту, предусмотренную в картах расширения PCIe для форм-фактора М.2. Эти устройства (адаптеры для SSD) подключаются непосредственно к шине PCIe сервера. Подключение накопителя через PCIe избавляет от необходимости использования для обмена данными с сервером протоколов SAS или SATA, что потенциально означает более высокую производительность SSD.
Серверные SSD могут использоваться в двух основных типах сценариев. В первом случае серверный SSD фактически работает как локальный кэш ввода/вывода, обеспечивая более быстрое выполнение запросов на чтение для данных, находящихся в кэше. Запись тоже может осуществляться через кэш, но подтверждение хост получает только после того, как данные из кэша записываются на внешний диск. Этот сценарий подобен использованию большого объема DRAM-памяти в качестве кэша, но с той разницей, что данные, находящиеся в кэше, не теряются при выключении устройства, а емкость кэша в сотни раз превосходит десятки гигабайт.
Второй тип сценариев предполагает использование SSD (PCIe SSD) в качестве постоянного записывающего устройства. Данные постоянно хранятся на устройстве без необходимости записи их на внешний накопитель. Если при этом обеспечивается более быстрое выполнение операций записи, это более удобно с точки зрения доступа к данным.
Самое очевидное преимущество использования SSD в серверах – снижение задержки. Все виды серверных подключений SSD обеспечивают приближение накопителей к процессору в части времени отклика ввода/вывода; здесь нет никаких каналов SAN или IP, по которым передаются данные, прежде чем достигают собственно дискового массива. Исключение SAN обусловливает снижение как времени задержки, так и вероятности возникновения конкуренции потоков данных, которая может иметь место в средах с распределенным доступом.
Снижение задержки на практике означает более быстрый отклик приложений. В сценариях нагрузки, где время отклика является критическим параметрам и на счету каждая миллисекунда, например, в онлайн-играх или при осуществлении финансовых транзакций онлайн, снижение задержки может принести реальную выгоду, в том числе финансовую. SSD-накопитель может использоваться в составе дискового массива, в качестве уровня или кэша. Однако, ввиду высокой производительности флэш-памяти, целесообразно максимально задействовать ее потенциал в компьютерной инфраструктуре, по возможности организуя дисковые массивы, состоящие целиком из SSD.
Использование SSD-накопителей в серверах может повлечь за собой ряд издержек, но они сравнимы с издержками при использовании обычных жестких дисков. Например, если выйдет из строя сам серверный накопитель: тогда все имеющиеся на нем данные могут быть потеряны, особенно, если для PCIe SSD не обеспечить RAID-защиту данных с помощью NVMe RAID контроллеров или VROC. Хотя обычные SATA и SAS SSD чаще всего объединены в RAID и могут быть «отзеркалены» в пределах одного сервера. И также имейте в виду, что твердотельные накопители всё таки имеют ограниченный срок службы, по прошествии которого начнут отказывать.
Источник: НИКС - Компьютерный Супермаркет