Каталог товаров
0
Корзина
Пустая корзина

В корзине пока ничего нет

Вы можете начать свой выбор с нашего каталога товаров или воспользоваться поиском, если ищете что-то конкретное.

Выбрать товары
Итоговая стоимость
+
Отложенные
Пустая корзина

В корзине пока ничего нет

Вы можете начать свой выбор с нашего каталога товаров или воспользоваться поиском, если ищете что-то конкретное.

Выбрать товары
Итого

Диски - основа хранения данных. Сравнение и отличия. Часть 3: Позиционирование твердотельных дисков SSD

Сергей Коваль
Автор статьи: Сергей Коваль (koval@andpro.ru)
Опубликовано: 29 марта 2017
Диски - основа хранения данных. Сравнение и отличия. Часть 3: Позиционирование твердотельных дисков SSD Также как и у классических дисков, у твердотельных тоже присутствует сегментирование. С той лишь разницей, что в отличии от вариантов «домашне-офисных» и «серверных» дисков, основная сегментация лежит внутри «серверного» класса устройств.
В этой статье пойдет речь о позиционировании SSD. 

Домашне-офисный сегмент представляет из себя, закономерно, самые дешевые в производстве модели.

Давайте рассмотрим самый начальный вариант: самые дешевые SSD на памяти типа TLC со всеми её минусами. Это низкий ресурс и малые скорости работы.

Но не стоит негативно относиться с этим двум параметрам и вот почему:

- Малый ресурс.

Малый он только относительно других типов памяти. Так для диска объемом 120-128 ГБ в самых дешевых моделях он будет составлять около 40-50 ТБ. Сколько это по факту? Если брать обычный домашний сценарий, даже без удаления файла подкачки и переноса временных и буферных директорий на другой диск, то в среднем за год через диск будет проходить около 4-6 ТБ данных.

Другое дело, если вы решите использовать такой диск в совершенно нетипичной для него задачи – работа с базой данных или кеширование массива, то весь срок его жизни ограничится от силы парой кварталов.

- Малая скорость.

Этот параметр актуален для линейной записи большого объема. При малых объемах часть памяти работает в «SLC-режиме», т.е. контроллер не дробит заряд на точные значения для записывания 3-х бит в каждую ячейку, а заполняет ячейки в случае логической единицы зарядом полной силы, записывая в них по 1 биту.

Такой вариант позволяет быстро записать небольшой объем данных с высокой скоростью. А вот при большом потоке данных TLC память, к сожалению, показывает весьма низкие результаты. Так скорость записи может падать до 40-60 МБ/с тогда, как у классических дисков эти значения находятся на уровне 180-120 МБ/с.

Но давайте разберемся, где этот параметр действительно может быть критичен:

- Вы часто переносите с диска на диск свою коллекцию фильмов в максимальном качестве.

Значит коллекция у вас немаленькая, а в качестве видеосистемы что-то уровня домашнего кинотеатра. Для такого случая логично быть обладателем медиа-сервера, ну или вместительного внешнего накопителя, на диск объемом 128 ГБ много фильмов все равно не влезет. Да, на рынке есть TLC диски объемом в 1 ТБ, и на них поместятся даже 20 фильмов в высоком качестве, а на классический диск той же ценовой категории уже 120 фильмов.  

- Вы часто копируете многогигабайтные архивы.

Напоминаю – эти диски не для работы с базами данных и не для архивации, для таких целей есть дисковые полки, ленточные накопители, внешние диски и NAS решения.

- Вы работаете в фото/видеоредакторах и вам критична скорость переноса рабочего материала больших объемов.

К сожалению, этот вариант также относится к сегменту кеширования и работы с базами данных.  

- Малая скорость в случайных чтении и записи.

В сравнении с классическими дисками даже это 2-4-х кратное отставание от быстрейших SSD оказывается в 10-15 раз быстрее, чем у самых быстрых HDD.

Итого: слабые стороны домашне-офисных SSD на TLC-памяти мало актуальны для их сценариев использования. В типичных задачах свой ресурс они выработают гораздо позже, чем морально устареют, а 2-6 ГБ данных запишут на себя на скоростях 300-500 МБ/с. Напоминаю, речь идет о самых доступных моделях на TLC-памяти объемом 120-128 ГБ. При чем с ростом объема диска также растут и его показатели.

Вторая группа домашне-офисных дисков - это производительные решения на базе TLC и MLC памяти.

Здесь нет ошибки, один и тот же тип памяти, а именно TLC, может встречаться в дисках разного класса. Общая производительность и характеристики определяются не только типом памяти, но и её вариацией при производстве (чем грубее тех. процесс, тем выше ресурс) и моделью контроллера на диске (тут тонкости производительности сравнимы с центральными процессорами – количество каналов, вычислительная мощность и стоимость для производителя SSD).

В силу своих особенностей у SSD отсутствует, как таковой, класс «мобильные диски», т.е. решения сугубо для ноутбуков и внешних накопителей. Вибрации твердотельные диски не боятся, а уровень энергопотребления у них и так низок. Единственные модели, которые могут вызвать сложности при использовании в ноутбуках, это высокопроизводительные решения форм-фактора m.2 и «серверные варианты». Первые сугубо из-за их особенности высокого нагрева при большой нагрузке, а вторые или по причине SAS-интерфейса, или толщины в 12,5 мм.

И, как и у классических дисков, ассортимент SSD включает модели класса «энтерпрайс».  

В чем же их кардинальное отличие?

Кроме ресурса записи, предусматривающего ежедневный проходящий объем до 25 объемов накопителя, одна из наиболее выраженных особенностей -  соседство модулей памяти с конденсаторными емкостями. Да, в решениях этого класса место, занимаемое конденсаторами, может быть даже больше, чем место для памяти, как таковой. Из-за чего твердотельный диск может иметь толщину классического. Сделано это опять же для отказоустойчивости.  

Дело в том, что данные на твердотельные диски пишутся по следующему алгоритму: сначала они попадают в кеш диска (аналог оперативной памяти, который по факту и является на данный момент чипом памяти DDR3) и только после того, как контроллер определит, куда будут записаны данные, информация записывается непосредственно в энергонезависимую память. При этом контроллер вносит изменения в файловую таблицу данных и проверяет совпадение контрольных сумм.  

При внезапном пропадании питания, во-первых, может быть потеряна информация, хранящаяся в кеше (что не так страшно), а во-вторых, (что куда опасней) может случиться нарушение файловой структуры, когда информация будет записана только частично с расхождением значений в таблице. При этом второй вариант сбоя приводил к не доступности всех данных на диске, с чем столкнулись пользователи целой серии домашних накопителей.

Именно от неприятностей такого рода и спасают конденсаторные емкости. Заряда в них хватает, чтоб не только корректно записать все данные кеша в память, но и считать их, а при возможной ошибке стереть их и записать повторно вновь, сделав проверку записи. Т.е. даже если данные в кеше были повреждены или частично переданы, то это ни как ни скажется на уже хранящейся на диске информации.

Вторая интересная особенность решений данного класса – резервирование памяти. Не смотря на не сильно-выдающиеся показатели памяти TLC, на рынке есть и серверные решения на её основе. Существовать им помогает одно решение, позаимствованное из ниши массивов: фактически диск несет на себе куда больший объем памяти, нежели доступно пользователю. Иногда зарезервированная область вдвое превышает доступный пользователю объем.

Может со стороны это и выглядит как обман, но такое решение, во-первых, позволяет сохранять скоростные показатели диска на одном уровне, вне зависимости от его заполнения. А, во-вторых, такой запас будет гарантировать заявленный производителем ресурс диска на ежедневную перезапись в течении 5 лет.

В домашне-офисном сегменте так же зачастую присутствует резервирование (которому мы и обязаны странными объемами в 60 ГБ, вместо 64. 120 вместо 128, а также совсем непонятными 150, 240 и 275). Разница лишь в том, что в домашнем сегменте крайне редко резервируется область больше 25-30% от объема диска.

Что касается упомянутого дробления дисков внутри серверного сегмента – оно относится сугубо к ресурсу перезаписи и разделяет диски на следующие варианты:

- начальный уровень (загрузка ОС, веб-сервер) такое варианты ориентированы на операции чтения и имеют ресурс от 0,3 до 3 объемов перезаписи ежедневно в течении 5 лет.

- производительный уровень (файловые сервера, системы виртуализации). Ресурс до 5 объемов перезаписи ежедневно.

- высокопроизводительный уровень (сервера баз данных, кеширование в высоконагруженных системах и вычислительные модули). Диски данной категории могут выдерживать до 25 перезаписей своего заявленного объема ежедневно, совершенно не теряя своих характеристик в течении 5 летнего срока эксплуатации.

В категорию последних также попадают и специализированные ускорители на базе твердотельной памяти, представляющие из себя карту расширения с интерфейсом PCI-E x4 или x8 и, как правило, являющиеся программно-аппаратным комплексом с резервированием объема.

Также вас может заинтересовать