Podniková SSD: Výhody už převažují nad nedostatky

Během několika posledních let našly SSD velké využití na trhu podnikového ukládání dat. Všichni hlavní dodavatelé systémů storage začali nějakou podobu SSD do svých úložišť integrovat a také slibné startupy představily impozantní nabídky využívající výhradně technologii flash.

Podniková SSD: Výhody už převažují nad nedostatky


Nadšení kolem SSD není jen přechodným humbukem. Během posledních desetiletí se výpočetní výkon zvýšil způsobem, kterému tradiční techniky ukládání dat naprosto přestaly stačit.

Například nejvýkonnější magnetický disk, který se běžně najde v podnikových úložištích, je ten s rozhraním SAS a s 15 tisíci ot./min.. První takový produkt disk se přitom na trhu objevil před více než 13 lety. Současné verze jsou sice rychlejší než ty ze začátku nového tisíciletí, ale v podstatě mají stejnou základní konstrukci. Existuje jen málo oblastí moderního IT, kde je vidět takto těžkopádný technologický pokrok.

SSD však do značné míry tuto mezeru uzavírají a vysvobozují úložiště z doby temna. Mají ale i své nevýhody a komplikace. Pokrok v posledních několika letech zahrnuje vytvoření inovativních řešení zaměřených na výkon, spolehlivost a náklady.

Pochopení těchto vylepšení a důvodů, proč k nim došlo, je klíčem k využití SSD ve vašem prostředí.

 

Problémy s SSD

Moderní SSD typu NAND trpí dvěma hlavními potížemi, kolem kterých se točí další rozhodování o návrhu.

Prvním je, že mají omezenou trvanlivost pro zápisy: Každá buňka se může přepsat pouze určitým počtem zápisů a poté začne být nespolehlivá. Ačkoli má tradiční technologie magnetických disků rovněž určité problémy se spolehlivostí, SSD jsou na tom hůře.

Například, paměťové buňky ve standardních spotřebitelských SSD obvykle selhávají po 3 až 10 tisících zapisovacích cyklech. To by mohlo být přijatelné pro notebook, který se nebude příliš intenzivně využívat, ale představuje jasný nedostatek v souvislosti s obrovským množstvím zapisovacích cyklů v typických podnikových zátěžích.

Druhá potíž spočívá v tom, že se paměťové buňky musí předtím, než do nich lze zapisovat, vymazat. Vzhledem k tomu, že operace mazání zabere relativně hodně času, je z důvodu výkonu důležité, aby SSD měly k dispozici dostatečné množství už předem vymazaných buněk, aby dokázaly zvládnout rychlé zápisy.

Pokud příchozí zatížení zápisu převyšuje schopnost SSD udržovat vymazané bloky, dojde k poklesu výkonu, což je jev známý jako zápisový útes (write cliff).

Podle použitého typu SSD (viz níže) existují dva způsoby, jak s těmito problémy bojovat:

  1. SSD bude mít nadbytečné nezpřístupněné paměťové buňky, které lze použít jako náhradu buněk poškozených velkým počtem zápisů.
  2. Pokus rozprostřít zápisy mezi buňkami tak, aby se do všech buněk zapisovalo s podobnou četností -- technika tzv. vyrovnávání opotřebení (wear leveling).

Kombinace těchto dvou přístupů dokáže působit jako ochrana proti problémům s trvanlivostí zapisovatelnosti i se zápisovým útesem. Rozprostření zápisů rovnoměrně do celého množství paměti, která může být o 25 až 100 procent větší než avizovaná velikost disku, umožňuje zvýšení trvanlivosti celého zařízení a poskytnutí více času na mazání nepoužitých buněk, aby jich bylo vždy dostatek na absorpci zápisů.

Kvůli řešení těchto dvou základních problémů se objevily tři základní varianty SSD, z nichž každá má své vlastní výhody a nevýhody. Někteří dodavatelé úložišť však neuvádějí jasně, jaký druh SSD používají.

To je jeden z důvodů, proč často uvidíte obrovské cenové rozdíly mezi dvěma dodavateli prodávajícími podobně velká pole tvořená výhradně disky flash. Pokud máte v plánu rozsáhle využívat SSD, je pro vás velmi důležité chápat základní použité technologie.

 

Varianta 1:SLC pro četné zápisy

První typ SSD je tvořený jednovrstvými buňkami a označuje se jako SLC (single layer cell). Používají se v něm samostatné buňky tranzistorů pro ukládání jednotlivých bitů dat. To má za následek mnohem vyšší celkový počet tranzistorů, než u ostatních konstrukcí, a proto je to i nejdražší varianta.

Nicméně, protože je v každé buňce použit menší počet tranzistorů, jsou SLC varianty výrazně trvanlivější než jiné a jejich cyklus mazání je výrazně kratší.

Tyto faktory společně způsobují, že technologie SLC nabízí sice nejnižší kapacitu, ale i   nejvyšší výkon, ale zároveň je nejdražší a nejtrvanlivější, kterou lze koupit. Z důvodu vysoké ceny se SLC téměř výhradně používá v prostředích podnikového ukládání dat.

 

Kompletní článek zahrnující spoustu dalších poznatků, trendů a zajímavostí si můžete přečíst v Computerworldu 12/2014.

Úvodní foto: © Scanrail - Fotolia.com



Vyšlo v Computerworldu 12/2014








Komentáře