Ориентировка на скорость: обзор «элитных» корпоративных SSD и HDD

Построение корпоративной системы хранения – непростая задача, и для ее решения, прежде всего, нужно определиться с тем, какие данные планируется хранить и, что важнее, насколько быстрым должен быть доступ к ним. Лучше всего разделение корпоративных хранилищ данных по задачам иллюстрирует вот такая пирамида.

Сегодня мы поговорим о элите систем хранения – жестких дисках и твердотельных накопителях, обслуживающих наиболее требовательные системы, где скорость получения информации (естественно, с высочайшей надежностью) – один из наиболее важных факторов. Данный пост – первый в серии обзорных материалов о продукции HGST. В ближайшем будущем мы расскажем о других корпоративных HDD компании, а также о жестких дисках для обычных пользователей.

Доллары, гигабайты и ватты
Выбор жесткого диска для корпоративной системы хранения начинается с определения задач для этой самой системы. Тут все просто: чем быстрее эти данные нужно отдавать, тем более производительным должен быть каждый элемент системы. Самая простая система – это та, в которой требуется хранить очень много данных, а скорость их извлечения не так уж и важна. Для такой задачи отлично подходит самый емкий 4-терабайтный жесткий диск HGST, о которым мы уже писали ^[1]. Дальше в порядке возрастания требований к пропускной способности хранилища данных следуют веб-серверы и облачные системы. Ну а на вершине – системы анализа данных, а также, например, сервисы для проведения банковских транзакций. Вот они требуют всего по-максимуму: скорости чтения данных, количества IOPS в секунду, а также минимального времени доступа.

Очевидным решением всех проблем с производительностью являются твердотельные накопители. Действительно, даже самые быстрые HDD отстают от SSD по скорости работы, ну, не на порядок, но значительно. Но проблемы у твердотельных накопителей также есть. Во-первых, цена, превышающая стоимость быстрого HDD, и значительно. Во-вторых, меньшие объемы (у HGST максимум 400 ГБ у SSD против 1,2 терабайта у HDD 10К RPM). В-третьих – малый ресурс ячеек памяти, хотя это отчасти решается (конечно, за доплату!) использованием более стойких флеш-модулей типа Single-Level Cell.

Возвращаясь к подзаголовку: помимо скорости передачи данных, определяемой конкретной задачей, есть три основных критерия выбора накопителя: первоначальные вложения (сколько стоит), объем (сколько гигабайт мы получим за эти деньги) и энергопотребление и в целом стоимость владения (сколько мы будем платить каждый месяц за поддержание нашей системы хранения в работоспособном состоянии). Комбинация этих параметров приводит нас к выводу, что хотя в долгосрочной перспективе SSD и заменят жесткие диски в самых высоконагруженных задачах, пока что в этой сфере наблюдается примерный паритет между этими типами накопителей.

А теперь, подробнее о моделях.

15K RPM
Совсем недавно производители HDD экспериментировали со скоростными жесткими дисками даже на потребительском рынке: до появления доступных по цене SSD это был единственный способ серьезно ускорить работу мощного домашнего компьютера. Сейчас такие модели остались только в корпоративной серии, вбирая в себя самые современные технологии хранения данных на магнитных носителях.
Примером такого накопителя является 3,5-дюймовый HGST Ultrastar C15K600 ^[2]. Доступный в модификациях с объемом 300, 450 и 600 гигабайт он обеспечивает высокую скорость обмена данными (до 198 мегабайт в секунду), поддерживает интерфейсы SAS и Fiber Channel Arbitrated Loop ^[3] (FCAL). Все модификации оснащаются емким буфером для данных объемом 64МБ.

Чуть менее скоростной, но более экономичной моделью из скоростной серии является 2,5-дюймовый Ultrastar C15K147 ^[4]. Типичное энергопотребление под нагрузкой для этой 147-гигабайтной модели составляет 7,3 ватта, против 16,6 Вт у старшей модели C15K600. Это сравнимо с показателями SSD HGST (от 5 Вт). Обе упомянутые модели, кстати, обеспечиваются пятилетней гарантией и имеют показатель MBTF равный 1,6 миллиона часов (против 2 млн у корпоративных SSD и более медленных HDD Ultrastar 7200 RPM).

Корпоративные SSD
Как известно, основной проблемой SSD является относительно малое количество циклов перезаписи, которую способны выдержать ячейки твердотельного накопителя. Существуют технологии, позволяющие данное ограничение обойти, но в условиях высоконагруженного корпоративного хранилища, где SSD используются «по полной» круглые сутки, не принимать во внимание этот фактор не получится. Поэтому HGST выпускает две основные модификации твердотельных накопителей, отличающиеся технологией – доступны как относительно недорогие Multi-Level Cell модели (SSD400M ^[5]), так и более долговечные Single-Level Cell (SSD400S ^[6]с модулями Flash-памяти, выполненных по технологии 34 нм и SSD400S.B ^[7] с более современной 25-нанометровой технологией). Во всех вариантах накопители доступны в объемах 100, 200 и 400 ГБ.

Примечательно, что накопители HGST обеспечивают лучшие показатели количества циклов перезаписи, чем в среднем по индустрии. Для MLC-накопителей это 30 000 циклов (против стандартных 10 000), для SLC – 200 000 циклов (против 100 000). Типичное энергопотребление для модели SSD400M составляет 6,5 ватта, для SLC-версий – 5,5 Ватта. Показатели скорости обмена данными также «выше рынка». Для SLC-моделей скорость линейного чтения и записи составляет 516 и 458 мегабайт в секунду соответственно. Типичный показатель количества операций ввода-вывода в секунду (IOPS) составляет 42000 для чтения и 21000 для записи (у MLC-версий – чуть выше), а это почти в сто раз выше, чем у самых быстрых HDD.
В следующем материале мы поговорим о корпоративных HDD со скоростью вращения шпинделя 10 тысяч оборотов в минуту, обеспечивающих сравнимые с SSD показатели энергопотребления – 5.8 Ватт для самого емкого накопителя объемом 1,2 терабайта.

Автор: hgst_admin

Источник ^[8]