SSD disky se šíří neuvěřitelnou rychlostí a již brzy vytlačí klasické pevné disky snad ve všech oblastech. Tyto populární zázraky o vysokém výkonu slibují podstatně vyšší I/O výkon než běžné pevné disky – a to při nízké spotřebě elektrické energie. Vzhledem k tomu, že se tato technologie těší stále větší popularitě, přispívají i autoři společnosti Thomas-Krenn AG k vysvětlení nových trendů.
Srovnání pevných disků
Pro srovnání výkonu SSD disků s klasickými pevnými disky je nutné se nejprve podívat na vnitřní konstrukci klasických pevných disků, které ukládají data na několika rotujících magnetických discích. Data jsou prostřednictvím čtecích/zapisovacích hlav ukládána na tyto disky, resp. jsou z nich čtena.
Pokud se tedy má přečíst náhodný sektor pevného disku, musí disk přesunout čtecí/zapisovací hlavu na správné místo (Seek Time), a poté čekat, až požadovaný sektor na rotujícím kotouči projede pod čtecí/zapisovací hlavou (Latency Time). Tento Latency Time (latenční čas) zahrnuje v průměru dobu, která je potřebná pro půl otáčky.
Součet vyhledávacích a latenčních časů (Seek Time a Latency Time) se nazývá Random Access Time (průměrná přístupová doba). Ta se v závislosti na disku a jeho otáčkách pohybuje v rozsahu pět až 15 milisekund, což odpovídá 200 respektive 66 IOPS (I/O operacím za sekundu). SSD disky v porovnání s tím dosahují několik desítek tisíc náhodně rozdělených IOPS.
U plynulých přenosů dat však klasický pevný disk drží krok mnohem lépe. V závislosti na typu dosahuje přenosové rychlosti v rozsahu 60 až 150 MB/s. SSD disky jsou sice na počátku schopny dosahovat rychlosti více než 250 MB/s, nicméně s tím, jak se zaplňuje jejich kapacita, tato hodnota klesá. Jak velký je tento pokles, to záleží mimo jiné i na algoritmech v SSD řadiči.
Životnost
Životnost SSD disků je omezena životnost?? paměťových buněk. Počet možných zápisů (P/E cyklů) na jednu paměťovou buňku je omezený. Proces Dynamic Wear Leveling (dynamické rozdělení opotřebení) zajistí, že SSD řadič zapisuje vždy nejprve na stránky, které jsou nejméně opotřebované.
Aby byla v budoucnu životnost různých SSD disků snadno porovnatelná, schválila JDEC Solid State Technology Association oba standardy JESD218 (SSD Requirements and Endurance Test Method) a JESD219 (SSD Endurance Workloads). Obecně je však očekávaná životnost SSD disků při běžných počtech zápisů v zásadě srovnatelná s životností pevných disků, a nezřídka je i vyšší, neboť u SSD disků nedochází k mechanickým výpadkům (jako např. kolize zapisovacích hlav s „plotnou“).
Oblast použití
SSD disky se díky svým vlastnostem hodí k použití v řadě oblastí. Slouží jako instalační médium pro operační systém a programy, zrychlí i přístup k uživatelským datům. Výhodou je i absence provozního hluku a výrazně nižší spotřeba elektrické energie. Využití najdou v noteboocích i serverech. SSD disky lze kromě toho využít i v diskovém poli RAID společně s klasickými pevnými disky jako zrychlenou paměť cache pro zápis/čtení.
Použití SSD disků nabízí mnoho možností úprav výkonu. Tato nastavení mohou přinést výrazné zlepšení rychlosti a prodloužení životnosti. Aby bylo možné si
dlouhodobě užívat výhod SSD disků, jejichž pořizovací hodnota přepočtená na gigabajt je v porovnání s běžným HDD stále ještě dost vysoká, měli byste mít neustále na zřeteli správná nastavení.
Vylepšení výkonu v polích RAID
Aktuální řadiče RAID nemají problémy s SSD disky. Kromě toho se nemusíte bát srovnání výkonu s linuxovým softwarem pro disková pole RAID. Volba technologie RAID je proto především otázkou použitého operačního systému a osobních preferencí.
Linux má však díky aktuálním jádrům a mdadm v každém případě pohromadě všechny nástroje pro SSD disky v polích RAID. Jedno je ale jasné: Mezipaměť řadiče a Read-Ahead nemají u SSD disků v polích RAID co dělat. Rovnou tak ušetříte i BBU nebo ochranné moduly založené na flash mezipaměti.
Sami se však musíte rozhodnout pro správnou úroveň diskového pole RAID. Provádíte ve vašem I/O systému převážně čtení nebo zápis? Pokud je prioritou náhodné čtení, pak je RAID 5 dobrá volba, u níž je omezení kapacity minimální. Klasický RAID 1 ani ve spojení s SSD disky nevyjde z módy.
Slušné latence a o 40 procent více čtecích IOPS než u SSD hovoří samy za sebe. Ztráty u zapisovacích IOPS naleznete jak u RAID 5, tak u RAID 1. Pokud pořizujete SSD disky ve velkém stylu a chcete dosáhnout vyváženého výkonu, pak se neobejdete bez polí RAID 10.
Německá společnost Thomas-Krenn, která je předním výrobcem individuálních serverů a storage systémů, využívá SSD disků ve svých produktech. Mezi nimi jsou například low energy servery, jež se vyznačují energetickou efektivností, výkonem a šetrností k životnímu prostředí. Více informací o dodavateli je možné si přečíst na www.datacom.cz
