RAID'deki SSD'lerin mevcut durumu (2016) nedir?

SSD sürücülerin RAID yapılandırmalarında kullanılmasını tartışan çevrimiçi pek çok kaynak var - ancak bunlar çoğu birkaç yıl öncesine dayanıyor ve SSD ekosistemi çok hızlı hareket ediyor - tam da bu yıl daha sonra Intel'in "Optane" ürün sürümünü beklediğimiz gibi bu her şeyi değiştirecek ... tekrar.

Sorumluluğu, tüketici sınıfı SSD'ler (örneğin Intel 535) ve veri merkezi sınıfı SSD'ler (örneğin Intel DC S3700) arasında niteliksel bir fark olduğunu teyit ederek önderlik edeceğim.

Öncelikli endişem TRIMRAID senaryolarında destek olmak. Anladığım kadarıyla, SSD'lerin tüketici sınıfı bilgisayarlarda piyasaya sunulmasından 6 yıl sonra ve NVMe'nin ticari olarak temin edilmesinden 4 yıl sonra olmasına rağmen - günümüzdeki RAID denetleyicileri TRIM, Intel'in RAID denetleyicileri hariç, ekli SSD'lere hala komut vermeyi desteklemiyor RAID-0 modunda.

TRIMDesteğin RAID-1 modunda bulunmamasına şaşırdım, sürücülerin birbirlerini yansıtmalarını sağlamak kolay gibi görünüyor. Ama ben dalıyorum.

Disklerle hataya dayanıklılık istiyorsanız (hem HDD hem de SSD), bunları RAID yapılandırmasında kullanacağınızı unutmayın - ancak SSD'ler TRIM'siz olacağı için, ekstra yıpranma ile sonuçlanan Yazma Amplifikasyonuna maruz kalacakları anlamına gelir; sırayla SSD'lerin erken başarısız olmasına neden olacaktı - bu talihsiz bir ironidir: sürücü arızasına karşı koruma sağlamak için tasarlanmış bir sistem doğrudan sonuçlanmasına neden olabilir.

Yani:

1. Mı TRIMdestek Modern (2015-2016 dönemi) SSD'ler için gerekli?

   1.1. TRIMSATA, SATA-Express ve NVMe tabanlı SSD'ler arasındaki desteğe ihtiyaç duymada herhangi bir fark var mı ?

2. Genellikle sürücüler, daha fazla dahili çöp toplama özelliğine sahip olarak ilan edilir; Bu ihtiyacı ortadan kaldırıyor TRIMmu? GC süreçleri RAID ortamlarında nasıl çalışır?

   1.1. Örneğin, 2010’dan bu TRA’ya, TRIMming-değil ( https://superuser.com/questions/188985/how-badly-do-ssds-degrade-without-trim ) nedeniyle oldukça düşük performans düşüşünü tanımlayan bkz. 2015 tarihli makale, TRIM'i kullanmanın şiddetle tavsiye edildiğini ortaya koymaktadır ( http://arstechnica.com/gadgets/2015/04/ask-ars-my-ssd-does-garbage-collection-so-i-dont-need-trim -hey / ). Gerekliliği için bu güçlü argümanlara cevabınız nedir TRIM?

3. Daha önceki yılların birçok makalesi ve tartışması, SLC'ye karşı MLC flaşı ile ilgilidir ve daha uzun ömrü nedeniyle SLC'nin tercih edildiğini gösterir - ancak bugün tüm SSD'lerin (Tüketici-İşletime spektrumunda nerede bulunduklarına bakılmaksızın) MLC olduğu anlaşılmaktadır. bu günlerde - artık bu alaka düzeyi mi?

   1.1 Peki ya TLC flaş?

4. Kurumsal SSD'ler daha yüksek dayanıklılık / yazma sınırlamalarına sahip olma eğilimindedir (genellikle sürücünün beklenen 5 yıllık ömrü boyunca bir günde, sürücünün üzerine kaç kez tamamen yazdığınızla ölçülür) - yazma döngüsü sınırı çok yüksekse (örneğin Günde 100 tam yazma) Bu, hiç gerek duymadıkları anlamına mı geliyor, TRIMçünkü bu sınırlar çok yüksek, ya da - bunun tersi - bu sınırlar sadece kullanım yoluyla elde edilebilir TRIMmi?

Her seferinde bir soruyu cevaplamaya çalışalım:

• Modern (2015-2016 dönemi) SSD'ler için TRIM desteği gerekli midir?

Kısa cevap: çoğu durumda, hayır. Uzun cevap: Eğer yeterli boş alan ayırırsanız (~% 20), tüketici sınıfı bir sürücü bile genellikle oldukça iyi performans tutarlılık değerlerine sahiptir (ancak bunun yerine sürekli yazmaya boğulan sürücülerden kaçınmanız gerekir ). Kurumsal sınıf sürücüler daha iyidir çünkü hem varsayılan olarak daha fazla boş alana sahiptirler hem de denetleyici / ürün yazılımı kombinasyonu, sürücünün sürekli kullanımına göre optimize edilmiştir. Örneğin, başvurduğunuz S3700 sürücüsüne bir göz atın: kırpmadan bile, çok iyi yazma tutarlılığına sahiptir.

• Genelde sürücülere daha fazla dahili çöp toplama işlemi yapıldığı bildiriliyor, bu TRIM'e duyulan ihtiyacı engelliyor mu? GC süreçleri RAID ortamlarında nasıl çalışır?

Sürücü çöp toplayıcısı sihrini sürücü sanal alanı içinde yapar - dış ortam hakkında hiçbir şey bilmez. Bu, dizinin RAID seviyesinden (çoğunlukla) etkilenmediği anlamına gelir. Bununla birlikte, bazı RAID seviyeleri (temel olarak parite tabanlı olan) bazen (ve bazı özel uygulamalarda) yazma amplifikasyon faktörünü artırabilir, bu da GC rutinleri için daha yüksek çalışma anlamına gelir.

• Daha önceki yılların birçok makalesi ve tartışması, SLC'ye karşı MLC flaşı ile ilgilidir ve daha uzun ömrü nedeniyle, SLC'nin tercih edildiğini, ancak tüm SSD'lerin (Tüketici-İşletmeler spektrumunda nerede bulunduklarına bakılmaksızın) bugünlerde MLC olduğu anlaşılmaktadır. - artık bu alaka düzeyi ayrımı mı

SLC tahrikleri, esasen askeri ve bazı endüstriyel görevlere devredilen şirketten kayboldu. İşaretli işletme şimdi üç sınıfa ayrılmıştır:

• HMLC / MLCe flaş, daha iyi binlendirilmiş MLC yongalarına sahip olan ve en az 25000/30000 yeniden yazma döngüsünü sürdürdüğü sertifikalı;
• 3D MLC çipleri yaklaşık 5000-10000 yeniden yazma döngüsünde;
• normal düzlemsel MLC ve 3D TLC yongaları yaklaşık 3000 yeniden yazma döngüsünde değerlendirilir.

Gerçekte, yukarıdaki flaş türlerinden herhangi biri size bol miktarda toplam yazma kapasitesi sağlamalıdır ve aslında, yukarıdaki flaş türlerinin hepsine sahip kurumsal sürücüler bulabilirsiniz.

İşletme ve tüketici tahrikleri arasındaki gerçek farklılaşma:

• denetleyici / ürün yazılımı kombinasyonu, kuruluşun beklenmedik denetleyici hatası nedeniyle ölmesi çok daha zor;
• güç korumalı yazma önbelleği, flaşın kendisinde depolanan Flash Çeviri Katmanına (FTL) zarar gelmesini önlemek için son derece önemlidir.

Kurumsal sınıf sürücüler çoğunlukla daha iyi flaş kullanmak yerine kontrolörleri ve güç kapasitörleri nedeniyle daha iyidir.

• Kurumsal SSD'ler daha yüksek dayanıklılık / yazma limitlerine sahip olma eğilimindedir (genellikle, sürücünün beklenen 5 yıllık ömrü boyunca, bir gün içinde sürücünün üzerine kaç kez tamamen yazabileceğinizi ölçülür), bu durum, Yazmanın Neden Olduğu Amplifikasyonla ilgili endişeleri ortadan kaldırır mı? TRIM'i çalıştırmıyor musunuz?

Yukarıda belirtildiği gibi, işletme sınıfı sürücüler, sırayla TRIM'lere olan ihtiyacı büyük ölçüde azaltan çok daha yüksek varsayılan yedek alana (~% 20) sahiptir.

Yine de, bir not olarak, lütfen TRIM'leri destekleyen bazı yazılım RAID'lerini göz önünde bulundurun (birisi Linux MDRAID mi dedi ? )

TRIM, SSD'leri modern RAID denetleyicilerinde kullanırken endişelendiğim bir şey değil. SSD'ler geliştirildi, donanım RAID denetleyici özellikleri bu iş yükleri için optimize edildi ve dayanıklılık raporlaması genellikle yerinde.

TRIM, alt uç SATA sürücüler içindir. SAS SSD'ler için, SCSI eşleşmemiz var ve belki de TRIM gereksinimlerini karşılamamamın nedeni bu ...

Ancak diğer yorumcu doğru. Yazılım Tanımlı Depolama (SDS), SSD'leri kullanma biçimimizi değiştiriyor. SDS çözümlerinde, RAID denetleyicileri önemli değildir. Ve TRIM gibi şeyler daha az önemli olma eğilimindedir çünkü SSD'ler belirtilen rolleri dolduruyorlar. Nimble depolama önbelleğini veya ZFS L2ARC ve ZIL okumalarını düşünüyorum ... Hepsi özel ihtiyaçları karşılıyor ve yazılım kaynakları daha akıllıca kullanıyor.

SSD'li RAID seviyeleri Yukarıdaki cevap RAID 5 gibi parite ile RAID seviyelerinin yazma amplifikasyonunu arttırdığını göstermektedir. Bunu yorumlamanın gerçekten birden fazla yolu var: bir sürücü üzerindeki etki veya sürücü grubu üzerindeki etki.

Artıklık olmamasına kıyasla, RAID 5, sağlama toplamı eşliği ekledikçe kümeye yazma ekler. RAID 0 dizisinin (n-1) sürücüleri ile karşılaştırıldığında, n sürücü içeren RAID 5 dizisinin sürücü başına etkisi hiçbir şey değildir. N sürücülerin her biri aynı sayıda yazma alır. RAID 5, sete 1 / (n-1) fazladan yazma ekler. Ancak RAID 1 ve RAID 10, bir SSD'ye yazılan her şey aynasına yazıldığından sete% 100 ekstra yazma ekler.

Dolayısıyla, aynı sayıda sürücüye sahip bir RAID 10 setine karşılık RAID 5 setine yazma açısından, RAID 5 setindeki SSD'ler daha az yazma alacaktır. Kullanılabilir kapasiteyi eşitlemek için RAID 10 setindeki SSD sayısını arttırsanız bile, bu doğru kalır.

shodanshok burada gerçek cevaba değdi. Ekstra alan ayırırsanız, "aşırı sağlama", SSD'nizin dayanıklılığı ve yazma performansı tutarlılığı hem zaman içinde iyileştirilecek, hem de TRIM desteğinin eksikliği çoğunlukla önemsiz hale gelecektir. Yeni bir SSD ile başlayarak, tam kapasiteden daha az bölümlere ayırmak kadar basit bir alan yaratılabiliyor. Sürücü içi kontrol cihazlarının çoğu, hiç kullanılmamış alanı, ayrılmış alanla aynı şekilde ele alır ve böylece yazma kuvvetlendirmesini önemli ölçüde azaltır. Önyükleme ve işletim sistemi için% 10 ayrılmış alan muhtemelen yeterlidir. Sık sık yeniden yazılmış sürücüler için bu alanı artırın.