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选择数据中心SSD时需要了解的8件事

导读我们的上一篇文章讨论了硬盘驱动器如何不仅活着而且还在数据中心蓬勃发展。毫无疑问,固态硬盘(SSD)也已在阳光下赢得了自己的位置。SSD为企

我们的上一篇文章讨论了硬盘驱动器如何不仅活着而且还在数据中心蓬勃发展。毫无疑问,固态硬盘(SSD)也已在阳光下赢得了自己的位置。SSD为企业工作负载(如AI,机器学习和边缘应用程序)带来了速度,耐用性和灵活性。但是SSD并不是万能的解决方案。我们整理了一系列重要注意事项,以帮助减少数据中心SSD的选择。

1.外形尺寸

由于SSD中没有活动部件,因此与硬盘驱动器相比,它们的物理形态更独特。您可能会发现同一固态硬盘的不同版本,以及在不同外形尺寸下具有相似性能,从而最适合您的基础架构。

重要性的原因:

形状因数定义了SSD的安装位置,是否可以在不关闭服务器电源的情况下更换它以及机箱中可以装多少个SSD。从2.5英寸驱动器到M.2,EDS或附加卡,可以使用多种尺寸规格,每种规格都有不同的优势,具体取决于您的需求。

2.界面选项

该接口是将计算资源与存储连接的协议。目前,SSD有三种接口选项:SATA,SAS和NVMe™。NVMe是最新的协议,以其低延迟和高带宽而著称,可加快企业工作负载的性能。SATA和SAS可以同时支持SSD和HDD,而NVMe通常是仅SSD协议,并且是未来的接口。

重要性的原因:

接口或协议是指SSD和CPU之间的电气和逻辑信号。它定义了SSD的最大带宽,最小延迟,可扩展性和热插拔功能。换句话说,对存储的访问受协议影响。

3.耐力考量

硬盘驱动器使用磁畴来记录1和0,以有效地提供无限数量的写入。相比之下,闪存单元(记录数据的位置)实际上将电荷移入和移出绝缘体以存储位,并且只能写入有限次数。擦除位并将其写入闪存的物理过程,可以执行100次到10,000次以上,

最终破坏了单元存储位的能力。这就是为什么闪存驱动器具有不同的耐用性等级以及为什么闪存纠错技术很重要的原因。

重要性的原因:

每个SSD保修都在其使用寿命内提供有限数量的写入数据,因为基础闪存仅支持有限数量的擦除和写入周期。对于以只读为主的应用程序,如果选择太高的耐用性SSD,则会不必要地增加成本,而对于需要大量写入的工作负载,如果选择太低的耐用性SSD,可能会导致应用程序过早失效。

4.错误处理,电源保护和端到端数据保护

SSD速度很快,但是如果不使用适当的企业级数据保护,则可能会使数据面临风险。企业级固态硬盘的数据保护保证涵盖三个主要领域:NAND错误处理,电源故障保护和端到端数据路径保护。这些区域旨在防止在SSD处理管道的不同阶段丢失数据或错误的数据检索。

为何重要:

消费者和企业SSD的真正区别在于错误案例处理。意外的电源故障,控制器或数据路径中的随机位翻转以及其他闪存错误都可能导致数据损坏-并且,覆盖这些条件的效率(如果有的话)存在很大差异。

5. NAND类型

NAND单元是SSD中最基本的存储组件。这个重要指标是每个单元存储的位数。此测量显着影响耐力,

NAND单元阵列布局,这会极大地影响密度和成本。

为何重要:

当今的SSD基于闪存单元构建,并具有多种实现方式。这些范围从单层,每单元一位配置到三维堆叠组,其中每个闪存单元最多存储16种不同的电荷水平。闪存技术已经发展,通过多代SLC,MLC,TLC和QLC,密度和耐用性得到了提高。了解每种NAND类型的优缺点可帮助您为特定应用选择合适的寿命和可靠性SSD。

6.基准化

在没有实际运行应用程序的情况下,没有一种万能的方法可以确定SSD的真正应用程序性能。但是,即使可以在特定的SSD上测试应用程序,您如何预测整个输入可能性(例如,黑色星期五或双十一期间网店的高峰负载,或会计数据库的年末对帐)?

为何重要:

提高性能的愿望通常是架构师关注SSD的首要原因。然而,对实际性能进行基准测试既不容易也不容易。适当的品质因数必须在预先准备的具有代表性的工作量下获得。这是了解特定应用中SSD性能的必要步骤。

7.力量

通常在接口要求之内,为所有数据中心SSD指定默认的功率包络。对于对功耗有严格限制的特殊工作负载,例如当部署在受电源或散热限制的大型机架中时,可以将某些数据中心SSD配置为设置较低的功耗限制。在这种情况下,SSD会通过节流阀来降低最大能耗,而这通常是以性能为代价的。如果在工作负载中使用功率限制配置,则必须通过在启用了功率限制设置的情况下测试SSD来验证实际性能影响。

为何重要:

通常可以将SSD调整到适当的位置,以优化功耗或性能范围。通过智能地利用这些选项,您可以实现整个数据中心范围内的显着节能或性能提升。

8.监测与管理

不同的接口技术支持不同的监视技术。SATA,SAS和NVMe接口中可用的基本监视技术称为SMART(自我监视,分析,

和报告技术)。它提供了一个监视工具,用于检查单个驱动器的基本运行状况和性能。

为何重要:

部署SSD相对容易;但是,随着安装了更多SSD,使用可从集中式平台监视运行状况,性能和利用率的工具可以节省时间并减轻压力。

数据中心SSD的底线建议

企业固态硬盘彻底改变了数据中心。尽管硬盘驱动器在数据中心中仍具有光明的前途,可以以最佳的总拥有成本(TCO)大规模存储海量数据,但不可否认SSD在高速数据库和其他应用程序中具有无与伦比的延迟和带宽优势。

为特定的部署选择合适的SSD可能会很困难,因为存在一系列跨越价格,性能,外形尺寸,耐用性和容量的企业级SSD。什么时候

在评估数据中心SSD时,您不仅可以查看简单的IOPS或带宽数字,还可以满足您的性能需求。考虑服务质量,以确保可以满足您的应用程序SLA,混合工作负载

性能以更好地匹配实际工作负载,并提供外形尺寸以协助热插拔或就地故障架构。

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