Қандай SSD сыйымдылығы кәсіпорындардың деректерді өңдеу талаптарына сай келеді?

SSD сыйымдылығының шынайы көрсеткіштерін түсіну: Бастапқы, Пайдаланылатын және Нақты

Артық қамтамасыз ету мен прошивкаға кететін ресурстар пайдаланылатын SSD сыйымдылығын қалай азайтады

Кәсіпорындық SSD-лерде көрсетілген сандар әдетте пайдаланушыларға нақты қолжетімді болатын көлемге қарағанда олардың ішіндегі шамасыз NAND сақтау құрылғысын көрсетеді. Өндірушілер «артық резервтеу» туралы айтқанда, олар жиі жазу операцияларын көп орындаған кезде дискінің тұрақты жұмыс істеуін қамтамасыз ету үшін қалдық көлемнің шамамен 28%-ын қоқыс жинау мен ыдырау деңгейін теңестіру функцияларына бөледі. Содан кейін қателерді түзету, зақымданған блоктарды басқару және контроллер ақпаратын сақтау сияқты функциялар үшін 7–10% қосымша firmware қосымша жады алады. Бұл барлық бөлінімдер нәтижесінде нақты пайдаланылатын көлем қатты төмендейді. Мысалы, 1 ТБ деп жарияланған диск әдетте шамамен 930 ГБ көлемін береді. Бұл айырма ИТ инфрақұрылымын жобалаған кезде өте маңызды. Дерекқорлармен немесе виртуалды машиналармен жұмыс істейтін адамдарға тұрақты енгізу/шығару өнімділігі — бұл тек қана тілекті қасиет емес, сонымен қатар бұл көрсеткіштер қызмет көрсету деңгейінің келісімшарттары (SLA) тұрақты қалуын немесе пик жүктеме кезінде бұзылуын тікелей анықтайды.

Аппараттық үдеуі бар сығу мен дедупликация арқылы тиімді SSD сыйымдылығының артуы

Қазіргі кезде кәсіпорындық SSD-тар өзіндік контроллер ішінде автоматты түрде жүзеге асатын аппараттық жеделдетілген сығу мен дедубликация әдістерін қолдана отырып, сыйымдылықтың төмендеуіне қарсы күреседі. LZ4 сығу әдісі мәтіндік файлдар мен журнал жазбалары үшін өте жақсы жұмыс істейді және олардың көлемін жиі шамамен екі есе немесе үш есе дейін азайтады. Дедубликация әртүрлі виртуалды машиналар немесе контейнер кескіндері арасында деректердің қайталанатын блоктары болған кезде қолданылады. Екі технология бірігіп жұмыс істегенде, олар физикалық NAND сақтау құрылғысынан 1,5–2 есе көп болатын «тиімді сыйымдылық» деп аталатын нәтиже береді. Мысалы, стандартты 15 ТБ QLC SSD-ны қарастырайық: осы оптимизациялар арқасында ол логикалық деректердің 27 ТБ-ға дейін сақтай алады. Біз модельдің тексеру нүктелері мен жасанды деректердің топтары сияқты көптеген қайталанатын үлгілерге ие болатын жасанды интеллектті оқыту деректері жинағында қатты әсерлі нәтижелерге жеттік. Осы жағдайларда орын үнемі 80%-ға дейін жетеді, сондықтан кешігу немесе өткізу қабілеті сияқты өнімділік көрсеткіштеріне ешқандай байқалатын әсер етпей, архивтеу мен дайындау мақсаттары үшін жоғары тығыздықтағы сақтау шешімдерін қолдануға болады.

SSD сыйымдылығын негізгі кәсіпорын жұмыс жүктемелеріне сәйкестендіру

SQL дерекқорлары: IOPS тығыздығын, журнал көлемін және SSD сыйымдылығын теңестіру

Транзакциялық дерекқорлар үшін SSD сыйымдылығын жоспарлау — кездейсоқ IOPS талаптарына қол жеткізу мен өсетін транзакциялық журналдарды басқару үшін шынымен маңызды. Жазуға негізделген OLTP жұмыс жүктемелерімен жұмыс істеген кезде бұл журналдар қолжетімді сақтау орнының шамамен 20–30%-ын алады. Жеткілікті қосымша орын болмаған жағдайда жүйе жазуларды басқару үшін қосымша күш салады, бұл SSD-ны тезірек тозуға әкеледі және жауап уақытын баяулатады. Саладағы стандарттарға сүйенсек, минутына шамамен 50 мың транзакция өңдейтін көптеген жүйелерге тек осы журналдар үшін ғана емес, сонымен қатар буферлік орын мен уақытша дерекқор операциялары үшін де шамамен 1,5 есе көп таза деректер сыйымдылығы қажет. Шамамен 15–20% қосымша сыйымдылық қалдыру нақты үлкен айырмашылық жасайды. Бұл көлем жоғары жүктеме кезінде өнімділікті тұрақты ұстайды және дискілердің қызмет ету мерзімін ұзартады. Бұл өте маңызды, себебі төзімділікке қосымша ресурстың болуы мен уақыт өте келе сенімді жұмыс істеуі арасында тығыз байланыс бар, әсіресе тоқтап қалу кезінде ақшалай шығындар туғызатын маңызды бизнес ортасында.

Виртуалдандырылған орталар (vSphere/ Hyper-V): Әрбір ВМ тығыздығы мен суреттік саясаттары бойынша сыйымдылықты масштабтау

Компаниялар виртуалданған кезде, біріктірілген виртуалды машиналар (ВМ) саны көп болғандықтан, сондай-ақ әрбір қонақ ОЖ-і де орын алатындықтан, оларға көп көлемді сақтау кеңістігі қажет болады; тағы да, суреттердің (snapshot) барлық жерде көбейіп кетуі туралы айтып өтпеймін. Көптеген виртуалды машиналардың тек өзінің операциялық жүйесі мен қолданбалары үшін ғана 40–100 гигабайт аралығындағы кеңістік қажет. Алайда бағдарламалық қамтамасыз ету жаңартулары немесе резервтік көшірмелер кезінде суреттердің пайда болуы сақтау кеңістігінің пайдаланылуын екі есе дейін арттыруы мүмкін. Егер ортада 50-ден астам виртуалды машина іске қосылған болса, ИТ мамандары суреттердің метаверилерін, уақытша клондарды және уақыт өте келе жиналатын қиындық туғызатын swap-файлдарды өңдеу үшін SSD-ке шамамен тағы да төрттен бір бөлік кеңістік бөліп қоюы керек. Жұқа берілу (thin provisioning) бастапқыда кеңістікті үнемдеуге көмектеседі, бірақ ешкім кейіннен қатты сақтау кеңістігінің жетіспеушілігіне ұшырап қалғысы келмейді, сондықтан өнімділік мәселелерін болдырмау үшін регулярлық тексерістер міндетті түрде жүргізілуі керек. Ең жақсы нәтиже алу үшін суреттердің жиілігін қарастырылатын жұмыс жүктемелерінің түрімен сәйкестендіру керек. Маңызды өндірістік жүйелер үшін сағат сайын суреттер қажет болуы мүмкін, ал дамыту/сынау ортасында олар күндік интервалмен жеткілікті болуы мүмкін. Бұл тәсіл деректердің көптеліп кетуін азайтады және қажет болған кезде апаттардан қалпына келтірудің мүмкіндігін сақтайды.

Файлдар мен объектілерді сақтау серверлері: Метаверілердің артық жүктемесі мен тізбекті өткізгіштік талаптары

SSD сақтау құрылғысы файлдық және объектілік сақтау жұмыс жүктемелерімен айналысқан кезде метадеректерді өңдеуге және нақты деректерді орын ауыстыруға бөлінеді. Көптеген метадеректермен жұмыс істейтін жүйелер — мысалы, денсаулық сақтандыру саласындағы суреттік архивтер немесе құқықтық құжаттардың үлкен жинақтары — файлдарды индекстеу, каталогтар бойынша навигациялау және қол жетімділікті басқару сияқты мақсаттар үшін жалпы көлемнің шамамен төрттен бірінен үштен біріне дейінгі бөлігін бөлуі керек. Мұндай жүйелер көптеген кішкентай файлдармен жұмыс істеген кезде тез жауап беру үшін әр он терабайтқа кемінде 15 мың IOPS-ке ие болуы керек. Ал екінші жағынан, деректерді кездейсоқ емес, алайда тез өткізуға бағытталған жүйелер — мысалы, бейне түзету орындары немесе ұзақ мерзімді деректерді сақтау пулдары — тікелей сызықтық жылдамдыққа көбірек назар аударады. Олар әдетте 1,5 гигабайттан астам жазу жылдамдығын үздіксіз қолдай алуы керек. Архивтік деректерді сақтау үшін QLC негізіндегі SSD-лер қаржылық тұрғыдан тиімді шешім болып табылады, бірақ бұған назар аударған жөн болатын бір ескерту бар. Егер дискілер күнделікті толық сыйымдылықтарының шамамен үштен бірінен астамын қайта жазылса, олар күтілгендей ұзақ уақыт жұмыс істемейді.

SSD төзімділігі мен архитектурасы: Сыйымдылықтың жазу жұмыс көлемімен сәйкес келуі неге қажет

TBW, DWPD және NAND түрінің әсері: Өндірістік контексте SLC, TLC және QLC SSD-лер

SSD-ның тұрақтылығы үш негізгі факторға байланысты: жазылатын терабайт саны (TBW), күндік жазу қабілеті (DWPD) және ішінде қолданылатын NAND технологиясының түрі. SLC NAND басқаларға қарағанда әлдеқайда ұзақ қызмет етеді және тозуға дейін 50 000–100 000 жазу циклын көтереді. Алайда, оның кемшілігі — қымбат тұрады, сондықтан оны біз негізінен жылдамдық ең маңызды болатын кэш жүйелерінде, мысалы, қаржы саласындағы жоғары жиілікті сауда платформаларында көреміз. TLC орташа орынды алады: ол шамамен 1 000–3 000 циклға шыдайды. Бұл оқу мен жазу жиі орындалатын әдеттегі кәсіпорындық сақтау қажеттіліктері үшін жеткілікті деңгейде. Содан кейін QLC келеді: ол кемінде кеңістіктің аз мөлшеріне көп деректерді орналастырады және гигабайтқа қарағанда төмен бағамен сатылады. Бірақ мұндағы қиындық — оның ұзақ қызмет ете алмайтығы, яғни максимум шамамен 1 000 цикл. Бұл негізінде жазылуға қарағанда көбірек оқылатын объектілер үшін жарамды: резервтік файлдар, жүйелік журналдар немесе веб-сайттардың мазмұнын жеткізу үшін қолданылатын уақытша кэштер.

ЖИ/МҮ оқыту құбырлары: Ұзақ мерзімді жазу жүктемелері астында жоғары сыйымдылықты QLC SSD-ның өміршеңдігін бағалау

ЖИ/МҮ оқыту құбырлары ерекше талап қоятын, ұзақ мерзімді жазу үлгілерін талап етеді — негізінде көптеген терабайттық деректер жинағын қайталанып түсіру, араластыру және тексеру нүктелерін орнату қажет. Бұл жағдайларда QLC SSD-лар тез тозады: үнемі 24/7 жазу жүктемесі олардың тозу бюджетін жылдар емес, айлар ішінде толығымен шығарып тастайды.

Артық ресурстардың берілуі QLC өмір сүру ұзақтығын ұзартуға көмектеседі, бірақ негізгі архитектуралық шектеулерді жеңе алмайды. Өндірістік ЖИ инфрақұрылымы үшін NAND типін күтілетін жазу интенсивтілігіне — тек сыйымдылық қажеттіліктеріне емес — сәйкестендіру қажет; бұл жоспарланбаған ауыстыруларды, өнімділіктің қатты төмендеуін немесе деректердің бүтіндігіне қатер тудыратын жағдайларды болдырмау үшін маңызды.