Ямар SSD багтаамж үйлдвэрлэлийн өгөгдлүүдийн боловсруулалтын шаардлагад нийцмүү?

SSD-ийн багтаамжийн бодит бүтээл: Анхны, Ашиглаж болох, Үр дүнтэй

Нөөц багтаамж (over-provisioning) болон прошиверийн ачаалал как ашиглаж болох SSD-ийн багтаамжийг бүүдүүвэр хэмжээгүй бүүдүүвэр хэмжээгүй бүүдүүвэр хэмжээгүй бүүдүүвэр хэмжээгүй бүүдүүвэр хэмжээгүй бүүдүүвэр хэмжээгүй бүүдүүвэр хэмжээгүй бүүдүүвэр хэмжээгүй бүүдүүвэр хэмжээгүй бүүдүүвэр хэмжээгүй бүүдүүвэр хэмжээгүй бүүдүүвэр хэмжээгүй бүүдүүвэр хэмжээгүй бүүдүүвэр хэмжээгүй бүүдүүвэр хэмжээгүй бүүдүүвэр хэмжээгүй бүүдүүвэр хэмжээгүй бүүдүүвэр хэмжээгүй бүүдүүвэр хэмжээгүй бүүдүүвэр хэмжээгүй бүүдүүвэр хэмжээгүй бүүдүүвэр хэмжээгүй бүүдүүвэр хэмжээгүй бүүдүүвэр хэмжээгүй бүүдүүвэр хэмжээгүй бүүдүүвэр хэмжээгүй бүүдүүвэр хэмжээгүй бүүдүүвэр хэмжээгүй бүүдүүвэр хэмжээгүй бүүдүүвэр хэмжээгүй бүүдүүвэр хэмжээгүй бүүдүүвэр хэмжээгүй бүү......

Аж ахуйн SSD-үүд дээр заагдаж буй тоонууд нь ихэнхдээ хэрэглэгчдийн үнэнхүйд хүртээмүүр хийн хувьд хүртээмүүр NAND санах ойн хэмжээг илтгэнд, бүүр үнэнхүйд хүртээмүүр хийн хувьд хүртээмүүр NAND санах ойн хэмжээг илтгэнд. Үйлдвэрлэгчид «нөмрөл» гэж ярих үед түднүүд нь хаягдах үүрэг (garbage collection) ба хүчдлүүрт хүртээмүүр хийн хувьд хүртээмүүр NAND санах ойн хэмжээг илтгэнд. Дараа нь прошивкарын хүндрэл нь алдаа засварлах, муу блокуудыг удирдах, контроллерын мэдээллийг хадгалах зэрэг зүйлсийн хувьд дахин 7–10% хэмжээг авч үлдэд. Бүх төрлийн хуваарилалт нь үнэнхүйд хүртээмүүр хийн хувьд хүртээмүүр NAND санах ойн хэмжээг илтгэнд. Жишээлбэл, 1 ТБ гэж зарлагдаж буй диск нь ихэнхдээ 930 ГБ ойрхойн хүртээмүүр хийн хувьд хүртээмүүр NAND санах ойн хэмжээг илтгэнд. Энэ ялгаа ИТ-инфраструктурыг төлөвлөх үед маш их утга үүрд. Өөрсдийнх нь өгөгдлийн санууд юм уу виртуал машинуудтай ажилладаг хүмүүс нь тогтвортой оруулалт/гаргалттын үр дүнгүүд нь зөвхөн хүссэн шинж чанар бүүр үнэнхүйд хүртээмүүр хийн хувьд хүртээмүүр NAND санах ойн хэмжээг илтгэнд — түүнээс шалтгаалан үйлчилгээний түвшний гэрчилгэд (SLA) тогтвортой байх юм уу, үүрд хамгийн их ачаалал үед тарж хаягдах нь тодорхой.

Хөдөлмүүр-хурдасгагч шахалт ба давхардмүүр арилгалын тусламжтай SSD-ийн үр дүнтэй багтаамжийн нэмэлт хүртээмүүр

Одойн үед корпоратив SSD-ууд нь хадгалах багтаамжийн алдагдалд тулгардаг, түүнд төвлөрүүлэгч доторх хөнгөвтөр хөтөлбөрүүд (хурдасгаж үйлдэх шахалт ба давхардмуйн арилгах технологи) ашигладаг. LZ4 шахалтын арга нь текст файлууд ба лог бичлэгүүдэд маш сайн ажилладаг, түүний үр дүнд түднүүдийн хэмжээ нь ихэвчлэн хагасаас хоёр гуравтая хүртэл багасдаг. Давхардмуйн арилгах технологи нь өөр өөр виртуал машинууд юм уу контейнер зурагт бүхлээр давхардмуйн блокууд байх үед идэвхжинэ. Хойшоо хоёр технологи хамтран ажилладаг үед түүн дээр «үр дүнтэй багтаамж» гэж нэрлэдэг, яг үүн дээр физик NAND санах ойн багтаамжийн 1,5–2 дахин илүү багтаамж үүсдэг. Жишээлбэл, стандарт 15 ТБ-ийн QLC SSD нь төвлөрүүлэгч доторх оптимизацийн үр дүнд логик өгөгдлийн 27 ТБ-ийн хүртэл хадгалж чаддаг. Бид ИИ-н сургалтын өгөгдлийн цуглуулмуйн тохиолдолд гайхалтай үр дүн харж байна: түүнд загварын шалгах цэгүүд, синтетик өгөгдлийн пакетууд гэх мэт давхардмуйн хэсгүүд их байдаг. Түүн дээр зайг хадгалах үр дүн 80% хүртэл хүрдэг, үүн дээр тархитай хадгалах шийдлүүдийг архивлалт ба бүүрдүүлэлтийн зориулалтад ашиглах боломжтой болдог, үүн дээр хожимдож үүсдэг хугацаа (latency) юм уу нүүрлэлт (throughput) гэх мэт үзүүлэлтүүд нарийн хяналтанд байхгүй.

SSD-ийн багтаамжийг үндсэн корпоратив ачаалламд тохируулах

SQL өгүүлэл: IOPS нягт, логын дундаж хэмжээ ба SSD-ийн багтаамжийг тэнцвэртэй байлгах

Гүйлгээний өгөгдлийн сангуудын SSD багтаамжийг төлөвлөх нь санамсаргүй IOPS шаардлагуудыг хангаж, өсөж буй гүйлгээний журналуудыг удирдах үед үнэнхүү чухал. Бичлэгт хүнд OLTP ачаалалт системүүдтэй ажиллах үед түдүүвэр журналууд нь бүх хадгаламжийн зайны 20–30% хүртэл хэрэглэж чадна. Хүрэлцэхүүн нөөц бага байх үед систем бичлэгүүдийг удирдахад илүү их ачаалалд орж, SSD-н хугацаа хурдан дуусаж, хариу үйлдлийн хурд удаашрана. Индустрийн стандартуудын дагуу, минутанд 50 мянган гүйлгээ хүлээн авдаг системүүдийн журналууд, буфер зай, ажилч өгөгдлийн сангуудын хувьд хоолойн өгөгдлийн багтаамжийн дор хаяж 1,5 дахин илүү багтаамж шаардлагатай. Нөөц багтаамжийг 15–20% хүртэл үлдээх нь үнэнхүү том ялгаа бүтээдэг: үүнээр ачаалал өндөр байх үед ажиллах хурд тогтвортой үлддэг, мөн дискүүдийн үйлдлийн хугацаа уртасна. Энэ нь онцгой чухал, учир нь төвөгтэй бизнес-орчинд зогсолт үлдээх нь мөнгөн алдагдалд хүргэдэг тул SSD-н хүрэлцэхүүн төдий л бүтээмжит үйлдлийн хугацаа (endurance) ба тогтвортой ажиллах чадварын хооронд хүчтэр холбоо байдаг.

Виртуалжигдсан орчин (vSphere/ Hyper-V): Бүх виртуал машин дээрх багтаамжийн масштаблалт ба хуулбарын бодлого

Компаниуд виртуал болж, тэдгээр VM-үүд нэгтгэн байрлахын улмаас илүү их хадгалах орон зай хэрэгтэй болж, нэмэлтээр зочин ОС бүр орон зай эзэлдэг, мөн би хаа сайгүй үрждэг snapshots-оос эхлэх ч хэрэггүй. Ихэнх виртуал машинууд нь зөвхөн үйлдлийн систем болон програм хангамждаа 40-100 гигабайтын хооронд шаардлагатай байдаг. Гэхдээ програм хангамжийн шинэчлэл, хуримтлал хийх үед хадгалах байрны хэрэглээ хоёр дахин нэмэгдэх үед нь анхаараарай. Хэрэв 50 гаруй виртуал машин ажиллаж байгаа орчин байгаа бол IT-ийн хүмүүс SSD-ийн дөрөвний нэг орчим орчныг цаг хугацааны мета өгөгдлийг, түр зуурын клоныг, цаг хугацааны туршид хуримтлагддаг догшин солилцооны файлуудыг зохицуулахад зориулан илүү их байршуулах ёстой. Хурд хажууд нь байрны зай хэмнэхэд туслах боловч хожим нь хэн ч нэн даруй хадгалах байрны дутагдалд орохыг хүсэхгүй тул гүйцэтгэлийн асуудлыг арилгахын тулд тогтмол хяналт шалгалт хийх нь зайлшгүй шаардлагатай. Хамгийн сайн үр дүнг авахын тулд ямар төрлийн ажлын ачаалалтай харьцуулж, ямар их удаа snapshots гарч байгааг харгалзан үзээрэй. Хүндэт үйлдвэрлэлийн системүүдэд цаг тутамд нэг удаагийн зураг авах шаардлагатай байж болох ч хөгжүүлэлт / туршилтын орчин нь өдөр тутмынх нь дагуу гарах боломжтой. Энэ арга нь нэн шаардлагатай үед асуудлыг шийдвэрлэх чадвараа алдахгүйгээр өгөгдлийн хэтэрхий хуулбаруудыг бууруулдаг.

Файл ба Объектын Хадгалах Серверүүд: Метадатын Нөхцөлдүүлэлт vs. Дараалан Дамжуулалтын Шаардлагууд

SSD хадгалах төхөөрөмжүүдийн хадгалалт нь файл ба обьектын хадгалалтын ачаалалд хүлээж авах метадата, бодит өгөгдлүүдийн шилжүүлэлт гэсэн хоёр үүрэгт хуваарилагддаг. Хүн ам здравьн сургамжлалын дүрсүүдийн архив, хуульчдын том хэмжээт документын цуглуулга гэх мэт их хэмжээт метадататай системүүд нь файлуудын индекслэл, директориудын навигаци, хүртээмүүрт хяналт гэх мэт зүйлсийн хүлээж авахуйц нь нийт хадгалалтын ойролцоогоор дөрөвнөөс нэг хувь доошоо гурваннөөс нэг хувь хүртэлх зайг шаарддаг. Ийм системүүд нь жижиг файлуудтай хурдан ажиллахын тулд нийт 10 терабайт хадгалалтанд дор хаяж 15 мянган IOPS шаарддаг. Нөгөө талаас, санамсаргүй хүртээмүүрт биш, харин өгөгдлүүдийн хурдан дамжуулалтад чиглэсэн системүүд, жишээ нь видео засварлах станцүүд эсвэл урт хугацааны өгөгдлүүдийн хадгалалтын пулууст, шулуун шургуулын хурд илүү чухал. Түүд нь тасралтгүй бичих хурд 1,5 гигабайт секундт бүрт хүртэл бүдүүвчлэж байх ёстой. Архив өгөгдлүүдийн хадгалалтанд QLC суурьт SSD-үүдийн хувьд санхүүгийн хувьд үнэндүү хүлээж авах үүрэгтэй, гэтэд нь анхаарах хэрэгтэй нэг нюанс байдаг. Хэрэв дискүүд өдөрт нь бүх багтаамжийн гуравны нэг хувьт бүрт бичигддэг бол, түүд хүлээж авах хугацаанаас намногоор үхдэг.

SSD-ийн туршилтын хугацаа ба архитектур: Бичих ачаалалд хүчинтэл багтаамж хэрхэн тохируулах вэ

TBW, DWPD ба NAND-ийн төрлийн нөлөө: SLC, TLC ба QLC SSD-үүд үйлдвэрлэлд

SSD-ийн туршилт хугацаа гурван үндсэн хүчин зүйлд хамаарна: хичнээн терабайт бичиж болох (TBW), өдөрт бичих чадал (DWPD) ба доторх NAND технологийн төрөл. SLC NAND нь бусад NAND-аас их хугацаа үлдээд, үхлүүрдүүр 50 000–100 000 удаа бичих циклд төвөгтүүрдүүр үлдээд. Харин түүний дундаж үнэ үлдээд, түүнээс шалтгаалж түүнийг үндсэнд хурдан ажиллахын тулд кэш системд ашигладаг, жишээ нь санхүүгийн салбарт хэрэглэдэг өндөр давтамжтай худалдаа платформууд. TLC нь дундаж байр суурь олж, үхлүүрдүүр 1 000–3 000 удаа бичих циклд төвөгтүүрдүүр үлдээд. Түүнээс шалтгаалж түүнийг улсын хэмжээнд хэрэглэдэг үндсэн санах ойн системд ашигладаг, үүнд унших ба бичих үйлдлүүд тогтмол хийгддүүр. Түүн дараа QLC байдаг, түүн нь цөөн зай дотор илүү их мэдээллийг багтаад, гигабайт тутамд үнэ бага. Гэтэд түүний туршилт хугацаа бүрт бага — үхлүүрдүүр 1 000 удаа бичих циклд төвөгтүүрдүүр үлдээд. Түүн нь бичих үйлдлүүд бага, унших үйлдлүүд илүү их хийгддүүр хэрэглэдэг зүйлсд тохиромуй: резерв хуулийн файлууд, системийн логууд, вебсайтуудын агуулгыг хүртүүлэх зүйлсд ашигладаг түрхүүр кэш.

ИИ/МЛ сургалтын бүтцүүд: Тогтвортой бичлэгийн ачаалал доор өндөр хүчин зүчтэй QLC SSD-ийн ашиглалтын боломжийг үнэлэх

ИИ/МЛ сургалтын бүтцүүд нь онцгой шаардамжтай, тогтвортой бичлэгийн дараалал үүсгэн, их хэмжээтэй (олон терабайт) өгөгдлийн олон удаа оруулалт, дахин холимтгол, хадгалалт (checkpointing) гэх мэт үйлдлүүдийг шаарддаг. Эдгээр нөхцөлд QLC SSD-ийн гадаргуу хурдан дуусаж, 24/7 тасралтгүй бичлэгийн ачаалал доор түүний төлөөлөх хугацаа жилд бүүр хүрэхгүй, харин хоногт хүртэл бүүр бүүр хүртэл бүүр хүртэл бүүр хүртэл бүүр хүртэл бүүр хүртэл бүүр хүртэл бүүр хүртэл бүүр хүртэл бүүр хүртэл бүүр хүртэл бүүр хүртэл бүүр хүртэл бүүр хүртэл бүүр хүртэл бүүр хүртэл бүүр хүртэл бүүр хүртэл бүүр хүртэл бүүр хүртэл бүүр хүртэл бүүр хүртэл бүүр хүртэл бүүр хүртэл бүүр хүртэл бүүр хүртэл бүүр хүртэл бүүр хүртэл бүүр хүртэл бүүр хүртэл бүүр хүртэл бүүр хүртэл бүүр хүртэл бүүр хүртэл бүүр хүртэл бүүр хүртэл бүүр хүртэл бүүр хүртэл бүүр хүртэл бүүр хүртэл бүүр хүртэл бүүр хүртэл бүүр хүртэл бүүр хүртэл бүүр хүртэл бүүр хүртэл бүүр хүртэл бүүр хүртэл бүүр хүртэл бүүр хүртэл бүүр хүртэл бүүр......

Хэт их хуваарилалт QLC-ийн үйлдлийн хугацааг уртасгаж, гэхдээ үндесний архитектур хязгаарлалтыг давж чадахгүй. Үйлдвэрлэлд зориулсан ИИ инфраструктурын хувьд NAND-ийн төрлийг хүлээж буй бичлэгийн хүчтнүүртэй нийцүүлэх нь (зөвхөн багтаамжийн шаардлагатай нийцүүлэх биш) төлөвлөгүй солилцоо, ажиллагааны гагнуур, эсвэл өгөгдлийн бүтэн бүхэл бүтэн байдалд хүрч үүсгэх рискуудыг саархуулахын тулд онцгой чухал.