Pull to refresh

Развитие накопителей

ETegro Technologies corporate blog Interfaces *

У нас в планах есть рассказ о перспективных и интересных накопителях будущего, поэтому краткий обзор и немного систематизации будут полезны. Системы хранения — это отдельная область, которая вторична относительно носителей, поэтому её сейчас затрагивать не будем. Сильно в прошлое тоже нет необходимости, обойдемся SATA/SAS временами, новейшей историей, ближайшим будущим и красивыми картинками с цифрами.

Еще во времена IDE дисков была необходимость в недорогом, пусть и медленном, хранилище большого объема. Для этого изобретались бэкплейны с буферизацией для поддержки горячей замены и прочие костыли для работы с интерфейсом, который не был для этого предназначен. Переход на SATA сильно облегчил жизнь всем — компактный разъем типа golden finger вместо ужасного игольчатого, поддержка горячей замены заложена в стандарте, упрощение кабельного хозяйства, всех преимуществ не счесть.


SATA

Чуть позже появился стандарт SAS, который отменил деление на SCSI/SATA и унифицировал в едином разъеме подключение всех дисков.


Универсальный разъем SAS

Достаточно долгое время массово использовались обычные SATA диски, деления на десктопные и корпоративные серии еще не существовало. В отличие от SCSI дисков, SATA были рассчитаны на работу одной штуки в системе и совместимость с RAID контроллерами оставляла желать лучшего. Производители контроллеров вынуждены были составлять многостраничные списки совместимости с дисками, которые устаревали с выходом новых прошивок. Наше производство тоже тратило массу усилий.

SAS диски этих недостатков были лишены, но стоили (и стоят) заметно дороже за гигабайт емкости.


SAS 15K

Производительность также радикально различалась (картинка взята из нашей статьи SAS vs SATA):


Тест файл-сервера

Жизнь упростилась, когда были выпущены первые корпоративные диски. Поначалу они отличались только прошивкой и было возможно перешить «десктопные» диски, но и это уже было немало — проблем совместимости стало на порядок меньше. Сейчас корпоративные серии отличаются от обычных не только прошивкой, но и элементной базой. Более надежные двигатели, подшипники, приводы головок, все это существенно влияет на надежность и стабильность работы накопителя.

На что это повлияло?

Обороты шпинделя, об/мин 5200-7200 7200 10-15К
Надежность (MTBF), часов 600 000 1 200 000 1 600 000
Рабочая нагрузка Низкая (<10%) Низкая/Средняя (<20%) Высокая (100%)
Целостность данных Проверка чётности EDC + (ECC) EDC/ECC + своя защита
Виброустойчивость, рад/с2 6 12,5 >21
Исправление ошибок Обычное для SATA SATA + контроль времени Sense Keys, Codes, FRUs
Микрокод/Функции SATA SATA + набор функций NL SCSI + продвинутые функции (Два процессора)
Уровень невосстанавливаемых ошибок 1*10^-14 1*10^-15 1*10^-16
Наработка на отказ, часов в год 2400 8760 8760
Многохостовость нет нет 16 хостов одновременно
Защита данных Т10 нет нет да


Виброустойчивость сильно влияет на производительность диска:



Кстати, вот и живая демонстрация эффекта:


Уровень невосстанавливаемых ошибок влияет на надежность работы в массивах. Не углубляясь в математику, диск на 4000ГБ содержит 8/25 * 1014 бит. Перестроение RAID5 из 5 дисков означает передачу 40/25 * 1014 бит — при использовании обычных дисков такая ошибка практически всегда возникнет, а это развал массива и потеря данных. Корпоративные диски снижают этот шанс на порядок, mission critical — на два.

Одновременно начали распространяться SAS диски в формате 2.5". В формате 3.5" SAS диски остались только со скоростью шпинделя в 15К оборотов, а 2.5" опять принес деление на 10/15К. Развитие 3.5" линеек было решено прекратить, поэтому их производительность с давних пор не изменилась. В силу развития технологий, 2.5" 15К диски превосходят старые 3.5" 15К, немного тестов тут: www.etegro.ru/articles/sff-compare


SAS SFF 2.5 дюйма

В то же время подросла производительность и SATA дисков плюс появились диски типа NL SAS, 7.2К с другим интерфейсом. Вроде мелочь, но вместе с этим появилось и много функций, непосредственно влияющих на производительность.


Разница

Результаты производительности современных дисков:


Доступ со случайной адресацией

Как видно, «простая» смена интерфейса дала рост производительности до 20%. Это не считая нормальной работы в СХД, которые избавились от интерпозеров с их добавленными глюками.

Выводы по дискам с вращающимся носителем за многие годы не поменялись, SAS диски ориентированы на задачи чувствительные к скорости и требующие многопоточного доступа:
  • СУБД;
  • высоконагруженные WEB-серверы;
  • ERP-системы;
  • системы для работы с большим количеством пользователей — терминальные серверы, серверы удаленного доступа.


SATA диски требуются для задач связанных с большими объемами информации. Из распространенных задач успешно решаемыми SATA-дисками можно выделить следующие:
  • потоковые операции, например, кодирование видео;
  • хранилища данных;
  • системы резервного копирования;
  • объемные, но не нагруженные файл-серверы.


В следующем материале поднимем тему SSD, их подвидов и непривычных представителей семейства.
Tags: ETegroSASSATAжесткие диски
Hubs: ETegro Technologies corporate blog Interfaces
Total votes 29: ↑23 and ↓6 +17
Comments 7
Comments Comments 7

Information

Location
Россия
Website
etegro.com
Employees
Unknown
Registered