SSD работают дольше и вмещают больше, чем HDD. Но не все так просто

Привет, Хабр! Не так давно производители SSD-дисков массово заявили о том, что их продажи снижаются, а SSD дешевеют, ведь “плохие облачные провайдеры” не хотят покупать твердотельные диски в прежних объемах. И дело тут не только в кризисах и спадах деловой активности. Дело в том, что диски SSD стали намного более надежными. Сегодня мы пройдемся по их основным характеристикам, чтобы сравнить разные модели и линейки между собой по критериям износоустойчивости, ведь не случайно их цены при одинаковых на первый взгляд параметрах различаются в несколько раз.

Если вы следите за индустрией накопителей, то наверняка знаете, что твердотельные диски (SSD) всё больше вытесняют из оборота жесткие (HDD). Они обладают большим быстродействием, а разница в цене с обычными дисками неуклонно сокращается. И это еще не все: длительное тестирование дисков облачным провайдером показало, что срок службы даже самых надежных, рассчитанных на корпоративные нагрузки винчестеров оказывается в разы ниже, чем у SSD.

А еще диски HDD недавно потеряли своё последнее уникальное преимущество: бОльший объём. В апреле 2021 года, компания Nimbus представила SSD-накопитель ExaDrive DC100 объёмом 100TB в форм-факторе LFF (3.5”) с интерфейсом SATA 6Gb. В то время, как максимальный объем HDD на сегодня составляет “всего” 22TB. 

Однако объём – не единственная характеристика SSD, которую следует учитывать при выборе накопителя. Возможно вы обращали внимание, что стоимость SSD-накопителей достаточно сильно разнится, и диски меньшего объема могут стоить заметно дороже, чем большего. Это не значит, что одни хуже, а другие — лучше, просто они предназначены для разных задач и имеют разные характеристики.

Сколько живет SSD?

Жизнь флеш-памяти не бесконечна и зависит от количества циклов записи-перезаписи, которые она способна выдержать, т.е., от нагрузки. Количественная оценка ресурса накопителей (endurance, износоустойчивость) в определенном шаблоне работы — это столь же важный параметр, как емкость, производительность и цена за гигабайт.

Что��ы можно было заранее соотнести нагрузки своих приложений с возможностями SSD, в спецификациях накопителей приводится полный ресурс записи в терабайтах (или петабайтах). Это объём, который можно записать на накопитель на протяжении его гарантийного срока службы (у большинства производителей он составляет 5 лет). У производителей этот показатель обычно называется TBW (terabyte written) или Endurance rating. 

Другим вариантом показателя износоустойчивости, который используют производители, является допустимый суточный объем записи относительно ёмкости самого накопителя (DWPD - Drive Writes Per Day). Он показывает, сколько раз в день можно перезаписывать накопитель полностью, чтобы он сохранил работоспособность на протяжении гарантийного срока. Так, если у диска DWPD = 1, то это означает, что каждый день на протяжении гарантийного срока на диск можно записывать информацию, равную его объёму.

Связь между показателями полного ресурса записи и допустимого объёма суточной записи можно показать на следующем примере. При допустимом объеме суточной записи, равном 3 (DWDP = 3), диск можно полностью перезаписывать каждый день по три раза (то есть трижды записывать на него его полный объем). Поэтому для накопителя объёмом 480GB с DWPD = 3 общий объем информации, которую можно записывать на него каждый день, равен 480GB * 3 = 1,440TB, а в течение гарантийного срока (5 лет) – 1,44TB * 365 дней * 5 лет = 2,628PB. Этот показатель (2,628PB) и будет называться полным ресурсом записи, или  TBW. 

А можно не считать каждый раз?

У некоторых производителей в описаниях можно встретить фразы Read Intensive (интенсивное чтение), Write Intensive (интенсивная запись) или Mixed Use (смешанное использование). Это ещё один, упрощённый способ позиционирования и доходчивой подачи характеристик SSD-накопителей. Например, для дисков, предназначенных под интенсивную запись (Write Intensive), показатели TBW/DWPD намного выше, чем у дисков с небольшой нагрузкой по записи. Как правило, этим обозначениям соответствуют следующие показатели DWPD:

• Read Intensive: DWPD =< 1

• Mixed Use: 1 < DWPD < 10 (обычно – 3 или 5)

• Write Intensive: DWPD > 10 

Также можно встретить другие обозначения дисков этих классов: 

• Entry (соответствует Read Intensive) 

• Mainstream (Mix Use) 

• Performance (Write Intensive). 

Таком образом, диски следует выбирать в зависимости от нагрузки - то есть приложений, которые будут пользоваться дисками. Там, где приложения ориентированы на частую запись данных в большом объёме, следует выбирать диски Write Intensive. Там, где приложения в основном используют ранее записанную информацию, оптимальным будет выбирать накопители Read Intensive. Ниже приведена таблица, которая поможет выбрать тип SSD в зависимости от нагрузки. Например, для физического сервера под базы данных (где типичным считается соотношение 70%/30% операций чтения/записи) можно брать диски Mixed Use или Read Intensive. 

Однако следует иметь в виду, что данный принцип выбора дисков подходит только если сервер физический, выделенный – то есть выполняет только одну задачу. Как только появляется виртуализация, когда на одном физическом сервере могут работать несколько виртуальных машин с разными типами нагрузок — картина может радикально поменяться. Каждый виртуальный сервер генерирует свой собственный поток обращений к диску, а суммарный результат их объединения системой виртуализации становится непредсказуем. Очевидно, что выбрать SSD-диск - задача не из легких. Справиться с ней вам помогут наши presale-эксперты, которые подберут оптимальный накопитель из нашего ассортимента с учетом всех нюансов ваши задач и условий эксплуатации.

Подведем итоги

SSD-накопители имеют ограниченный срок службы, поэтому производители разделяют их на несколько классов износоустойчивости. Для простоты за основу клас��ификации взяли объём данных (относительно ёмкости самого накопителя), который можно записывать на диск каждый день в течение гарантийного срока. Этот показатель называют DWPD (Drive Writes Per Day). 

Задачи имеют разное соотношение операций чтения/записи, поэтому выбирать SSD-накопители для сервера нужно с учетом задачи, а именно – той нагрузки на диски, которую она будет генерировать. Это верно в случае физических серверов. В случае виртуальных серверов нагрузку на диски предсказать невозможно. 

При этом диски Read Intensive являются наиболее дешевыми, Write Intensive - наиболее дорогими. Разница в цене между ними может составлять несколько раз, и несмотря на устаревание винчестеров как таковых, покупать более дешевые SSD для тяжелых нагрузок уж точно не стоит.

А вы сталкивались с износом SSD или HDD на своей практике? Поделитесь в комментариях своим вариантом ответа!

• Нет

• С износом HDD

• С износом SSD 

• И то и другое дохло в моих руках