Dieci fatti sui drive Ssd per le applicazioni di storage

DataStorage

La scelta tra Ssd e altri media di storage dipende dall’uso applicativo. Detto questo, i drive Ssd di classe enterprise indirizzano alcune di queste debolezza in maniera efficace cosicché è possibile raggiungere buone prestazioni anche in situazioni in cui non sono la scelta ideale

Come la mitica fenice dalle sue ceneri, i dischi allo stato solido (Ssd) sono apparsi di nuovo al centro dell’attenzione del mercato a vent’anni dalla loro prima apparizione ( e dalla loro scomparsa).

Se l’entusiasmo della comunità tecnologica che si occupa di storage è un indicatore , sembra che ora questo tipo di dischi sia pronto a durare per molto tempo.

Per gli utenti che stanno decidendo se adottare o no questa tecnologia ecco dieci fatti che dovrebbero conoscere sugli Ssd.

1. I drive Ssd aiutano a ridurre i costi energetici e supportano il green It nei data center

Non avendo parti in movimento , i drive Ssd consumano meno energia dei drive basati su hard disk (Hdd), producono meno calore e richiedono minor raffreddamento. Su queste basi gli Ssd danno un valido contributo al green It, anche se in questo momento il prezzo in rapporto alla capacità è ancora più alto di altre alternative. Il consumo energetico tra i drive Ssd varia però in funzione delle tecnologie di interfaccia utilizzate e di altri componenti come le cache in memorie Dram.

2. Se si bada al rapporto tra prezzo e capacità , i drive Hhd sono ancora la prima scelta.

Le capacità vanno in su e i prezzi vanno giù e i drive Sata sono ancora più economici in termini di euro/ giga. Ma con i prezzi degli hard disk in caduta e la capacità in aumento il punto in cui gli Ssd saranno vincenti in termini di prezzi per capacità non è ancora in vista.

3. Se si bada al rapporto tra prezzo e prestazioni di input/output gli Ssd potrebbero essere la scelta migliore

Non avendo parti in movimento, la latenza degli Ssd è molto bassa. In un ambiente che necessiti di accesso casuale a grandi blocchi di dati gli Ssd lavorano molto bene. Il throughput in lettura è molto alto. Tuttavia scrivere dati su di un Ssd può essere molto lento per il modo in cui gli Ssd funzionano: devono cancellare il contenuto di un cella prima di scrivere il nuovo contenuto. Gli Ssd di livello enterprise prevedono però funzioni specifiche per accelerare le operazioni di scrittura , ad esempio usando cache in Dram, e tipicamente hanno prestazioni più veloci degli Hhd. Nonostante il costo, il rapporto euro/Iops può diventare facilmente migliore che con un drive Hhd.

4. Per gli Ssd il fattore di forma perde importanza

In questo momento i chip di memoria flash sono inseriti nel contenitore dei dischi per ottenere lo stesso fattore di forma degli hard disk in modi da poterli utilizzare nei server e negli array attuali. Come gli Hhd sono disponibili nei fattori di forma da 2.5 e 3.5 pollici. Diversamente dagli Hhd negli Ssd il fattore di forma non ha effetti immediati sui costi e sulla capacità disponibile e quindi non è un importante criterio di scelta.

5. Le operazioni di scrittura degli Ssd sono compiesse e più lente

Mentre le prestazioni in lettura di un chip flash sono tipicamente più veloci che nella maggior parte dei dischi , le prestazioni in scrittura sono spesso più lente. Il motivo sta nel fatto che su un chip di memoria flash non si scrive semplicemente un blocco. Il blocco va prima cancellato e non è possibile cancellare un singolo blocco , ma solo un certo numero di blocchi nello stesso tempo. Questo gruppo di blocchi da cancellare può essere molto ampio e contenere dati che possono essere ancora necessari : questo rende le operazioni molto complesse. Gli Ssd di classe enterprise usano metodi diversi per superare queste limitazioni , ad esempio attraverso l’uso di cache per aggregare le operazioni di scrittura. Poiché cancellare tutti i blocchi è altrettanto veloce che cambiarne uno solo , una cache può essere di aiuto. Ma se i blocchi da cancellare appartengono a gruppi di blocchi diversi , il caching non risolve il problema. Un altro sistema per migliorare le operazioni è di indirizzare un certo numero di chip flash in parallelo per convertire le operazioni di scrittura sequenziale in operazioni di scrittura in parallelo. Le operazioni di scrittura sono il tallone di Achille delle memorie flash e su questo punto sono più evidenti le differenze tra gli Ssd i classe consumer e quelli di classe enterprise.

6. I limiti di durata degli Ssd

Un blocco può essere scritto su un chip flash tipicamente non più di 10 mila e fino a 100 mila volte, in funzione del tipo di chip. Non è molto per un sistema di storage che ha a che fare con alti carichi di I/O, specialmente perché un guasto dei blocchi mette a rischio l’intero chip flash. Per questo gli Ssd devono assicurare che tutti i blocchi siano utilizzati in modo bilanciato attraverso un processo di ‘ livellamento del consumo’ , scrivendo sui blocchi meno usati. Un’altra tecnica per accrescere la vita di un chip è di fornire una sorta di capacità in più per sostituire i blocchi difettosi .

7. Differenze di scelta tra Mlc e Slc

Mlc è la sigla di Multi-Level Cell, Slc sta per Single–Level Cell. Slc immagazzinano un bit per cella, Mlc tipicamente tre. L’aspetto negativo di una Mlc è che se un bit non funziona su tre bit, tutti e tre cessano di funzionare. Le Mlc sono poi anche più lente delle Slc e utilizzano più energia. Ma offrono anche una maggiore capacità a parità di costo di produzione e un miglior rapporto euro/capacità. Così se il prezzo di un Ssd è particolarmente aggressivo è perché utilizza Mlc.

8. Gli Ssd riducono la domanda di storage , ma non sostituiscono gli array esterni

Per ottenere un elevato livello di operazioni di input/output al secondo (Iops) con gli Hhd più dischi significano maggiore velocità. Dato che i server non possono ospitare numerosi dischi, si usano array esterni in Raid. Ora che due Ssd collegati in Raid 1 possono sostituire diversi dischi e stanno agevolmente nei server, può sembrare che i sistemi Raid ad alte prestazioni siano diventati obsoleti. Ma non è così perché gli array esterni offrono ancora i vantaggi del consolidamento tramite l’accesso da più server. Anche se gli Ssd ridurranno la domanda di estensioni di storage fisici , come i Jbod, la loro debolezza è ancora nel rapporto prezzo/capacità , ma in applicazioni che non richiedono grandi velocità il quadro complessivo cambia.

9. SSD permettono sistemi di storage di densità più alta

Un chip flash è piccolo. Anche se ora deve essere ospitato in un contenitore per dischi, questo non sarà necessariamente vero in futuro. In più le memorie flash usano poca energia, non scaldano e richiedono minore raffreddamento degli Hhd. Così è possibile immaginare dispositivi di storage con nuove forme ad altissima capacità. La capacità si raddoppia ogni anno mentre il prezzo per Gb scende. La tecnologia flash va bene per realizzare piccoli dispositivi di elevata capacità e ad alte prestazioni.

10. La scelta tra Ssd e altri media di storage dipende dall’uso

Come d’abitudine negli ambienti di storage , l’infrastruttura ideale dipende da uno scenario specifico. Se lo scopo principale è di immagazzinare grandi quantità di dati a cui si accede raramente, come un file server, i drive Ssd non sono la scelta migliore ora e non lo saranno nel futuro immediato. Se la velocità è la priorità , gli Ssd possono essere una scelta , ma , come detto, le prestazioni in scrittura possono essere un fattore critico. Ma quando le applicazioni richiedono soprattutto attività di lettura la scelta sarà Ssd. Se le attività di scrittura sono ad lata condivisione, i dispositivi Ssd possono essere troppo lenti. Detto questo i drive Ssd di classe enterprise indirizzano alcune di queste debolezza in maniera efficace cosicché è possibile raggiungere buone prestazioni anche in situazione in cui non sono la scelta ideale.

Marcus Schneider fa parte del Board of directors di SNIA Europe ed è il collegamento europeo verso la SNIA Solid State Storage Initiative

Autore: ITespresso
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