그러나 SSD (Solid-State Drive)는 HDD를 점차적으로 대체하여 초당 서버 입출력 작업 (IOPS)을 향상시킵니다. 모든 스토리지 플랫폼은 NVMe 사양을 통해 서버 PCIe 인터페이스에 직접 연결되는 SSD를 통해 응용 프로그램 성능을 크게 향상시킬 수 있습니다 성능은 훨씬 더 강력합니다.
NVMe는 IOPS 성능을 높이고 평균 대기 시간을 줄이기 위해 스토리지 입 / 출력 (I / O)을 시스템 프로세서에 가능한 가깝게 허용하도록 설계된 스토리지 프로토콜 표준입니다 .NVMe SSD를 사용하면, IT 팀은 짧은 대기 시간, 높은 IOPS 성능, 확장 가능한 용량 및 기타 일반적인 지원은 물론 핫 플러그 및 핫 추가, 실시간 교체 또는 확장을 지원하는 장치, 응용 프로그램, 사용자 및 관리의 요구를 충족시킬 수 있습니다.
IOPS 성능 / 신뢰성 모두 NVMe SSD 에너지로 가득 차 있음
현재 SSD에는 SATA, SAS 및 PCIe의 세 가지 호스트 - 드라이브 인터페이스가 있으며 SATA SSD 및 SAS SSD에는 일반적으로 서버 보드의 칩셋에 연결된 호스트 버스 어댑터 카드 (HBA)가 필요합니다. 통합 또는 PCIe 포트 확장 카드 호스트 운영 체제는 다른 컴퓨팅 아키텍처와 통신 할 수 있도록 SATA 또는 SAS HBA를 제어합니다.
모든 SSD 유형은 기존 HDD의 IOPS보다 우수하지만 운영 체제 (OS), 드라이브 스택 및 통신 프로토콜로 인한 낮은 성능과 같은 외부 조건의 영향을받을 수 있습니다 (주 : SATA 및 SAS는 프로토콜 통신이 필요함) , 호스트 시스템에서 데이터를 얻고 저장 장치로 보낸 다음 역순으로).
NVMe SSD는 SATA SSD, SAS SSD 및 해당 HBA보다 더 엄격한 IOPS로 구현 될 필요가 없으며 NVMe의 프로토콜 이점과보다 직접적인 연결을 구현할 수 있습니다 결합하면 자연스럽게 IOPS의 효율성을 크게 향상시킬 수 있습니다.
그림 1은 Micron의 고성능 SSD 제품 3 종 (9100 PRO NVMe, S610DC SAS, 5100 ECO SATA)과 효율성 수준의 SAS HDD 제품 (15,000 RPM)에 대한 4KiB 랜덤 읽기 IOPS 성능 비교를 보여줍니다. NVMe SSD, SAS SSD, SATA SSD 및 SAS HDD를 위에서 아래로.
그림 1 하드 디스크의 각 유형 4K 읽기 IOPS 성능
PCIe NVMe SSD, SAS SSD 및 SATA SSD 데이터는 Micron SSD 사양 시트 (다른 용량 및 버전, 성능 또한 다릅니다), Micron 실험실 SNIA 성능 테스트 사양 (SNIA 성능 테스트 사양) Enterprise 1.1의 SAS HDD 성능 IOPS 테스트 버전 (일반적으로 HDD 사양 테이블에는 4K 임의 읽기 IOPS 값이 포함되지 않음)
그림 1에서 볼 수 있듯이 PCIe NVMe SSD는 700,000 IOPS로 4K 랜덤 읽기 IOPS 성능을, SAS SSD 및 SATA SSD는 19 만 배 IOPS, 93,000 배 IOPS는 2 위와 3 위를 차지했으며 SAS HDD 테스트 매우 낮은 값으로 식별하기가 거의 어렵습니다.
속도 성능은 클라우드 및 데이터 센터 서버, 주문형 비디오, I / O 집약적 인 작업 부하에 대한 빠른 응답의 필요성과 같은 가상 애플리케이션을 충족시키기 위해 상당한 성능 이점으로 전환 될 수 있습니다.
PCIe NVMe SSD가 IOPS 성능을 읽는 속도는 다른 유형의 SSD보다 훨씬 빠르지 만 HDD보다 훨씬 높지만 속도가 충분하지 않아 이유를 대체 할 수 없습니다. 유지 보수가 불량하면 하드 디스크를 교체하거나 용량을 늘리기 위해 IT 직원은 아무리 놀라운 IOPS가 도움이되지 않는다고하더라도 손실로 인해 서버를 종료 할 여유가 없습니다.
이 관점에서 안정성, 가용성 및 유지 보수 성은 탁월한 성능, 핫 스왑 가능, SSD에 대한 간편한 액세스가 가장 좋은 선택입니다. 용량 증가 또는 하드 드라이브 교체로 인한 이익을 면제받을 수 있습니다. 서버를 종료하고 케이스를 열어야합니다.
NVMe SSD는 위의 모든 기능을 갖추고 있으며, 2.5 인치 PCIe SSD 표준 사양 (U.2)이 널리 보급됨에 따라 IT 직원은 NVMe를 사용하여 동일한 수준의 유연성으로 SAS SSD 및 SATA SSD를 계속 즐길 수 있습니다 하드 드라이브를 교체하거나 용량을 늘리기 위해 서버를 종료 할 필요가 없다면 새롭고 매력적일 수 있습니다. 현재 PCIe NVMe SSD의 전제 조건이되었습니다.
NVMe SSD의 품질이 건설 비용의 양을 증가시키지 않으면 역전이 증가하지 않습니다.
NVMe SSD를 사용하는 서버가 점점 늘어남에 따라 애플리케이션 성능과 데이터 처리량을 까다로운 작업 부하 (높은 코어 수와 대용량 메모리)로 인해 NVMe SSD의 성능을 향상시킬 수 있습니다. 예를 들어 많은 수의 가상 데스크톱 사용자에게 서비스를 제공하는 가상 데스크톱 이미지 저장소는 많은 수의 작고 임의의 IOPS (가상 데스크톱 이미지 (VDI))를 일반적으로 작고 임의의 IO 파일로 지원해야합니다. 성능).
"깊이 드라이브 윈도우 7 IOPS의 가상 데스크톱 이미지에 대한"보고서 아틀란티스 컴퓨팅의에,에 따르면 "가상 데스크톱 인프라 윈도우 7 바탕 화면은 서버 및 스토리지 스케일 가이드"VM웨어의 보고서, 각 무거운 사용자는 17 IOPS 배 25이 필요합니다 이 그림에서 무거운 사용자가 우리가 500을 서비스 할 것으로 가정 작업 부하를 분산하기 위해 여러 HDD가 필요합니다 25 배는 IOPS가 필요한 하드 디스크의 다른 유형의 수에 따라 계산 된 각 사용자, 25 ~ 50 배에 달한다 , 최소 25 개의 SAS HDD가 필요하지만, 가장 적은 수의 SSD 만 사용 가능합니다 (비교를 위해 그림 2 참조).
그림 2는 500 개의 Window 7 사용자를 지원합니다. 필요한 하드 드라이브의 수
NVMe SSD의 강력한 성능 이점을 기반으로 필요한 SSD 수는 HDD의 수보다 훨씬 적으므로 같은 수의 사용자가 이미지에 액세스 할 수 있으며 획기적인 성능 외에도 PCIe NVMe SSD는 높은 비용 성능, 초기 구매 비용 , 장기적으로 비용을 절감 할 수 있습니다.
효율성 추구가 주요 원동력이되었을 때 IOPS 당 단가가 고려 요인이되었습니다.이 지표는 SSD 구현이 가치를 제공한다는 것을 보여줍니다 : 초기 투자 비용에서 응용 프로그램에 대한 빠른 저장 및 전송이 가능합니다 오해의 여지가 있습니다. 기가 바이트 당 단가가 이점의 수행에 포함되지 않기 때문입니다.
Google 쇼핑 검색 결과를 통해 테스트 세트의 처음 세 건의 평균 가격을 구할 수 있으며 (그림 1의 4K 임의 IOPS 예제를 사용하여) 동일한 작업을 수행하는 각 장치에 대한 단위 성능을 계산할 수 있습니다. 동일한 4 개의 하드 디스크 (3 개의 SSD 및 1 개의 HDD)가 4KiB 100 % IOPS 읽기 테스트 (예 : 앞서 언급 한 가상 데스크톱 이미지 저장소)를 수행하므로 단위 IOPS 성능을 비교할 수 있습니다.
그림 3 4K 임의 읽기 장치 IOPS 성능
그림 3의 값은 IOPS가 각 테스트 하드 디스크 (그림 1)에 대해 4KiB를 읽은 횟수를 Google 쇼핑에서 얻은 처음 세 번의 공개 가격의 평균으로 나눈 값을 기반으로 계산됩니다. IOPS 성능. 계산 예입니다. 전송 데이터 크기와 읽기 / 쓰기 비율이 변경되면 테스트 결과가 달라지며, 장치 가격 변화가 전혀 다르지 않은 경우입니다.
고성능 저전력 NVMe SSD 조명 서버 애플리케이션
소비 전력 또한 하드 디스크 유형 선택에 중점을 둡니다 NVMe SSD 최대 전력 부하 25 와트, 15,000 RPM HDD10은 7.2 와트이며 단일 NVMe SSD는 많은 HDD를 대체하여 25 개의 HDD 가상 데스크톱 이미지 서버 예를 들어,이 하드 드라이브의 평균 전력 소비는 180W이고, 어레이가 50 대 HDD와 같이 더 큰 경우 전력 소비는 거의 360W가되며, 100 대 HDD로 가정하면 전력 소비는 약 720 와트로 증가합니다. 이러한 스토리지 플랫폼의 경우 NVMe SSD를 사용하면 전력 소비를 크게 줄일 수 있습니다.
일반적으로 NVMe SSD는 성능 측면에서 하나 또는 몇 개의 HDD를 구현할 수 있으므로 IOPS 성능이 크게 향상되고 절전 기능이 향상되며 NVMe SSD는 IT 직원 비용 절감을 위해 이러한 장점을 원활하게 작동하려면 PCIe NVMe SSD로 업그레이드하면 구매 비용을 크게 상쇄 할 수 있습니다.