Sin embargo, las unidades de estado sólido (SSD) reemplazan gradualmente las unidades de disco duro para mejorar las operaciones de entrada / salida (IOPS) por segundo, y cualquier plataforma de almacenamiento puede mejorar significativamente el rendimiento de la aplicación con SSD, conectado directamente a la interfaz PCIe del servidor a través de la especificación NVMe. , El rendimiento es aún más potencial.
NVMe es un estándar de protocolo de almacenamiento diseñado para permitir que la entrada / salida de almacenamiento (E / S) se acerque lo más posible al procesador del sistema para obtener un rendimiento de IOPS más rápido y una latencia promedio menor. Con NVMe SSD, El equipo de TI puede satisfacer las necesidades de las aplicaciones, los usuarios y la administración con baja latencia, alto rendimiento de IOPS, capacidad escalable y otro soporte común, así como dispositivos que admiten la conexión en caliente y adiciones en caliente, reemplazo o expansión en tiempo real.
Rendimiento / confiabilidad de IOPS tanto desarrollo NVMe SSD lleno de energía
En la actualidad, SSD tiene tres interfaces de host a unidad: SATA, SAS y PCIe. SATA SSD y SAS SSD requieren una tarjeta adaptadora de bus de host (HBA), que generalmente está conectada al chipset de la placa de servidor. Tarjeta de expansión de puerto integrada o PCIe. El sistema operativo host es responsable de controlar SATA o SAS HBA, para ayudar a comunicarse con otra arquitectura informática.
Todos los tipos de SSD son superiores a IOPS para HDD tradicionales, pero es probable que se vean afectados por condiciones externas como el sistema operativo (OS), la pila de discos y bajo rendimiento debido a los protocolos de comunicación (Nota: SATA y SAS requieren comunicación de protocolo , Para obtener datos del sistema host y enviados al dispositivo de almacenamiento, y luego volver atrás).
Las SSD NVMe no tienen que implementarse como IOPS más duros que las unidades SSD SATA, SSD SAS y sus HBA, y podemos implementar esta conexión más directa con los beneficios de protocolo de NVMe. Cuando se combina, naturalmente puede mejorar en gran medida la eficiencia de IOPS.
La Figura 1 muestra la comparación de rendimiento IOPS de lectura aleatoria de 4KiB para los tres productos SSD de alto rendimiento de Micron (9100 PRO NVMe, S610DC SAS, 5100 ECO SATA) y un producto HDD de nivel de eficiencia (15,000 RPM) NVMe SSD, SAS SSD, SATA SSD y SAS HDD de arriba a abajo.
Figura 1 cada tipo de disco duro 4K leer rendimiento de IOPS
PCIe NVMe SSD, SAS SSD y SATA SSD se toman de la hoja de especificaciones de Micron SSD (diferente capacidad y versión, el rendimiento también es diferente), SAS HDD performance de Micron Laboratory SNIA Performance Test Specification (SNIA Performance Test Specification) Enterprise 1.1 Versión de la prueba IOPS (la tabla de especificación HDD generalmente no contiene valores 4K de lectura aleatoria de IOPS).
Como se muestra en la Figura 1: PCIe NVMe SSD a 700,000 IOPS 4K de lectura aleatoria IOPS primero, SASD SSD y SATA SSD 190,000 veces IOPS y 93,000 veces IOPS ocupaba el segundo y tercer lugar, prueba SAS HDD Valor muy bajo, casi difícil de identificar.
El rendimiento de la velocidad se puede transformar en ventajas de rendimiento considerables para cumplir con los servidores de centros de datos y nube, video bajo demanda, aplicaciones virtuales como la necesidad de una respuesta rápida a la carga de trabajo intensiva de E / S.
Mientras que muchos de IOPS de lectura rendimiento PCIe NVMe SSD es más rápido que otros tipos de SSD, es mucho más alto que el disco duro, pero la velocidad por sí sola no es suficiente para constituir un motivo de sustitución. Después de todo, si el pobre mantenimiento, con el fin de reemplazar el disco duro o aumentar la capacidad El personal de TI no puede darse el lujo de cerrar el servidor debido a la pérdida, sin importar lo increíble que IOPS tampoco ayude.
En vista de esto, fiabilidad, disponibilidad y capacidad de servicio deben tener un rendimiento excepcional, con un rendimiento superior, intercambiables en caliente, se puede acceder fácilmente a la SSD es la mejor opción. El personal de TI puede renunciar con el fin de aumentar la capacidad o reemplazar el disco duro, y Debe cerrar el servidor y abrir la carcasa.
NVMe SSD tiene todas las características anteriores. Con la especificación estándar PCIe SSD de 2,5 pulgadas (también conocida como U.2) es cada vez más popular, el personal de TI puede seguir disfrutando de SSD SAS y SATA SSD con el mismo alto grado de flexibilidad, con NVMe todo Si no tiene que apagar el servidor, este puede ser nuevo y caliente (para reemplazar el disco duro o aumentar la capacidad), se ha convertido en un requisito previo para el SSD PCIe NVMe actual.
El aumento de calidad NVMe SSD en la cantidad de costos de construcción no aumenta el reverso
A medida que más y más servidores utilizando NVMe SSD, en respuesta a las cargas de trabajo exigentes (alto número de núcleos y más capacidad de memoria), rendimiento de la aplicación y el rendimiento de transferencia de datos por el HDD desuso mejor NVMe SSD, y obtener un ascenso rápido y fácil. por ejemplo, la tienda virtual de la imagen del escritorio proporciona servicios a un gran número de usuarios de escritorio virtual, hay que apoyar a un gran número de IOPS pequeños, al azar (imagen de escritorio virtual (VDI) es un azar IO tipo de pequeñas dimensiones, archivo, dependiente de la lectura altamente Rendimiento).
Según el informe "Virtual Desktop Architecture Window 7 Desktop Server y Storage Size Guide" de VMware, se requieren de 17 a 25 sesiones IOPS para cada usuario pesado, mientras que el informe "Windows 7 IOPS: Deep Drive for Virtual Desktop Image" de Atlantis Computing , Este número es tan alto como 25 a 50. Con cada usuario 25 veces IOPS como base, calcule la cantidad de diferentes tipos de disco duro requeridos, lo que requerirá varios discos duros para dispersar la carga de trabajo. Supongo que queremos dar servicio al usuario pesado que tiene 500 , Necesitamos al menos 25 discos duros SAS, pero solo está disponible un SSD (el número más bajo de implementables). Consulte la Figura 2 para una comparación.
La Figura 2 admite 500 usuarios pesados de Windows 7 la cantidad de discos duros requeridos
Basado en los potentes beneficios de rendimiento de NVMe SSD, el número de SSD requeridos es mucho menor que el de los discos duros, permitiendo que la misma cantidad de usuarios acceda a la imagen, además de un rendimiento innovador, PCIe NVMe SSD ofrece un mayor rendimiento, mayores costos iniciales de compra , En el largo plazo puede ahorrar costos.
Cuando la búsqueda de la eficiencia se ha convertido en la principal fuerza motriz, el costo unitario por IOPS se ha convertido en el factor de consideración. Este indicador muestra la implementación SSD del mejor trabajo para proporcionar el valor: almacenamiento rápido y transmisión de datos a la aplicación de los costos iniciales de inversión Es engañoso, porque el costo unitario por gigabyte no está incluido en el rendimiento de las ventajas.
Con los resultados de búsqueda de Google Shopping, podemos obtener el promedio de los primeros tres precios abiertos del conjunto de prueba y calcular el rendimiento de la unidad para cada dispositivo que realiza el mismo trabajo (utilizando el ejemplo 4K de IOPS aleatorios en la Figura 1). Los mismos cuatro discos duros (tres SSD y un HDD) realizan la prueba de lectura 4KiB 100% IOPS (por ejemplo, la tienda de imágenes de escritorio virtual mencionada anteriormente), lo que resulta en una comparación del rendimiento de IOPS de la unidad.
Figura 3 Rendimiento de IOPS de la unidad de lectura aleatoria de 4K
El valor en la Figura 3 se calcula en función del número de veces que IOPS lee 4KiB para cada disco duro de prueba (Figura 1), dividido por el promedio de los primeros tres precios abiertos obtenidos de Google Shopping. Rendimiento de IOPS. Tenga en cuenta que este es un ejemplo de cálculo: si el tamaño de los datos de transferencia y la relación de lectura / escritura cambian, los resultados de las pruebas serán diferentes, si el cambio de precio del dispositivo no es diferente.
Aplicaciones de servidor de iluminación NVMe SSD de bajo consumo y alto rendimiento
El consumo de energía también es el foco de la elección del tipo de disco duro. La carga de potencia máxima de NVMe SSD de 25 vatios, HDD10 de 15,000 RPM era de 7.2 vatios, sin mencionar que un solo SSD NVMe puede reemplazar muchos HDD para llevar 25 servidores de imagen de escritorio virtual HDD Por ejemplo, el consumo de energía promedio de estos discos duros es de 180 vatios, si la matriz es más grande, como 50 discos duros, el consumo de energía será de casi 360 vatios, suponiendo que se amplíe a 100 discos duros, el consumo de energía aumentará a unos 720 vatios. Para una plataforma de almacenamiento de este tipo, el uso de NVMe SSD puede reducir significativamente el consumo de electricidad.
En general, NVMe SSD puede alcanzar una o más unidades de disco duro en términos de rendimiento, lo que resulta en un aumento significativo en el rendimiento de IOPS de la unidad y un mayor ahorro de energía. NVMe SSD puede ayudar al personal de TI Para garantizar el funcionamiento sin problemas de la combinación de estas ventajas para ahorrar el costo, la actualización a PCIe NVMe SSD puede compensar en gran medida el costo de la compra.