SAS и SSD диски для сервера: какие лучше?
Наиболее медленная подсистема любого компьютера — дисковая. Процессор и оперативная память гораздо быстрее справляются с возложенными на них обязанностями. А вот дисковый ввод/вывод всегда является эдаким «тормозом». Также все мы знаем, что виртуальный компьютер работает медленнее обычного с теми же характеристиками. В этой статье будет показана реальная производительность дисковой подсистемы на базе SSD и SAS для сервера. Вы не только увидите, какую скорость ввода/ вывода можно получить на виртуальной машине, но и узнаете, диск какого компьютера быстрее — виртуального или физического.
Конфигурация виртуального сервера
Первым делом нужно создать виртуальный сервер нужной нам конфигурации. Платформа xelent.cloud позволяет создать сервер, выбрав производительность оборудования — базовая или высокая.
Сначала создадим сервер на основе базового оборудования — 4 ядра, 8 Гб оперативной памяти и два диска — SAS и SSD. Операционная система — Windows Server 2012 R2.
Рис. 1. Начальная конфигурация
Рис. 2. Добавлен дополнительный твердотельный накопитель
Затем конфигурация сервера будет изменена — будет использоваться высокопроизводительное оборудование. Наш сервер будет перенесен в высокопроизводительный пул (кстати, на все про все уйдет не более 20 минут). Заодно мы проверим влияние производительности оборудования на скорость дисковой подсистемы.
Тестирование
Что лучше: SAS или , поможет нам выяснить небезызвестная программа CrystalDiskMark. Именно ее мы будем использовать при тестировании. Параметры теста оставим по умолчанию — 5 проходов по 1 Гб каждый. На рис. 3 показаны результаты (базовая производительность оборудования).
Рис. 3. , базовая производительность
После добавления дополнительного диска нужно произвести его разметку. Этот процесс в данной статье рассматривать не будем. Затем будет произведено измерение его производительности.
Рисунок 4 демонстрирует производительность при базовой производительности оборудования. Как видите, разница небольшая, поскольку в базовом пуле есть определенные ограничения на системные ресурсы, накладываемые самой платформой. Но даже при этих ограничениях SAS против SSD немного проигрывает.
Рис. 4. Твердотельный накопитель, базовая производительность
Совсем другое дело — пул с высокой производительностью. , здесь значительно выше скорость обычного (рис. 5). , в высокопроизводительном пуле вопрос о том, что быстрее SAS или SSD, даже не стоит, без ограничений на операции ввода/вывода раскрываются все преимущества твердотельных накопителей (рис. 6).
Рис. 5. , высокая производительность оборудования
Рис. 6. , высокая производительность оборудования
А теперь самое интересное — на рис. 7 изображена производительность , установленного в физический компьютер, работающий под управлением Windows 7. Производительность дисковой подсистемы виртуального сервера платформы xelent.cloud оказалась выше, чем производительность среднестатистического компьютера с .
Рис. 7. , физический компьютера
В таблице 1 собраны полученные результаты. В таблицу попали только максимальные значения.
Таблица 1. Результаты тестирования
| Конфигурация | Скорость чтения, Мб/с | Скорость записи, Мб/с |
| SAS, базовая | 122.7 | 122.7 |
| SSD, базовая | 112.5 | 122.5 |
| SAS, высокая | 394.4 | 431.3 |
| SSD, высокая | 572.3 | 624.4 |
| SSD, физический компьютер | 496.4 | 282.6 |
Выводы
При выборе высокой производительности существенно выше скорость работы дисковой подсистемы даже при использовании стандартных жестких дисков, не говоря уже о твердотельном накопителе, который «дышит полной грудью». Именно поэтому, если планируется использование виртуального сервера в качестве сервера баз данных (например, для 1С), мы настоятельно рекомендуем выбирать высокую производительность оборудования. В соревновании SAS vs SSD при любой конфигурации серверного компьютера побеждают твердотельные накопители.
Что же касается производительности физического и виртуального компьютера, то, как было показано, «виртуализация» никак не испортила картину — виртуальный компьютер оказался даже быстрее физического, если сравнивать дисковый ввод/вывод.
Как правильно выбрать SAS, SATA или SSD диск
С каждым днем объемы информации только растут, поэтому надежная система хранения с высокой скоростью обработки информации становится необходимостью.
Для хранения данных применяются следующие типы дисков:
-
(hard disk drive) — накопитель на магнитных дисках с интерфейсами SATA и SAS (solid-state drive) – твердотельный накопитель на основе технологий флеш-памяти (Non-Volatile Memory Express) — это SSD, подключенные по быстрому протоколу
В этой статье рассмотрим первые два типа. Оба вида накопителей широко используются, имеют свои особенности и решают разные задачи. Так какой же диск подходит под потребности бизнеса? Давайте разберемся.
Что отличает HDD-диски
Внутри такого накопителя несколько алюминиевых пластин. За счет их вращения и считывающей головки происходят все операции чтения и записи информации при скорости до 15 тыс. оборотов в минуту. В основном конечно используются диски с 7200 оборотов в минуту. Накопители этого типа отличает большой объем дискового пространства — до 10ТБ на одном диске и надежность при хранении и записи информации.
Подключение современного диска к серверу осуществляется с помощью интерфейсов SATA или SAS.
По названиям интерфейсов в профессиональной среде SATA и SAS принято называть и сами типы дисков для корпоративного применения. Так чем же отличаются SATA и SAS диски?
Применение того или иного типа дисков обусловлено типом решаемых задач.
SATA – Serial Advanced Technology Attachment —жёсткий диск для работы с большими объемами данных на относительно невысоких скоростях до 600 Мбит/с при пропускной способности 6 Гбит/с. SATA диски обычно применяются для создания хранилища данных или резервного копирования.
Через SATA можно подключить HDD диск практически на любой сервер Intel. Что касается SSD, то на таких дисках SATA-интерфейс способен передавать данные со скоростью до 6 Гбит/с.
SAS — Serial Attached SCSI – жесткий диск, подключаемый через набор команд SCSI, который работает на скорости до 1,2 ГБ/с, с пропускной способностью до 24 Гбит/с. SAS применяется для высокоскоростных операций с множественными циклами перезаписи информации, например, для управления базами данных (СУБД), для высоконагруженных веб-серверов и веб-приложений и серверных систем. Более того, системы на базе SAS просты в установке и легко масштабируются.
К недостаткам такого диска можно отнести его высокую цену, которая отчасти оправдана высокой производительностью.
Технологии развиваются, поэтому разъемы SAS уже совместимы с разъемами SATA, что активно используется на выделенных виртуальных серверах для сохранения скорости при увеличении емкости хранилища. То есть, в одной подсистеме можно объединять приложения с разной степенью производительности.
Плюсы и минусы SSD-диска
В основе SSD-дисков микросхемы памяти. Он обрабатывает файлы примерно в 80 раз быстрее, чем в SATA.
Но у такой высокой производительности есть свои минусы — каждый новый цикл перезаписи «сжигает» диск, существенно сокращая срок его службы. А любой сбой в работе такого диска может стоить записанной на нем информации. Поэтому для организации резервного хранилища SSD лучше не использовать.
SSD-диски необходимы для проектов, где критична скорость процессов записи и чтения. С такими дисками значительно увеличивается скорость работы сайта на любой CMS.
Какой диск выбрать под задачи бизнеса?
Важно понимать, что применение у этих дисков также различное, и не стоит их использовать для решения одних задач – это чревато сбоем в работе. Например, применение SSD для регулярной генерации потокового видео быстро приводит к его сгоранию и потере данных. При выборе диска SATA или SAS также следует учитывать задачи бизнеса:
Сколько запросов одновременно будет обрабатывать диск? Если стабильно большое число обращений множества пользователей, тогда стоит выбрать интерфейс SAS.
Какой объем хранилища необходим для дисковой подсистемы сервера? Если объем данных превышает 1 Тб, стоит обратить внимание на SATA-диск.
Планируется ли наращивание объема данных и дальнейшее масштабирование сервера? Для увеличения производительности сервера и повышения отказоустойчивости стоит обратить внимание на SAS-диск.
Накопители для сервера: какие бывают и как выбрать
Что приходит на ум первым, когда вы слышите слова «апгрейд серверного оборудования»? Наверняка это обновленный процессор, несколько дополнительных десятков гигабайт оперативной памяти, очередная плата расширения для гигабитного соединения.
И при этом за кадром остается тот факт, что в качестве основного накопителя — по прежнему устаревший по всем фронтам HDD, купленный по остаточному принципу. Кажется, это всего лишь накопитель, на который складируются отчеты из бухгалтерии, как он вообще на производительность повлияет? То ли дело новенький AMD EPYC 3-го поколения, вот где мощь!
Задача этой статьи — перевернуть ваше представление о дисковых массивах и накопителях в принципе. Поверьте, грамотно подобранный HDD или SSD показывают куда больший эффект, чем кажется. А поскольку материал имеет непосредственное отношение к бизнесу, рассмотрим еще и факторы безопасности, без которых в серьезных сферах сегодня никуда.
- Требования к серверным накопителям
- HDD, SSD или NVMe?
- HDD (Hard Disc Drive)
- SSD (Solid State Drive)
- NVMe (Non-Volatile Memory Express)
- Отличия SATA и SAS
- Особенности NVMe-носителей
- Вариант 1: необходимость хранения большого массива данных
- Вариант 2: минимизация задержек доступа
- Вариант 3: минимальные задержки и аппаратный RAID
Накопители для сервера: какие бывают и как выбрать
Требования к серверным накопителям
Не нам рассказывать, насколько корпоративное железо отличается от домашнего в плане износостойкости. К дискам это имеет самое прямое отношение, ведь на них хранятся не домашние фото, и не игры с библиотеки Steam. Стоимость информации для бизнеса зачастую в разы превышает ценник на СХД в десятки раз.
Потому ориентироваться стоит на следующие параметры:
- Надежность. Потеря данных автоматически влечет колоссальные убытки и потери репутационного характера (базы данных с клиентами, информация по счетам, аккаунты облака и т.д.);
- Производительность. Скорость считывания/записи, задержка поиска, время обработки в целом;
- Время отклика. Моментальная реакция на каждый запрос пользователя. Клиенты ненавидят ждать, помните об этом.
Одно дело, когда запросов не более 10-20 в час. С этим и домашний HDD справится. А что, если их 1000 в минуту? А 10 000 и более? И всем необходимо здесь и сейчас. Стандартная практика в среде интернет-магазинов, агрегаторов, крупных транснациональных корпораций и поисковиков.
Идеальной модели диска для таких случаев, к сожалению, не существует. Задача материала — показать вам, какие параметры и критерии определяют высококлассный продукт.
HDD, SSD или NVMe?
Наверняка вы видели эти аббревиатуры на накопителях, но некоторые до сих пор не понимают, как все это работает. Давайте объяснять на пальцах.
HDD (Hard Disc Drive)
Стандартный жесткий диск (винчестер, винт, жестак), который за последние 50 лет никак принципиально не менялся. В основе лежит принцип считывания данных с магнитных металлических пластин на огромной скорости (5400/7200/10000/15000 об/мин). В современных моделей считывающих головок может быть от 2 до 4, но ситуацию это особо не спасает.
Всему виной механическая составляющая, которая априори не может быть надежной. Любая серьезная встряска для HDD чревата повреждением магнитных пластин и потерей данных.
Чтобы головка могла найти информацию на пластине (а таких может быть и 4-5), шпинделю приходится постоянно вращаться. Представьте, что документы лежат не в одной папке, а по разным кабинетам. Финальное время поиска при этом страдает.
Ложку дегтя вносит и низкая скорость чтения/записи — не более 200 Мбит/с при условии, что HDD пустой, а объем кэш-памяти не менее 128 МБ. При заполнении скорость снижается до 80-100 Мбит/с, что для бизнес-сектора смерти подобно.
Покупают их по трем причинам:
- стоимость за 1 ГБ памяти все еще самая низкая на рынке;
- максимальный объем достигает 18 ТБ (на момент публикации);
- большое количество предложений от проверенных вендоров.
Если вам требуется организовать «холодное» хранение огромных массивов данных, HDD класса Enterprise отлично с этим справятся. Но дисковые массивы рекомендуем держать подальше — уровень шума сопоставим с запуском реактивного самолета.
SSD (Solid State Drive)
Сравнительно молодая технология накопителей, в основе которой лежит та же Flash-память, что и у USB-флешек. Вот так все просто. При этом подход решает львиную долю проблем HDD:
- никаких механических и подвижных частей внутри конструкции;
- возможность отказаться от массивного корпуса форм-фактора 3.5 дюйма;
- данные располагаются статично, что в десятки раз сокращает время поиска;
- практически вечные контроллеры памяти, которые гарантируют рабочий цикл 1 млн часов и более;
- минимальная вероятность потери данных при механических повреждениях;
- несколько вариантов подключения к системе (SATA, SAS, PCI-E, M.2).
Эти «диски» идеальны для установки ОС, рабочего и управляющего софта, хостингов, горячего хранения данных, к которым требуется моментальный доступ. Стоимость за 1 ГБ выше, чем у HDD, но цена более, чем оправдана.
По интерфейсу SATA 3.0 выдают до 500 Мбит/с на чтение и запись. А время поиска снижается колоссально. Еще и уровень энергопотребления у SSD гораздо ниже.
NVMe (Non-Volatile Memory Express)
Это самый современный и самый быстрый протокол работы SSD-накопителей на данный момент. Технически они также работают на Flash-памяти, но за счет подключения по PCI-E 3.0/4.0 скорость чтения и записи приближается к космическим показателям в 7 ГБ/с, что в 14 раз выше, чем у SATA 3.0.
Такое железо бустит сервер даже похлеще установки ОЗУ. Надо ли говорить, что мощность современного оборудования давно уперлось не в показатели процессора и оперативной памяти, а в скорость чтения и записи. NVMe решает эту проблему.
Проблема одна — высокая стоимость изделий за счет высокотехнологичного производства, скоростных модулей памяти и необходимости продумывать грамотную систему охлаждения, поскольку чипы и контроллер могут разогреваться до 70-80 градусов под максимальной нагрузкой. И мы не рекомендуем использовать NVMe в качестве накопителя. Софт и управляющие приложения — без проблем.
Идеальная сфера использования таких накопителей — сложный 3D-рендер, CAD-программы, нейросети, работа с 4К и 8К-контентом.
Наглядное сравнение HDD, SSD и NVMe
Чтобы вам было проще ориентироваться в плюсах и минусах каждого стандарта, рекомендуем ознакомиться с таблицей, представленной ниже:
HDD
SSD
NVMe
Количество запросов в секунду (IOPS)
Наработка на отказ
50 000 — 70 000 часов
до 1.5 млн часов
Поддержка горячей замены
Стоимость за 1 ГБ
Около 30 рублей
Около 170 рублей
Со стоимостью, думаем, все понятно: чем лучше и быстрее устройство — тем дороже оно обойдется для бизнеса. Также делайте поправку на корпоративный сегмент, где особое внимание уделяется надежности и отказоустойчивости. Поэтому прямые сравнения с «домашними» HDD/SSD отсекайте сразу.
Грамотная связка NVMe + SSD + HDD позволит создать максимально производительную систему с четкой градацией хранимой информации. А скорость обработки — наше все.
В чем разница между SATA, SAS и NVMe
Переходим к интерфейсам подключения накопителей. На что они вообще влияют, и стоит ли переплачивать за подобный функционал втридорога? Сейчас вы и сами все поймете.
SATA и SAS — проверенные временем и надежные интерфейсы подключения. Они используют наборы команд ATA и SCSI соответственно. SAS дополнительно поддерживают еще и «горячую» замену накопителей. Чтобы извлечь диск из стойки, не приходится отключать сервер.
На данный момент протокол SATA версии 3.0 поддерживает максимальную скорость чтения/записи до 600 МБ/с, а это накладывает определенные ограничения.
NVMe — новый стандарт, в основе которого лежат протоколы RDMA и Fibre Channel. Да и обмен данными происходит по шине PCI-E, что в разы увеличивает скорость потока. Но давайте обо всем подробнее.
Отличия SATA и SAS
Serial ATA изначально создавался только под HDD, и для механических дисков этого более чем достаточно. Но сегодня стандарт считают устаревшим по причине низкой пропускной способности.
Все команды ввода/вывода проходят через программный стек, не рассчитанный на возможности Flash-памяти, из-за чего запросы обрабатываются медленно, а процессор и ОЗУ банально простаивают.
SAS в этом отношении куда бодрее, да и полоса пропускания шире. SATA задействует полудуплекс и одну полосу, SAS — полнодуплексный. К тому же, SAS предлагает скорость до 12 Гбит/с (около 1.5 ГБ/с), что в 2 раза быстрее SATA.
Из прочих преимуществ SAS отметим:
- горячую замену;
- возможность двухпортового подключения для удвоения скорости;
- работа с несколькими устройствами одновременно;
- выше уровень безопасности и шифрования;
- протокол коррекции ошибок.
Для большинства серверов этого достаточно. Но когда речь заходит о скорости — на поле появляется NVMe.
Особенности NVMe-носителей
Первая особенность этих накопителей — не скорость, а принцип работы. Если SAS работает через сложную систему контроллеров (программных и аппаратных), то NVMe гонит данные напрямую через PCI-E, что уже расширяет канал.
Накопители при работе используют от 2 до 8 линий PCI-E, где каждая может прогонять через себя данные на скорости до 2 ГБ/с (актуально для PCI-E 4.0). Предыдущее поколение 3.0 имеет показатель в 985 МБ/с на линию. Разницу вы уже представили.
Более того, устройство контактирует с процессором напрямую. К слову, третье поколение Intel Xeon Scalable и AMD EPYC Milan вовсю используют эту возможность.
Если вы наметили масштабный апгрейд на железо нового поколения, настоятельно рекомендуем ускорить вычислительный процесс путем установки NVMe-накопителей в систему. Тем более, материнские платы HPE для новых чипов предлагают широкий спектр портов форм-фактора M.2 и PCI-E 4.0 как раз для этих целей.
В каких случаях переплата за скорость оправдана
Иметь в распоряжении мощные железки хочет каждый, но насколько этот подход целесообразен? Разберем несколько классических ситуаций для различных сфер бизнеса.
Вариант 1: необходимость хранения большого массива данных
Начинающие компании не всегда располагают достаточным бюджетом для создания быстрой современной инфраструктуры в виде серверов и СХД. А хранить информацию где-то надо.
В этом случае можем рекомендовать SATA, а лучше SAS-накопители, построенные в RAID-массиве. Это экономное и надежное вложение первоначального капитала, обеспечивающее приемлемую скорость передачи информации на первых порах. При этом вы не будете испытывать проблем с ограничением пропускной способности интерфейса. Особенно, если в штате работает 10-20 человек, и нагрузка на базу данных невысокая.
SAS-диски мы рекомендуем и для крупных предприятий. Они отлично справляются с огромными массивами информации, к которой не требуется регулярный доступ. Переплата за SSD и, тем более, NVMe в этом случае ничем не оправдана.
Вариант 2: минимизация задержек доступа
Теперь поговорим о противоположной ситуации: клиентам кровь из носу требуется снизить отклик на сайте, или при обращении к базе данных. С подобной ситуацией сталкиваются представителей следующих сфер:
- держатели сайтов на хостинге;
- облачные компании;
- специалисты, арендующие рендер-фермы и станции;
- пользователи 1С;
- большинство аутсорсеров.
Ваша задача как владельца сервера — снизить латентность доступа до минимального уровня. SATA-диски с этой задачей точно не справятся. Использование SSD по SAS-протоколу ситуацию также не исправляет в корне. Поэтому оптимальный вариант — NVMe версии PCI-E 3.0. На сегодняшний день это оптимальный входной билет по соотношению цена/скорость.
Вариант 3: минимальные задержки и аппаратный RAID
Если рассматривать подобный сценарий, то на первый план выходит лишь одно решение — SAS SSD. Начнем с того, что протокол обеспечивает приемлемую скорость до 12 Гбит/с, к тому же работает параллельно со множество подключенных устройств, образуя единую сеть. Если объединить несколько накопителей в RAID, скорость и надежность лишь возрастут.
SAS — одно из самых сбалансированных решений, когда речь заходит о стабильности при высокой нагрузке и частых обращениях. NVMe на такое тоже способны, но затраты получаются чрезмерными. И не стоит забывать, что NVMe склонны к перегреву, если усиленно давать на них нагрузку. С такими девайсами стоит быть деликатнее.
Итоги
Успех бизнеса зависит от целесообразно вложенных средств. И не всегда самый быстрый накопитель — наиболее эффективное решение. Одно можем сказать наверняка: не стоит использовать SATA-интерфейс, если располагаете достаточным бюджетом. Минимальный порог вхождения для комфорта и надлежащего уровня безопасности — HDD типа SAS через выделенный аппаратный контроллер.
В дальнейшем их можно заменить на SSD с аналогичным разъемом, оставив HDD под нужды внутреннего архива.
Если у вас остались вопросы по накопителям под конкретные задачи, обратитесь за профессиональной консультацией к нашим специалистам. Они не только помогут с апгрейдом, но и подберут оптимальное аппаратное обеспечение по низким ценам, полностью закрывающее ваши потребности в скорости и надежности.
Твердотельные диски SSD SAS 4.0: идеальное решение для серверов и систем хранения данных
Вы ищете твердотельные диски, которые могут обеспечить высокую скорость, надежность и безопасность для ваших серверов и систем хранения данных? Хотите, чтобы ваши данные были доступны в любое время и в любом месте? Хотите, чтобы ваши данные были защищены от сбоев, вирусов и хакеров?Если вы ответили «да» на эти вопросы, то вам нужны твердотельные диски SSD SAS 4.0 — идеальное решение для серверов и систем хранения данных. Эти диски используют интерфейс SAS 4.0, который может обеспечить скорость передачи данных до 24 Гбит/с, что в два раза выше, чем у предыдущего стандарта SAS 3.0. Это означает, что твердотельные диски SSD SAS 4.0 могут достигать скорости последовательного чтения до 4,3 ГБ/с и скорости последовательной записи до 3 ГБ/с, что значительно ускоряет работу с большими объемами данных.
Твердотельные диски SSD SAS 4.0 подходят для тех, кто занимается высокопроизводительными приложениями, такими как базы данных, аналитика, обработка видео и т.д. Эти диски имеют высокую надежность и долговечность, поэтому вы можете быть уверены в сохранности вашей информации. Кроме того, твердотельные диски SSD SAS 4.0 имеют высокий уровень безопасности, поскольку они поддерживают функции шифрования и удаления данных.
Если вы хотите приобрести твердотельные диски SSD SAS 4.0, то вы можете выбрать одну из следующих моделей:
— Samsung PM1653: это первая в мире линейка твердотельных накопителей SAS 4.0, которая имеет емкость от 960 ГБ до 30,72 ТБ.
— Kioxia PM6: это еще одна линейка твердотельных накопителей SAS 4.0, которая имеет емкость от 800 ГБ до 6,4 ТБ.
— Lenovo ThinkSystem Mixed Use: это серия твердотельных накопителей SAS 4.0 с емкостью от 800 ГБ до 1,6 ТБ.
Вы можете заказать эти диски онлайн. Но не затягивайте с покупкой, потому что эти диски очень востребованы и могут быстро закончиться на складе!
Не упустите свой шанс обновить свои серверы и системы хранения данных с помощью твердотельных дисков SSD SAS 4.0 — идеального решения для высокой скорости, надежности и безопасности. Закажите сейчас и получите бесплатную доставку и гарантию до 5 лет.