В Интернете доступно множество ресурсов, в которых обсуждается использование твердотельных накопителей в конфигурациях RAID - однако в основном они датируются несколькими годами, а экосистема твердотельных накопителей очень динамична - как раз тогда, когда мы ожидаем выпуск продукта Intel "Optane" в конце этого года. что изменит все ... снова.
Я предваряю свой вопрос, утверждая, что существует качественная разница между SSD потребительского уровня (например, Intel 535) и SSD уровня центра обработки данных (например, Intel DC S3700).
Моя основная забота связана с TRIM поддержка в сценариях RAID. Насколько я понимаю, несмотря на то, что прошло более 6 лет с тех пор, как SSD были представлены в компьютерах потребительского уровня и 4 года с тех пор, как NVMe стал коммерчески доступным, современные RAID-контроллеры все еще не поддерживают выпуск TRIM команды на подключенные твердотельные накопители - за исключением RAID-контроллеров Intel в режиме RAID-0.
Я удивлен что TRIM В режиме RAID-1 поддержка отсутствует, поскольку диски зеркально отражают друг друга, это кажется очевидным. Но я отвлекся.
Я отмечаю, что если вам нужна отказоустойчивость дисков (как HDD, так и SSD), вы должны использовать их в конфигурации RAID, но поскольку твердотельные накопители будут без TRIM, это означает, что они будут страдать от усиления записи, что приведет к дополнительному износу, что в свою очередь, приведет к преждевременному отказу твердотельных накопителей - это досадная ирония: система, предназначенная для защиты от сбоя накопителя, может в конечном итоге прямо привести к этому.
Так:
Является TRIM необходима поддержка современных SSD (эпоха 2015-2016 гг.)?
1.1. Есть ли разница в необходимости TRIM поддержка между SATA, SATA-Express и SSD на базе NVMe?
Часто диски рекламируются как имеющие улучшенную встроенную сборку мусора; устраняет ли это необходимость в TRIM? Как их процесс GC работает в среде RAID?
1.1. Например, см. Этот QA от 2010 года, в котором описывается довольно плохое снижение производительности из-за отсутствия TRIMming ( https://superuser.com/questions/188985/how-badly-do-ssds-degrade-without-trim ) - и эта статья 2015 года утверждает, что использование TRIM настоятельно рекомендуется ( http://arstechnica.com/gadgets/2015/04/ask-ars-my-ssd-does-garbage-collection-so-i-dont-need-trim-right/ ). Как вы ответите на эти веские аргументы в пользу необходимости TRIM?
Множество статей и обсуждений из предыдущих лет касаются SLC и MLC flash и того, что SLC предпочтительнее из-за его гораздо более длительного срока службы - однако кажется, что все SSD сегодня (независимо от того, где они находятся в спектре Consumer-to-Enterprise) являются MLC thesedays - это различие больше актуально?
1.1 А как насчет TLC flash?
Корпоративные твердотельные накопители, как правило, имеют гораздо более высокие пределы выносливости / записи (часто измеряются тем, сколько раз вы можете полностью перезаписать диск за день в течение ожидаемого 5-летнего срока службы диска) - если их предел цикла записи очень высок (например, 100 полных операций записи в день) означает ли это, что они не нуждаются в TRIM вообще, потому что эти пределы настолько высоки, или, наоборот, эти пределы достижимы только при использовании TRIM?
Давайте попробуем ответить на один вопрос за раз:
Краткий ответ: в большинстве случаев нет. Длинный ответ: если вы зарезервируете достаточно свободного места (~ 20%), даже накопители потребительского уровня обычно имеют довольно хорошие значения стабильности производительности (но вы необходимость чтобы избежать накопителей, которые вместо этого подавляют непрерывную запись). Диски корпоративного уровня даже лучше, потому что у них по умолчанию больше свободного места, а также потому, что их комбинация контроллер / прошивка оптимизирована для непрерывного использования накопителя. Например, взгляните на привод S3700, на который вы ссылались: даже без обрезки он имеет очень хорошую согласованность записи.
Сборщик мусора для дисков творит чудеса внутри «песочницы» дисков - он ничего не знает о внешней среде. Это означает, что на него (в основном) не влияет уровень RAID массива. Тем не менее, некоторые уровни RAID (в основном, на основе четности) могут иногда (и в некоторых конкретных реализациях) увеличивать коэффициент усиления записи, так что это, в свою очередь, означает большую работу для процедур GC.
Накопители SLC практически исчезли с предприятий, их отвели в основном на военные и некоторые промышленные задачи. Отмеченное предприятие теперь разделено на три категории:
На самом деле, любой из вышеперечисленных типов флэш-памяти должен предоставить вам достаточную общую емкость записи, и, по сути, вы можете найти корпоративные диски со всеми вышеперечисленными типами флэш-памяти.
Настоящая разница между корпоративными и потребительскими драйверами заключается в следующем:
Драйверы корпоративного уровня лучше в основном из-за их контроллеров и силовых конденсаторов, а не из-за лучшей флэш-памяти.
Как указано выше, диски корпоративного уровня имеют гораздо больший объем свободного пространства по умолчанию (~ 20%), что, в свою очередь, резко снижает потребность в обычных TRIM.
В любом случае, в качестве побочного примечания, пожалуйста, рассмотрите некоторые программные RAID, которые поддерживают TRIM (кто-то сказал Linux MDRAID?)
TRIM - это не то, о чем я когда-либо беспокоился при использовании SSD на современных RAID-контроллерах. Твердотельные накопители были улучшены, функции аппаратного RAID-контроллера были оптимизированы для этих рабочих нагрузок, и обычно имеется отчет о сроках службы.
TRIM предназначен для дисков SATA более низкого уровня. Для SAS SSD у нас есть отключение SCSI, и, возможно, именно поэтому я не сталкиваюсь с необходимостью TRIM ...
Но другой комментатор прав. Программно-определяемое хранилище (SDS) меняет то, как мы используем SSD. В решениях SDS контроллеры RAID не имеют значения. И такие вещи, как TRIM, как правило, менее важны, потому что твердотельные накопители выполняют определенные роли. Я думаю о кэше чтения Nimble Storage или ZFS L2ARC и ZIL ... Все они отвечают конкретным потребностям, и программное обеспечение использует ресурсы более разумно.
Уровни RAID с SSD. Приведенный выше ответ предполагает, что уровни RAID с четностью, такие как RAID 5, увеличивают усиление записи. На самом деле есть несколько способов интерпретировать это: влияние на один привод или воздействие на набор приводов.
По сравнению с отсутствием избыточности, RAID 5 действительно добавляет записи в набор, поскольку он добавляет четность контрольной суммы. По сравнению с массивом RAID 0 из (n-1) дисков влияние массива RAID 5 с n дисками на каждый диск ничто. Каждый из n дисков получает столько же записей. RAID 5 добавляет в набор 1 / (n-1) дополнительных записей. Однако RAID 1 и RAID 10 добавляют 100% дополнительных операций записи к набору, потому что все, что записывается на один SSD, записывается на его зеркало.
Таким образом, с точки зрения записи в набор RAID 5 по сравнению с набором RAID 10 с тем же количеством дисков, твердотельные накопители в наборе RAID 5 будут получать меньше операций записи. И это останется верным, даже если вы увеличите количество SSD в наборе RAID 10 для выравнивания полезной емкости.
Shodanshok затронул здесь настоящий ответ. Если вы зарезервируете дополнительное пространство, «избыточное выделение», долговечность вашего SSD и стабильность производительности записи со временем улучшатся, и отсутствие поддержки TRIM станет в основном несущественным. Зарезервировать это дополнительное пространство можно так же просто, как, начиная с нового твердотельного накопителя, разбить на разделы меньше полной емкости. Большинство контроллеров в приводе обрабатывают неиспользуемое пространство так же, как зарезервированное пространство, тем самым значительно уменьшая усиление записи. Для загрузки и ОС, вероятно, достаточно 10% зарезервированного пространства. Для дисков, которые часто перезаписываются, увеличьте это пространство.