Comparación entre SSD y HDD de sistemas de almacenamiento RAID

R AID (matriz redundante de discos independientes ) es un método para almacenar los mismos datos en diferentes ubicaciones en varias unidades de disco duro (HDD) o unidades de estado sólido (SSD) para proteger los datos en caso de que falle la unidad.. Este método aumenta la velocidad de almacenamiento y acceso a los datos al mismo tiempo que evita la pérdida de datos y los tiempos de inactividad no planificados: dado que los datos se comparten en varios discos, esto aumenta el tiempo medio entre fallas (MTBF). El almacenamiento de datos de forma redundante también aumenta la tolerancia a fallos. La recuperación de datos RAID utiliza las prácticas de duplicación de disco o creación de bandas de disco. La duplicación copiará datos idénticos en más de una unidad, según el nivel de RAID elegido.

RAID funciona al permitir que las operaciones de entrada/salida (E/S) se superpongan de manera equilibrada, lo que mejora el rendimiento de la aplicación posterior. Hay diferentes niveles de RAID que se pueden utilizar (nivel de RAID: 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 10 + combinaciones ), pero no todos los niveles de RAID pretenden proporcionar redundancia.

Independientemente del nivel de RAID que se adopte, la matriz RAID aparecerá en el sistema operativo (SO) subyacente como una única unidad lógica. RAID, por tradición, se diseñó principalmente para su uso en servidores, pero su implementación se ve en computadoras y aplicaciones con uso intensivo de almacenamiento que necesitan un alto nivel de seguridad de datos y altas velocidades de transferencia.

Cómo el uso de matrices SSD RAID puede conducir a mayores ganancias de rendimiento sobre HDD

Permítanme ser bastante franco: los SSD son considerablemente más atractivos como componente de almacenamiento debido a su alto rendimiento y mínimo consumo de energía en comparación con los HDD. Los SSD tienden a ser mucho más confiables que los HDD porque no tienen piezas móviles que puedan fallar con el tiempo con el uso continuo. Eso no quiere decir que los SSD no sean propensos a fallar; lo hacen y pueden fallar por varias razones.

Es por estas razones clave que las matrices SSD RAID y la recuperación de datos del servidor pueden ser muy ventajosas cuando se usan con aplicaciones comerciales donde la seguridad y la protección de datos son más que un mero requisito, sino un componente vital que debe satisfacer la tecnología de la información. proveedores Agregue a esto el hecho de que las matrices SSD RAID pueden proporcionar mayores ganancias de rendimiento que las que pueden ofrecer las matrices HDD RAID, está claro que dos hechos se hacen evidentes:

· Los HDD son más susceptibles a fallas que los SSD,

· Los HDD ofrecen un rendimiento más bajo que los SSD.

Esta distinción es crucial con nuestros objetivos de comparación porque una matriz RAID puede ayudarlo a lograr un rendimiento mejorado o una protección superior contra fallas del disco, o ambos.

Es importante tener en cuenta que es probable que las organizaciones que utilizan SSD tengan cargas de trabajo de infraestructura con requisitos de almacenamiento específicos y exigentes con respecto al rendimiento. Los SSD individuales pueden tener dificultades para proporcionar los acuerdos de nivel de servicio de rendimiento necesarios, y es cuando se trata de estas circunstancias que una matriz SSD RAID puede ofrecer el impulso de rendimiento esencial requerido. Es probable que las matrices RAID sean la solución de almacenamiento sensata para remediar los desafíos de rendimiento en organizaciones con infraestructura SSD ya presente y operativa.

Cómo ha cambiado el almacenamiento RAID con la migración de HDD a SSD

El posicionamiento de RAID en el mundo del almacenamiento empresarial de infraestructura ha evolucionado con el tiempo debido a los siguientes motivos:

· Los SSD son dispositivos mucho más confiables en comparación con los HDD heredados. Proporciona la confianza de que es mucho menos probable que ocurra una falla de la unidad en una matriz RAID,

· Opciones de almacenamiento definidas por firmware que funcionan de manera diferente a RAID y, por lo tanto, no requieren la adquisición de costosos controladores RAID con requisitos de energía de respaldo asociados, pero aún brindan protección contra la pérdida de datos en caso de falla del hardware,

· La informática basada en servidor está evolucionando para presentar opciones más rápidas y sencillas para los consumidores de TI; Las posibles complicaciones con los sistemas de infraestructura de almacenamiento, como la introducción de más controladores RAID, no solo aumentan los gastos de capital, sino que también introducen otro posible punto de falla que debe preocupar a los CIO.

Estos puntos no pretenden retratar a RAID como una tecnología estancada que simplemente ve pasar el mundo, ni mucho menos. Existe el concepto de RAID diferencial(o Diff-RAID), una nueva variante de RAID que distribuye la uniformidad de manera desigual entre los SSD para crear disparidades de edad dentro de las matrices RAID. Esta estrategia se ha diseñado con SSD en formación RAID para realizar un seguimiento de la antigüedad de cada unidad dentro de un conjunto RAID. El controlador sabe la antigüedad de cada unidad dentro de la matriz RAID y distribuye inteligentemente más actividad a las unidades más nuevas y menos actividad a las unidades más antiguas. El objetivo es garantizar que todas las unidades no experimenten errores de datos irrecuperables simultáneos. Diff-RAID proporciona una confiabilidad mucho mayor para SSD que RAID-4 y RAID-5 por la misma sobrecarga de espacio y ofrece una curva de compensación entre rendimiento y confiabilidad.

Las consideraciones técnicas clave a tener en cuenta al aumentar el rendimiento de SSD con RAID

Como se mencionó anteriormente, existen diferencias técnicas considerables entre HDD y SSD, y estas diferencias impulsarán la decisión sobre qué implementación de matriz RAID se requerirá para atender a ambos. En pocas palabras, algunas implementaciones de RAID son excelentes para HDD, no para SSD, y viceversa. Entonces, la pregunta principal que requiere una respuesta es: ¿qué nivel de RAID se debe utilizar cuando se usa una matriz SSD RAID?

SSD Raid 1 (Espejo) :

RAID 1 puede proporcionar una redundancia completa, pero solo ganancias de rendimiento simples y, por lo tanto, debe tenerse en cuenta si los requisitos de rendimiento no son un requisito vital para la entrega de aplicaciones.

SSD RAID 5 o 6 :

Una alternativa popular que proporciona redundancia es RAID 5 (utiliza distribución de datos con bits de paridad y requiere un mínimo de tres discos) y RAID 6 (utiliza distribución y doble paridad con un mínimo de cuatro discos).

SSD RAID 10 :

Una alternativa superior a RAID 5 o 6 sería la adopción del nivel de configuración 10 de SSD RAID. RAID 10 utiliza la división y duplicación de RAID para proporcionar tolerancia a fallas con un mínimo de cuatro SSD. Una ventaja adicional de RAID 10 es que puede ofrecer un alto nivel de rendimiento, pero con una disminución de la eficiencia del almacenamiento. El beneficio clave es que cualquiera de los dos discos puede fallar sin perder datos, y ambas configuraciones RAID brindan un mayor rendimiento. Los desafíos con RAID 5 y 6 son que ambas implementaciones requieren una gran cantidad de operaciones de escritura en disco para satisfacer el requisito de información de bit de paridad.

( Nota: por motivos de protección de datos, se descartó RAID 0, ya que utiliza un patrón de bandas RAID escrito en dos discos para aumentar el rendimiento, pero no ofrece redundancia de datos).

Conclusión

Los requisitos de almacenamiento de los consumidores más extensos impulsan la necesidad de que los proveedores y proveedores de TI brinden soluciones de infraestructura de almacenamiento confiables, efectivas y orientadas al rendimiento que sean rentables y rentables. SSD RAID proporciona las herramientas, los procesos y los mecanismos de entrega de almacenamiento esenciales que pueden satisfacer estos requisitos de los consumidores, más de lo que puede hacerlo HDD RAID. Los SSD son un orden o dos veces más rápidos que los medios tradicionales, y sus capacidades superan con creces lo que los HDD han controlado y proporcionado todo el tiempo.

Los SSD exhiben desgaste con el tiempo; sin embargo, su vida útil es significativamente más larga que las unidades de disco heredadas, lo que hace que sus fechas de servicio sean mucho más predecibles y que las actividades de mantenimiento sean mucho más eficientes y confiables.