Creșterea performanțelor unității de disc cu stroking scurt

solid-state drive, bazate pe memoria flash a fost umplut toate feed-urile de știri. Potrivit unor publicații on-line, dispozitive flash vor cuceri în curând unitățile întreaga piață. Acestea sunt percepute ca o stocare mai rapidă și mai eficientă decât hard disk-uri - și, probabil, un pic mai scump. Dar, de fapt, nu este așa; Memoria flash este încă o mică parte din piața din mai multe motive. Bune hard disk-uri vechi se simt minunat, și am găsit un motiv mai mult pe care pentru a prezice sfârșitul ea mai devreme: tehnologie cursa scurtă (scurtă a cursei).

Click pe imagine pentru marire.

Aș dori să spun imediat că nu vorbim despre ceea ce conduce cel mai bun SSD sau vice-versa. Fiecare tehnologie are avantajele și dezavantajele sale, și fiecare justificat, dacă puse în aplicare în mod inteligent. Avantaje SSD minciună în timp acces aproape instantaneu și de înaltă performanță I / O. În plus, memoria flash este ieftin în cantități de până la 32 GB. În cele din urmă, memoria flash poate fi foarte redus de energie. Din păcate, multe SSD pe piață nu a atins încă acest nivel.

Pentru a înțelege aceste produse, este necesar să se înțeleagă diferența dintre memorie flash cu o celulă cu un singur nivel (celulă cu un singur nivel, SLC) și (multi-level cell, MLC) stratificat. MLC memorie flash oferă acces de citire rapid operațiunile, dar tehnologia nu este potrivită pentru înregistrarea de mare viteză, în special în cazul în care este aleatoare. memorie flash de SLC mai rapid, dar, de asemenea, mai scumpe. Unele SSD conduce MLC-RAM este disponibil, dar foarte repede pe SSD SLC-memorie sunt foarte scumpe.

Problemele pot apărea cu eficiență și fiabilitate. Performanța și eficiența energetică sunt foarte dependente de calitatea operatorului, care este utilizat în SSD, precum și eficiența. Pe piață există unele produse impresionante, dar ele costa, de asemenea, o mulțime de bani.

Poziția așteptare HDD

hard disk-uri convenționale au devenit mai accesibile, ca model de terabyte foarte aproape de a marca de 100 $. Capacitate mare, cost redus și prezența masivă pe piață - principalul motiv pentru a menține bune hard disk-uri vechi. În ciuda faptului că acestea folosesc componente magnetice, mecanice și electronice, HDD, de regulă, o relativ fiabile și durabile. De fapt, hard disk-urile pot rezista la teste de stres la nivel de întreprindere și sunt testate temeinic înainte de a fi utilizate în servere tolerant la erori. Dimpotrivă, durabilitatea SSD în memoria flash este încă un subiect deschis, și este, din acest motiv, au ocolit mulți clienți corporativi.

Mergem în jurul cu handicap

Principalul dezavantaj al hard disk-uri tradiționale este întârzierea care apare de fiecare dată când capetele de citire / scriere trebuie să se mute în orice poziție. În cazul în care acest lucru nu este o problemă pentru secvențiale operații de citire sau de scriere (în cazul în care hard disk-uri convenționale este de multe ori mai rapid decât majoritatea SSD), apoi vin în prim-plan pentru citire aleatoare sau scrie operațiuni de latență.

Tranzitată mai mult de 150 MB cel mai rapid hard disk / s clasa enterprise cu o viteză ax de 15.000 rot / min, poate fi redus la doar câțiva megabiți pe secundă, în cazul în care unitatea de care aveți nevoie pentru a citi informații într-o ordine aleatorie (adică poate fi împrăștiate peste tot discul magnetic) . Cu alte cuvinte, hard disk-ul sau aplicația de a pierde o mulțime de timp de așteptare pentru noua poziționare cap. Dar este posibil să se reducă la minimum activitatea mecanică? Tu poți! Am considerat o abordare care se numește cursă scurtă (scurtă a cursei), testați-l pe hard disk-uri Hitachi pentru a reduce activitatea mecanică, folosind doar o fracțiune din capacitatea HDD disponibilă.

accident vascular cerebral scurt: principiul acțiunii

De fapt, SSD bazat pe memorie SLC-surclaseze orice hard disk-uri convenționale în aplicații grele de sarcină, I / O în script-urile de baze de date, Web-servere sau statii de lucru. Hard drive-urile sunt de obicei la sute de operații I / O pe secundă, în timp ce SSD profesional poate oferi mii de astfel de operațiuni. Dacă vă imaginați o aplicație care sunt sensibile la numărul de tranzacții, performanțele lor în tranziția la SSD va crește în mod semnificativ. Și, până la punctul în care întreaga matrice de stocare vor deveni inutile. De înaltă performanță poate fi asigurată la un număr mic de memorie flash SSD în loc de zeci de hard disk-uri complexe în matrice RAID. În acest caz, ca un bonus, și a obține mai multe economii de energie.

Cu toate acestea, nu toate scenariile necesită o performanță maximă a subsistemului de stocare, majoritatea consumatorilor sunt dispuși să pună cu capacitatea existentă, pentru a asigura o fiabilitate maximă. Și în aceasta constă avantajul de a hard disk-uri tradiționale.

Determina accident vascular cerebral

Tehnologia accident vascular cerebral scurt vizează reducerea la minim întârzierile în capete de poziționare, care „mananca“ performanță prin reducerea numărului de căi folosite de un hard disk. Un exemplu simplu: Tb hard disk (1000 GB) poate cuprinde o capacitate trei plăci de 333 GB fiecare. Dacă vom restricționa utilizarea plăcilor spațiale doar 10%, pornind de la sectorul extern (care da mai multă viteză), hard disk-ul va produce mult mai puțin de circulație cap.

Rezultatul folosirii tehnologiei accident vascular cerebral scurt este întotdeauna însoțită de o capacitate redusă în mod substanțial. In acest exemplu, Tb capacitate hard disk va fi limitată la 33 GB pe o placă, și anume capacitatea totală va fi de 100 GB. Dar rezultatul va fi timpul de acces semnificativ mai mici și de a îmbunătăți în mod semnificativ performanța I / O, pentru că hard disk-ul poate fi operat cu un minim de activitate fizică.

Cred că toată lumea va fi de acord că pierderea capacității - nu este o problemă. În final, avem nevoie de cea mai înaltă performanță, capacitate, și așa rămâne destul de mult. Să ia în considerare capacitatea de SSD de clasa enterprise, care este de obicei limitată la 32 GB, astfel încât scăderea capacității de hard disk de până la aproximativ același prag pare destul de rezonabil. Mai mult decât atât, configurația cu un accident vascular cerebral scurt este de obicei compus dintr-o multitudine de unități de hard disk în matrice RAID de performanță orientate, deci cu o capacitate totală ar trebui să fie nici o problema. În cele din urmă, tehnologia scurtă accident vascular cerebral poate avea un impact pozitiv asupra duratei de viață hard disk ca activitatea fizică a scăzut reduce uzura. Cu toate acestea, creșterea productivității prezis este dificil, așa că hai să vedem ce obținem în practică, folosind sistemul nostru de testare.

test drive-uri: Hitachi Ultrastar 15K450 și Deskstar 7K1000.B

Am discutat acest proiect cu Hitachi și compania sa uitat la el a răspuns. Am luat ultimele patru server de hard disk SAS Ultrastar 15K450 450 GB fiecare, și patru pe desktop hard disk Deskstar 7K1000.B 250 GB fiecare. În plus, am primit un mic utilitar numit Niagara, care permite de a alege numărul de blocuri logice care urmează să fie utilizate pentru stocarea de date. În primul rând, considerăm drive-urile de testare, atunci utilitatea Niagara, și numai apoi se trece la testele.

Hitachi Ultrastar 15K450, 450 GB, SAS / 300

Click pe imagine pentru marire.

Este destul de clar că acest lucru este un minunat hard disk-uri, care sunt inferioare din urmă numai pe SSD timp de acces de memorie flash. În recenzia noastră inițială, am primit un timp mediu de acces Ultrastar 15K450 ms 5,9. În acest moment, am măsurat 6,0 ms, care este aproape același rezultat. Nu vrem să meargă înainte, dar o reducere călătorie ne-a permis de a reduce aproape timpul de acces la jumătate. Desigur, acest lucru nu este încă suficient pentru a oferi un nivel mai mic de 0,1 ms (ca memorie flash SSD), dar încă diferența este destul de masiv. Capacitatea de a câștiga cursa scurtă prea, deoarece viteza minimă se apropie de maxim.

Click pe imagine pentru marire.

Niagara: utilitate pentru accident vascular cerebral scurt

Ecranul principal Niagara 2.2.9.0. Click pe imagine pentru marire.

Niagara 2.2.9.0 instrument este destul de mic si nu necesita instalare, dar este disponibil numai clienților mari Hitachi. Conform informațiilor noastre, nu este (încă) la dispoziția consumatorilor obișnuiți. Cu toate acestea, Niagara funcționează numai cu hard discuri SAS. Ați putea efectua același loc de muncă exactă cu Hitachi Feature Tool utilitate, care poate fi descărcat de la hitachigst.com. Când rulați-l are sens pentru a bloca (blocare) hard disk-uri, care nu intenționează să modifice. Această caracteristică părea să ne utilă deoarece împiedică modificarea accidentală a unui sistem cu mai multe hard disk-uri. O setare selectată va fi aplicată tuturor hard disk-uri care nu sunt blocate.

Blocați hard disk-ul sistemului înainte de a instala configurația cursa scurtă.

Niagara oferă o serie de caracteristici utile, inclusiv un hard disk de auto-test și câteva opțiuni de configurare. Procesul de formatare, care este necesar pentru cursa scurta nu este un banal, dar este logic. Trebuie să apăsați „Format“, pentru a merge la pasul următor, va trebui să formatați hard disk-ul numai cu un număr limitat de blocuri. Următoarea captura de ecran, am ales numărul total de blocuri disponibile, rezultând o capacitate totală de 450 GB hard disk-uri la Ultrastar 15K450.

În acest exemplu, vom formata dimensiunea de 879 097 968 ​​512 blocuri de octet, care va 450,098,158,616 bytes. factorii de decizie de hard disk cred că un kilobyte 1000 bytes, deci 450 de miliarde de euro. Octet convertit în 450 GB. Dacă luăm dimensiunea „dreapta“ de 1024 octeți într-un kilobyte, atunci vom obține 419.19 GB.

Am formatat 450 GB hard drive Ultrastar 15K450 folosind trei moduri diferite, care ne-au permis să se obțină 100% (450 GB), 10% (44 GB) și 4% (20 GB) din capacitatea totală. Următorul ecran afișează o opțiune pentru formatarea 44 GB. Aceste setări sunt recomandate de Hitachi, deoarece această valoare se referă la primele trei zone 15K450 hard disk-uri.

În acest exemplu am formatat drive la 90,151,200 unități de 512 octeți, care a dat 44 GB capacitate. Click pe imagine pentru marire.

Avem în timpul acestui proces, există doar o singură problemă: utilitarul nu a vrut să reformata hard disk-uri SAS atunci când ne conecta prin RAID-controlerul Adaptec 5805. Tranziția la adaptorul (fara RAID) Adaptec 48300 SAS a rezolvat această problemă.

Rezultatele de formatare accident vascular cerebral scurt

Am făcut totul, aici sunt rezultatele. Pentru următoarea captura de ecran, am formatat cele două hard disk-uri la 20GB, și două mai multe - 44 GB.

Click pe imagine pentru marire.

Am putea alege alte recipiente, dar a decis să testeze o scurtă accident vascular cerebral, cu o capacitate de 20 și 44 GB.

cursă scurtă HDD-uri SATA de Hitachi Feature Tool utilitate

Așa cum am menționat, Niagara utilitate nu va lucra cu hard disk-uri SATA, cum ar fi Deskstar 7K1000.B. Pentru a configura aceste unități la o capacitate mai mică, ne-am dus la site-ul și de a descărca hitachigst.com utilitate instrument Hitachi Feature. Ea nu utilizează blocuri LBA, și o valoare de capacitate care facilitează chiar întregul proces. Dar rezultatul este același. Am configurat hard disk-250-GB pe 7K1000.B valori capacitate de 250, 33 și 12 GB pentru testele.

software-ul de testare

Sistem de hardware

2x Intel Xeon (Nocona core) 3,6 GHz, FSB800, 1MB cache L2