服务器的SSD或HDD

#1 楼

我工作的一方面是设计和构建大型存储系统（通常称为“ SAN”或“存储区域网络”）。通常，我们将SSD和HDD结合使用分层方法。

说，每个方法都有其特定的好处。每个字节。我可以获得每GB成本$ 0.068 / GB USD的10k SAS 4kn HDD。这意味着大约280美元，我可以得到一个4TB的驱动器。另一方面，SSD的每GB成本通常在10到20美分之间，甚至高达每GB成本。
在处理RAID时，速度变得不那么重要了，而速度和可靠性却变得越来越重要。重要得多。我可以用比SSD便宜得多的HDD构建12TB N + 2 RAID系统。这主要归因于第1点。
如果处理得当，HDD的更换和维护成本非常低廉。因为每字节成本较低，所以由于故障而用另一个替换HDD便宜。而且，由于HDD的故障通常与时间和数据写入有关，因此更换硬盘在重建RAID阵列时不会自动开始消耗TBW。 （可以肯定的是，用于重建的TBW百分比总体上很小，但这很明显。）
SSD市场相对复杂。从支持的总写入数量到最低的四种类型（目前，在撰写本文时）是SSD的主要类型：SLC，MLC，TLC，QLC。 SLC通常支持最大数量的总写入（SSD寿命的主要限制因素），而QLC通常支持最低数量的总写入。可以看到两个驱动器都在使用中。就个人而言，我推荐给客户端的所有存储系统通常都遵循以下层：第1层通常是（或几个）仅RAID 10 SSD层。数据始终写入第1层。
第2层通常是（或几个）RAID 50或5仅限SSD的层。数据从1级到2级老化。
层3通常是一个（或几个）仅RAID 10 HDD层。数据从第2层老化到第3层。
第4层通常是几组仅RAID 6 HDD的层。数据从3层老化到4层。我们将RAID 6组设置得尽可能小，以便最大程度地支持驱动器故障。

读/写性能随着您的提高而降低在层之间，数据将向下传播到一层，其中大多数数据共享相同的访问/修改频率。 （也就是说，数据读取/写入的频率越高，驻留在其上的层就越高。）

在其中撒一些设计良好的光纤通道，您实际上可以构建一个具有

现在，您要提到的一些特定事项：

您的SSD问题


当一个单元的生命周期用尽时，SSD到底如何工作？磁盘仅由该单元减少，并且可以正常工作吗？还是发生了什么？



两个驱动器类型通常都设计有许多“备用”单元。也就是说，它们上有“额外”空间，如果单元格死亡，您将无法访问这些空间以支持故障转移。 （IIRC大约为7-10％。）这意味着如果单个“单元”（硬盘上的扇区）死亡，则将使用“备用”。您可以通过S.M.A.R.T.检查其状态。两个驱动器上的诊断实用程序。


写什么最好的解决方案（文件系统）？我认为ext4很好，因为它可以连续保存到单元格？



对于SSD来说，这完全无关紧要。单元的位置无关紧要，因为访问时间通常是线性的。

您的硬盘问题


如果发生机械故障，则无法修复（正确）？



部分不正确。实际上，在大多数故障情况下，HDD都更容易恢复数据。 （注意：我说的容易些，而不是容易的。）需要专用设备，但是这里的成功率似乎很高。通常可以通过特殊设备从HDD本身读取磁盘片，如果驱动器已损坏，则可以恢复数据。 HDD的速度对服务器使用绝对足够吗？




通常，使用RAID时，单驱动器速度变得不那么重要了，因为您可以使用速度配对RAID设置让您提高整体速度。 （RAID 0、5、6经常串联使用。）对于具有较高IO的数据库，除非经过特别设计，否则HDD通常是不够的。您可能需要SLC写密集型SSD，用于数据库级IO。

#2 楼

HDD还是很受欢迎的


是吗？我不确定这是不是诚实。

HDD现在以合理的价格推出了大尺寸产品，这是不可否认的，而且我认为人们也相信HDD具有比SSD更持久的数据保留能力。同样，当SSD死亡时，它们趋向于完全消失，而HDD倾向于以更可预测的方式死亡，如果需要的话，它可能允许有更多的时间先取出数据。

但是，否则SSD是大多数用途的前进之路-您想要一个引导对，R1中的几个500GB SATA不会花费大笔费用，对于DB使用，您无法真正打败SSD（只要您的日志使用高耐用性型号无论如何）。是的，对于备份，您可能会使用大型7.2k HDD，对于大型数据集也是如此（事实上，去年初，我仅出于这一需求就购买了4,000多个10TB HDD），否则SSD就是前进的方向。

#3 楼

固态的一切事物：互动使用，数据库，任何在线事物。主轴作为廉价的热存储，仅用于不太冷的存档或不经常访问的数据。特别是将备份归档到磁带之前，暂存区中的HDD。

热和冷的不同媒体类型也有助于多样性。如果同时读取在线和备份数据，则品牌SSD控制器中的数据丢失缺陷将更加严重。不太可能，但是主轴和磁带还是便宜的，所以为什么要冒险呢？

任何特定设备的故障模式并不重要，只要阵列保持冗余并进行备份。通常，此过程是用任何故障症状更换驱动器。请尝试在测试系统中修复它们，在这些系统中，任何灾难性故障都不会影响生产服务。

文件系统是个人喜好问题。虽然有经过SSD优化的文件系统，但是您知道并可以修复的东西可能更为重要。

#4 楼

SSD的最大优点是速度和可靠性，但是，肮脏的小秘密之一是SSD的写入周期数有限。如果要构建具有大量硬盘写入活动的服务器（例如数据库或电子邮件服务器），则将需要具有更高耐用性的更昂贵的SSD。

NAND闪存具有3种类型


TLC
MLC
SLC

TLC主要用于Web服务器或具有很少写入周期的存档服务器。
MLC用于具有读写周期混合的服务器，例如低容量数据库服务器。
SLC设计用于具有大量读/写操作的服务器像大容量数据库服务器这样的写入周期。

SSD和HDD之间的主要驱动因素是应用程序和预算。在理想情况下，SLC SSD硬盘驱动器会使标准的HDD过时，但我们还没有到此。

#5 楼

HDD仍然是首选，但是为什么呢？


这取决于您与谁交谈，他们的背景（管理，IT，销售等）以及哪种服务器类型该讨论是参考。通常，HDD的每字节成本降低了一个数量级，但使用的功率更高，并且几乎总是较慢，取决于工作负载。

几乎总是要降低成本，并确定给定容量可以容纳多少存储空间服务器数量。如果您可以通过单个SSD来获得5磁盘阵列的性能，则SSD可能会便宜很多，并且仅消耗少量的电量，但您可能还会获得1/10的存储空间。


哪种存储更适合主动存储？


这就是复杂的原因，为什么许多人会跳过复杂的过程而只使用他们知道的HDD 。

SSD的等级不同，对可写入单元中的数据量有所限制，这与主机写入的数据量不同。写入少量数据最终会向单元中写入大量数据，这称为写入放大，并且可以快速终止具有低耐久性等级的驱动器。

SSD单元以其可存储的位数命名为了存储n位，它们每个单元需要2 ^ n电压电平。 TLC（三位）需要8个电压电平来寻址这些位。通常，每次增加每个单元的位级别，单元耐久性就会下降3-10倍。例如，SLC驱动器可以在所有单元死亡之前对所有单元进行100000次写入，对企业eMLC进行30000次写入，对MLC 10000，TLC 5000，QLC 1000进行写入。

SSD单元技术也有了一代又一代的改进，更好光刻和3D NAND相比旧的2D NAND改善了密度和性能，正如分析师Jim Handy所说，“今天的MLC比昨天的SLC更好。”

SSD实际上并不直接写入寻址的单元，而是写入单元块。这样，该块具有更一致的单元写入量，并且当单元跌落到容限范围之外时，整个块将被标记为不良，并且数据将移至新的块。 SSD的耐久性取决于单元类型，有多少备用块可用，有多少纠错开销以及驱动器如何使用缓存和算法来减少写放大。制造商选择标记为不良的公差也将发挥作用，即使其中一个仍能正常工作，企业级驱动器也会比消费级驱动器更早地标记出不良状态。

企业级“高写入” SSD基于SLC或eMLC单元，并具有大量备用块，并且通常具有带电容器的大型缓存，以确保断电时缓存可以刷新到磁盘。

也有驱动器对于需要快速访问时间的“高读取”应用程序（例如文件服务器），其持久性要低得多，它们以降低的持久性为代价，每字节成本更低，并且具有不同的单元类型，更少的备用区域，依此类推，它们可能只有5个“高写入”驱动器的耐久性百分比，但正确使用它们也不需要。


例如，对于数据库，磁盘始终处于活动状态？


我的数据库很小，间歇读取占访问的95％，并且大多数都缓存在RAM中，在运行时几乎与之一样快像SSD上的HDD。如果更大，则系统上将没有足够的RAM，并且SSD开始在访问时间上产生巨大差异。

SSD还可以使备份和恢复的数量级更快。我的数据库从备份大约需要10分钟才能恢复到慢速SSD，或者大约11秒可以恢复到非常快的SSD，而备份到HDD大约需要25分钟。这至少是2个数量级，根据工作量的不同，差异可能很大。它实际上可以在第1天收回成本。

具有大量小写操作的数据库可以在数小时内杀死消费者级的TLC驱动器。


SSD对服务器真的有用吗？


绝对，如果为应用程序选择了正确的驱动器类型和等级，那么如果做错了，那将是一场灾难。

我的服务器运行多个数据库，再加上高读取的网络存储，再加上高安全性录像存储，以及混合读写文件存储和客户端备份。该服务器具有用于大容量网络存储和NVR的RAID-6 HDD阵列，用于MySQL的单个高性能MLC SSD，以及RAID-5中的3个消费者TLC驱动器，用于客户端和数据库备份以及快速访问网络存储。 />
SSD RAID上的写入速度与HDD RAID差不多，但是随机访问读取速度在SSD RAID上快10倍以上。这再次是消费类TLC SSD，但由于顺序写入速度比千兆LAN快约3倍，因此它永远不会过载，并且如果在远程访问系统时进行本地备份，则会产生大量开销。 />
大多数SSD还提供即时安全擦除（ISE），可以在几秒钟内擦除数据，而对于不具备此功能的HDD则需要数小时或数天，而只有少数企业级HDD倾向于提供这种功能。 ISE，但它们变得越来越普遍。如果要淘汰或重新使用驱动器，这将非常有用。


什么是最好的写入解决方案（文件系统）？


取决于所需的数据类型和文件系统功能的类型。我仅使用EXT4和BTRFS（需要快照和校验和）。文件系统开销将减少可用空间，并会稍微缩短SSD的寿命，BTRFS对于校验和和其他功能具有高开销，并且快照将占用大量空间。


错误，无法修复（对）吗？


无论驱动器类型如何，您是否曾经不得不在死驱动器上完成数据恢复？这可能会非常昂贵，最好先进行分层备份，在主存储上进行RAID，在不同设备或计算机上本地进行版本备份，然后再同步到异地或云。 1TB的云存储每月需要花费5美元，在HDD上进行数据恢复可能会花费您2英镑，而且死掉的SSD可能无法恢复...只需做备份，而无需进行维修。

#6 楼

两者。

由于写入负载（在这种情况下，它们应该变为只读），我还没有看到SSD快要死了。并不是说它们不会因为其他原因而死亡-包括但不限于过热和固件错误。

我已经看到硬盘坏了。实际上，它们的数量更多。

可靠性方面有很多。

在某些情况下，混合RAID1（HDD + SSD）是有意义的。这样，您就可以对付与这两种故障有关的故障模式，并且仍然具有SSD读取性能。

在其他情况下，仅将SSD用于文件系统的日志是有意义的-您将获得2倍的故障率HDD的写入性能（因为您节省了一半的写入和一半的寻道），即使滥用的SSD死了，通常也没有任何风险。 Ext4非常优雅地丢失了它的日志。

#7 楼

要考虑的两个主要因素是：


性能（在访问时间和吞吐量方面）
每GB的成本

SSD将HDD从水中吹走在性能方面。如果您需要高吞吐量和低访问时间，那么固态硬盘是无与伦比的。

但是，每GB固态硬盘的成本比HDD高得多。如果您需要大量存储空间，那么吞吐量或访问时间的重要性就不那么重要了。没有什么能比HDD胜过了。

适当的RAID级别可能有助于提高吞吐率（带宽）（虽然访问时间并不多，除非您的驱动器积压得足够多，以至于没有排队问题。）

通过适当的缓存（例如，在服务器中放置更多的RAM）可以帮助读取小型数据集的访问时间。但是，这对写操作无济于事（控制器或磁盘中由电池供电的RAM缓存除外）。

所以，这实际上取决于您的用例。使用HDD的备份/存档服务器需要大量的容量，但并不关心访问时间或带宽，因此更好。高流量的数据库服务器将首选SSD。两者之间...要视情况而定。

无论什么情况：


您需要备份。与驱动器（SSD或HDD）是否发生故障无关，而与时间无关。
如果服务器具有任何重要性，则您需要某种RAID来维持正常运行时间并保护数据。 RAID通常也会提高性能。这很大程度上取决于您的要求（同样，性能/成本方面的折衷）。

#8 楼

如前所述，最大的差异是每GB价格与随机IO性能之间的差异。例如，Seagate Exos 16 TB：约为550美元，每GB成本为0,034美元。现在，将其与入门级（速度方面）的美光5200 ECO 7.68 TB（价格约为1300美元）进行比较，结果得出的价格为每GB $ 0.14：HDD便宜5倍，而硬盘也大2倍。另一方面，SSD随机IO性能要好得多，但有一个要点：消费类SSD，缺乏受功耗保护的写回缓存，对于同步的随机IO丰富的工作负载（例如：数据库，虚拟机）来说非常慢（有时与HDD一样慢） ）。这是非常重要的一点，很少通过在线评论来分析。企业SSD几乎都使用电容器作为掉电保护，因此不会遭受这种弱点的困扰，它具有很高的读写随机IO。

从上面的内容中，您可以了解SSD为何杀死了固态硬盘。高端15K和10K SAS磁盘：它们以可比的价格提供了更好的性能（15K磁盘特别昂贵）。另一方面，7.2K HDD在大容量存储系统中具有很强的立足点。

Intel Optane（基于Xpoint而不是NAND）在速度和速度方面都处于自己的一类。耐用性，每GB的价格非常高：100 GB的Optane P4801x的成本超过260美元，每GB的成本> 2.6美元，与HDD相比要高出80倍。因此，它经常被用作“应用程序加速器”或日志/日志设备。出于这些原因，现代的SAN和服务器通常使用分层或缓存的存储子系统：


分层系统将热数据放入快速层（SSD），将冷数据放入慢层（HDD）。在这样的系统中，总存储空间是快和慢层的总和。但是，它们是静态所有分区的-如果冷数据突然变热，则需要等待将其移至快速层。此外，快速层必须与慢速层一样持久；
基于缓存的系统将所有数据存储在慢速HDD上，并在SSD上添加了动态缓存，用于复制（而不是移动）热数据；这意味着此类系统的总存储空间等于慢速层提供的存储空间，但具有动态缓存的更多灵活性。使用基于缓存的系统，可以通过廉价，廉价的SSD形成快速层。

基于Flash的SSD最好的文件系统是什么？一个简单的答案可能是“写得更少的答案”，但是现实情况是，任何高级文件系统技术都基于CoW方法，基于特定的实现，它可能导致相当大的写放大（即：ZFS和WALF）编写的内容将超过EXT4或XFS）。从纯粹的“无写”观点来看，我认为很难击败EXT4和XFS（尤其是在lvmthin的支持下，即使在这些经典文件系统上也可以实现快速快照）；但是，我真的很喜欢ZFS磨碎的附加数据保护保证和lz4压缩。

那么，您真的需要SSD存储来完成服务器工作吗？这取决于：


如果需要廉价地存储多个TB的数据，那么HDD（或最便宜的消费类SSD）才是行之有效的方法。顺序工作负载（例如文件服务器），则不需要SSD；
如果工作负载是随机IO丰富的，则可以从SSD中受益匪浅；
如果您具有fsync繁重的写入模式，则企业SSD （或具有受功耗保护保护的写回缓存的强大RAID控制器）是您的最佳选择，但缺点是成本较高。

#9 楼

此处的简单答案：
例如在构建服务器以进行大而快速的数据操作（如视频编辑）时，请使用SSD来获得快速性能数据。

将HHD用于缓慢的存档存储。 />
通常，尽管HDD的单位演出成本低于SSD，但其可靠性却低于SSD。 。

#10 楼

安静并不总是很好。就像路上的电动汽车太安静了。 HDD访问噪音可以提供安全性（我在看电影时如何检测到perforce服务器的中断。（此外：链接到/ var / log / messages的换行打印机更难擦除单个条目）

#11 楼

我是这样看的，

我要为服务器构建服务的是什么？

如果它是诸如LDAP / AUTH / Printing等基础设施服务，而您要提供服务，这主要是内存问题，可以省钱并使用HDD（7.2k或10k可能是RAID 1 SSD引导设备）并向其扔出大量内存。

请确保使用电池供电的闪存RAID控制器用于文件服务器，然后可以通过控制器而不是磁盘提交写入来有效地使用HDD。

如果是数据服务DB等，则使用SSD RAID来实现高吞吐量，但也可以通过使用HDD来控制成本，例如，某些DB不需要很高的写入速度，或者不只是运行IOP即可保证使用高成本存储。

归根结底，这取决于资金和您的CFO /财务总监/ VP财务。

#12 楼

SSD显然是最好的，它们会变得更好，并且将继续变得更便宜，但是今天它们变得更加昂贵。

HDD可以很好地执行顺序存储任务：


数据库日志文件
视频存储
备份卷（批量）
虚拟机快照

HDD也适用于对延迟不敏感的任务：


（单个地）归档文件
小到足以在内存中运行的小数据库
非OS软件文件（如果SSD装满）

因此，对于服务器而言，如果您有预算，可以在其中填充SSD。除此之外，使用上面不完整的列表，您可以通过与HDD混合使用来节省金钱。

RAID，并且分层不在此问题范围内，我敢肯定还有很多其他问题关于SSD的生命周期，（我记得阅读Samsung Evo Pro（消费产品）的时间比承诺的要长得多）。各个单元肯定会随着时间的流逝而中断，但这不会破坏整个磁盘。单元寿命与写入量有关。在那个细胞上。 SSD控制器会随着时间的推移将写操作分散到多个单元中。如果SSD的容量为99％，并且剩余空间用于大量写入操作，则剩余空间将更快地耗尽。

#13 楼

如果需要安装


基于文件的交换以增加内存
视频聊天或视频流或视频处理
导致单个文件大的处理

然后HDD更加可靠
SSD的覆盖速度似乎更慢

SSD令人惊叹！它使一次EB的物理存储革命了小柜子/机架

可以安装一个大的氮气冷却器，一个很小的空间可以容纳一个纯粹的存储架

SSD Cache是​​另一种惊人的快速读取技术，可以将其缓存到另一个级别