Quel est l'état actuel (2016) des disques SSD en RAID?

Il existe de nombreuses ressources disponibles en ligne qui traitent de l'utilisation des disques SSD dans les configurations RAID. Celles-ci remontent pour la plupart à quelques années et l'écosystème des disques SSD évolue très rapidement. Nous attendons la sortie du produit "Optane" d'Intel plus tard cette année. qui va tout changer ... encore.

Je commencerai par ma question en affirmant qu'il existe une différence qualitative entre les SSD grand public (par exemple, Intel 535) et les SSD de niveau centre de données (par exemple, Intel DC S3700).

Ma principale préoccupation concerne la TRIMprise en charge dans les scénarios RAID. À ma connaissance, bien que plus de six ans se soient écoulés depuis l’introduction des SSD dans les ordinateurs grand public et quatre ans depuis que NVMe était disponible dans le commerce, les contrôleurs RAID modernes ne prennent toujours pas en charge l’envoi de TRIMcommandes aux SSD connectés, à l’exception des contrôleurs RAID d’Intel. en mode RAID-0.

Je suis surpris que le TRIMsupport ne soit pas présent en mode RAID-1, étant donné la façon dont les disques se reflètent, cela semble simple. Mais je m'égare.

Je remarque que si vous souhaitez une tolérance de panne avec les disques (disque dur et SSD), vous les utiliserez dans une configuration RAID - mais comme les disques SSD seraient sans TRIM, cela signifierait qu'ils subiraient une amplification en écriture qui entraînerait une usure supplémentaire. à son tour, les disques SSD échoueraient prématurément. C’est une ironie malheureuse: un système conçu pour protéger contre les pannes de disque peut en résulter directement.

Alors:

1. Un TRIMsupport est-il nécessaire pour les SSD modernes (de l’ère 2015-2016)?

   1.1. Existe-t-il une différence entre le besoin de TRIMsupport entre les disques SSD SATA, SATA-Express et NVMe?

2. Il est souvent annoncé que les lecteurs ont un système intégré de collecte des ordures; cela évite- TRIMt-il la nécessité ? Comment fonctionne leur processus de GC dans les environnements RAID?

   1.1. Par exemple, consultez le présent AQ de 2010 décrivant la dégradation des performances due à la non-TRIMming ( https://superuser.com/questions/188985/how-badly-do-ssds-degrade-without-trim ) - et cela Un article de 2015 montre que l'utilisation de TRIM est fortement recommandée ( http://arstechnica.com/gadgets/2015/04/ask-ars-my-ssd-does-garbage-collection-so-i-dont-need-trim -right / ). Quelle est votre réponse à ces arguments solides en faveur de la nécessité de TRIM?

3. De nombreux articles et discussions des années précédentes concernent le SLC contre le flash MLC et que le SLC est préférable, en raison de sa durée de vie beaucoup plus longue. Cependant, il semble que tous les disques SSD actuels (quel que soit leur emplacement sur le spectre Grand Public / Entreprise) sont du type MLC thesedays - cette distinction est-elle plus pertinente?

   1.1 Et qu'en est-il de TLC Flash?

4. Les disques SSD d’entreprise ont généralement des limites d’endurance / d'écriture beaucoup plus élevées (souvent exprimées en nombre de fois que vous pouvez écraser complètement le disque en une journée, tout au long de sa durée de vie prévue de 5 ans) - si leur limite de cycle d'écriture est très élevée (par exemple: Cela signifie-t-il qu'ils n'en ont pas besoin TRIMdu tout parce que ces limites sont si élevées ou, au contraire, ces limites ne sont-elles accessibles qu'en utilisant TRIM?

Essayons de répondre une question à la fois:

• Le support TRIM est-il nécessaire pour les SSD modernes (de l’ère 2015-2016)?

Réponse courte: dans la plupart des cas, non. Réponse longue: si vous réservez un espace disponible suffisant (environ 20%), même les disques grand public ont généralement de bonnes valeurs de cohérence des performances (mais vous devez éviter les disques qui, au contraire, risquent de s'étrangler lors d'écritures prolongées). Les disques d'entreprise sont encore meilleurs, à la fois parce qu'ils disposent par défaut d'un espace disponible plus important et que leur combo contrôleur / micrologiciel est optimisée pour une utilisation continue du disque. Par exemple, jetez un coup d'œil au lecteur S3700 que vous avez référencé: même sans ajustement, il présente une très bonne cohérence en écriture.

• Souvent, les disques sont annoncés comme ayant une fonction de récupération de la mémoire intégrée améliorée. Cela évite-t-il le besoin de TRIM? Comment fonctionne leur processus de GC dans les environnements RAID

Le lecteur de mémoire de lecteur fait sa magie à l'intérieur du bac à sable de lecteur - il ne sait rien de l'environnement extérieur. Cela signifie qu’il n’est (généralement) pas affecté par le niveau RAID de la matrice. Cela dit, certains niveaux de RAID (celui basé sur la parité, en gros) peuvent parfois (et dans certaines implémentations spécifiques) augmenter le facteur d'amplification en écriture, ce qui signifie donc un travail plus important pour les routines du GC.

• Beaucoup d'articles et de discussions des années précédentes concernent le SLC contre le flash MLC et que le SLC est préférable, en raison de sa durée de vie beaucoup plus longue. Cependant, il semble que tous les disques SSD (quel que soit leur emplacement sur le spectre grand public / grand public) sont des mémoires MLC. - Cette distinction est-elle plus pertinente?

Les disques durs SLC ont pratiquement disparu de l'entreprise, étant principalement relégués à des tâches militaires et à des tâches industrielles. L'entreprise marquée est maintenant divisée en trois catégories:

• Le flash HMLC / MLCe est celui qui possède les meilleures puces MLC regroupées et qui est certifié pour supporter au moins 25 000/30000 cycles de réécriture;
• Les puces MLC 3D sont évaluées à environ 5000-10000 cycles de réécriture;
• Les puces planaires normales MLC et 3D TLC sont évaluées à environ 3000 cycles de réécriture.

En réalité, n'importe lequel des types de flash ci-dessus devrait vous fournir une grande capacité d'écriture et, en fait, vous pouvez trouver des disques d'entreprise avec tous les types de flash ci-dessus.

La véritable différenciation entre les lecteurs d'entreprise et les lecteurs grand public est la suivante:

• la combinaison contrôleur / microprogramme, avec les disques d'entreprise beaucoup plus difficile à mourir en raison d'un bogue inattendu du contrôleur;
• le cache en écriture protégé contre l'alimentation, extrêmement important pour empêcher la corruption du FTL (Flash Translation Layer), qui est stocké sur la mémoire flash elle-même.

Les pilotes de classe entreprise sont mieux en raison de leurs contrôleurs et de leurs condensateurs de puissance plutôt que de leur meilleur flash.

• Les disques SSD d’entreprise ont généralement des limites d’endurance / d’écriture beaucoup plus élevées (souvent exprimées en nombre de fois que vous pouvez écraser complètement le disque en une journée, tout au long de sa durée de vie prévue de 5 ans), évite-t-il toute ne pas exécuter TRIM?

Comme indiqué ci-dessus, les disques de niveau entreprise disposent d'un espace disponible par défaut beaucoup plus important (environ 20%), ce qui réduit considérablement le besoin de TRIM standard.

Quoi qu'il en soit, veuillez noter que certains RAID logiciels prenant en charge les TRIM (quelqu'un a dit Linux MDRAID? )

TRIM ne me préoccupe jamais lorsque j'utilise des disques SSD sur des contrôleurs RAID modernes. Les disques SSD ont été améliorés, les fonctions du contrôleur RAID matériel ont été optimisées pour ces charges de travail et les rapports d’endurance sont généralement en place.

TRIM est destiné aux disques SATA d'extrémité inférieure. Pour les disques SSD SAS, nous avons unmap SCSI, et c’est peut-être la raison pour laquelle je ne réponds pas aux besoins en TRIM ...

Mais l'autre commentateur est correct. Le stockage défini par logiciel (SDS) modifie la façon dont nous utilisons les disques SSD. Dans les solutions SDS, les contrôleurs RAID ne sont pas pertinents. Et des choses comme TRIM ont tendance à être moins importantes car les disques SSD remplissent des rôles spécifiques. Je pense au cache de lecture du stockage Nimble ou aux ZFS L2ARC et ZIL ... Ils répondent tous à des besoins spécifiques et le logiciel exploite les ressources plus intelligemment.

Niveaux RAID avec SSD Une réponse ci-dessus suggère que les niveaux RAID avec parité, comme RAID 5, augmentent l'amplification en écriture. Il y a vraiment plus d'une façon d'interpréter cela: l'impact sur un lecteur ou l'impact sur l'ensemble des lecteurs.

Par rapport à l'absence de redondance, RAID 5 ajoute des écritures à l'ensemble car il ajoute une parité de contrôle. Comparé à un groupe RAID 0 de (n-1) lecteurs, l'impact d'un lecteur RAID 5 à n lecteurs sur chaque lecteur est nul. Chacun des n lecteurs reçoit autant d'écritures. RAID 5 ajoute 1 / (n-1) écriture supplémentaire à l'ensemble. RAID 1 et RAID 10 ajoutent toutefois 100% d'écritures supplémentaires à l'ensemble, car tout ce qui est écrit sur un SSD est écrit sur son miroir.

Ainsi, en termes d'écriture sur un ensemble RAID 5 par rapport à un ensemble RAID 10 avec le même nombre de disques, les disques SSD de l'ensemble RAID 5 recevront moins d'écritures. Et cela reste vrai même si vous augmentez le nombre de disques SSD dans le jeu RAID 10 pour égaliser la capacité utilisable.

Shodanshok a évoqué la vraie réponse ici. Si vous réservez de l'espace supplémentaire, "sur-provision", l'endurance et la cohérence des performances en écriture de votre SSD seront toutes deux améliorées avec le temps, et le manque de prise en charge TRIM devient pratiquement inutile. Réserver cet espace supplémentaire peut être effectué aussi simplement que, à partir d'un nouveau disque SSD, un partitionnement inférieur à la capacité totale. La plupart des contrôleurs intégrés au lecteur traitent les espaces jamais utilisés de la même manière que les espaces réservés et réduisent ainsi considérablement l’amplification en écriture. Pour le démarrage et le système d'exploitation, 10% d'espace réservé est probablement suffisant. Pour les lecteurs ré-écrits souvent, augmentez cet espace.