Каковы основные моменты, чтобы избежать RAID5 с SSD?

16

Насколько я понимаю, SSD имеет ограниченное количество записей. RAID5 выполняет много операций записи из-за информации о четности между дисками. Таким образом, рассуждения гласят, что RAID5 убил бы и снизил производительность твердотельных накопителей с большей скоростью.

Следующее утверждение из этой статьи заставляет меня думать, что я не до конца понимаю или могу ошибаться с приведенными выше рассуждениями.

Еще одна ниша для высокопроизводительных твердотельных накопителей - RAID-массивы с четностью. Благодаря своей изначально высокой задержке записи и долговечности SLC хорошо подходит для этого типа приложений.

Damainman
источник
1
Вы должны помнить, сколько записей требуется, чтобы убить SSD .... Что-то вроде 1 или 1,5 миллиона для SSD потребительского уровня.
Чад Харрисон
@hydroparadise Current (июнь 2013 г., 20 нм MLC) потребительские твердотельные накопители имеют флэш-рейтинг около 3000 циклов записи / стирания. Они не перестают работать сразу после 3000 полных записей, но потерпят неудачу гораздо раньше, чем миллион записей.
Дэниел Лоусон

Ответы:

11

Ваши рассуждения верны, хотя вам не хватает масштаба проблемы.

Корпоративные твердотельные накопители изготавливаются с ячейками MLC с более высокой стойкостью и могут выдерживать очень высокие скорости записи. SLC по-прежнему выбрасывает из воды высокопрочный MLC, но в большинстве случаев долговечность при записи HE-MLC превышает ожидаемый срок службы SSD.

В наши дни выносливость указана как «Пожизненная запись» в спецификациях.

Как пример этого, в линейке твердотельных накопителей Seagate 600 Pro приведен следующий пример:

Model   Endurance
100GB       220TB
200GB       520TB
400GB      1080TB

Учитывая 5-летний срок эксплуатации, для достижения указанного срока службы для этого диска емкостью 100 ГБ необходимо ежедневно записывать на этот диск 123 ГБ. Это может быть слишком мало для вас, поэтому на рынке есть еще более мощные двигатели. Stec, поставщик OEM для некоторых ведущих поставщиков, имеет диски, на которых указано «10-кратная запись с полным приводом в течение 5 лет». Это все устройства eMLC.

Да, R5 подвергается усилению записи. Тем не менее, это не имеет значения в большинстве случаев использования.


Здесь есть и другая проблема. SSD могут выполнять запись (и чтение) так быстро, что узкое место ввода-вывода перемещается в RAID-контроллер. Это уже имело место с вращающимися металлическими дисками, но становится ясно, когда задействованы твердотельные накопители. Вычисление четности стоит дорого, и вам будет сложно получить производительность ввода-вывода от RUN LUN, созданного с помощью SSD.

sysadmin1138
источник
Что такое SLC, MLC, HE-MLC и eMLC?
mdpc
1
Спасибо за пример и рассуждения. Имеет смысл. Мой босс говорит мне никогда не использовать RAID5 с SSD, вместо этого используйте RAID0, RAID1 или RAID10. Просто не понимаю достаточно, чтобы правильно спорить.
Damainman
1
@Damainman Основная причина, по которой вы не используете R5 с SSD, заключается в том, что при этом вы оставляете большую производительность на поле. Это не из-за быстрого износа (больше).
sysadmin1138
1
Кроме того, не используйте RAID0, если вы заботитесь о своих данных. SSD не выходят из строя так часто, как ржавчина, но они выходят из строя. Наиболее распространенный режим сбоя в SSD, который я видел, это полный сбой контроллера той или иной формы, что означает полную потерю - ваш RAID0 теперь сломан.
Дэниел Лоусон
2
Если вы заботитесь о своих данных, сделайте резервную копию ... RAID существует только для того, чтобы все работало во время сбоя диска.
Джон Хант
9

Я нашел 2 исследования на эту тему:

  1. Обновление четности увеличивает рабочую нагрузку записи и использование пространства

    Вступление

    [...] Результаты нашей аналитической модели показывают, что RAID5 менее надежен, чем чередование с небольшим количеством устройств из-за усиления записи.

    Вывод

    [...] Исследуются различные факторы, такие как количество устройств и объем данных, и результаты показывают, что RAID5 не является универсально полезным для повышения надежности систем на основе SSD

    Источник: « Не позволяйте RAID-рейду
    оценить срок службы вашего SSD-массива» (Опубликовано 02/2012)

  2. Равное старение всех твердотельных накопителей создает риск одновременного сбоя (RAID1 и RAID6 тоже влияют!)

    абстрактный

    [...] Решения с резервированием, такие как RAID, могут потенциально использоваться для защиты от высокой частоты ошибок по битам (BER) устаревших твердотельных накопителей. К сожалению, такие решения изнашивают избыточные устройства с одинаковой скоростью, вызывая коррелированные сбои по мере старения массивов в унисон. [...]

    5. Результаты моделирования

    [...] Обычный RAID-5 вызывает старение всех SSD в режиме блокировки, а обычный RAID-4 - с устройствами данных; в результате вероятность потери данных при сбое SSD возрастает почти до 1 для обоих решений по мере старения массива и периодически сбрасывается почти до нуля всякий раз, когда все SSD заменяются одновременно. [...]

    Источник: Дифференциальный RAID: Переосмысление RAID для надежности SSD
    (Опубликовано 03/2012)

    Чтобы защититься от этого, в документе предлагается новый уровень RAID, называемый Diff-RAID , который автоматически учитывает возрастные изменения при замене устройств).

    Вы можете защититься от этого, вручную проверив индикатор износа SSD и предварительно заменив накопители запасными дисками, чтобы у нескольких дисков не было одинакового критического возраста.

TegtmeierDE
источник
1
Вау. Это банка червей.
Патрик
7

RAID-массив четности побьет ваш SATA SSD на настольном компьютере за 300 долларов. Он даже не нанесет вреда твердотельному накопителю корпоративного уровня за 3000 долларов.

Это все о том, что вы делаете покупки и каков ваш вариант использования. SSD - гораздо более зрелая технология, чем раньше. На верхнем уровне их записи MTBF и max приближаются к тому же виду надежности, что и механические жесткие диски.

Одна из причин, по которой вы не захотите использовать RAID с контролем четности на SSD, заключается в том, что вы можете быстро перенасыщать объединительную плату или шину контроллера с помощью большой группы RAID-массивов с несколькими участниками. Возврат очень быстро уменьшается благодаря скорости чтения высокопроизводительных твердотельных накопителей и пропускной способности шины / объединительной платы современных контроллеров RAID. Не говоря уже о том, что если они являются хост-данными, передаваемыми по сети, вполне возможно, что ваши сетевые интерфейсы станут узким местом до того, как дисковый ввод-вывод будет, когда вы говорите о больших SSD RAID.

По сути, время жизни записи не так уж и сложно, если вы не создаете свой «сервер» из Newegg, но есть и другие причины, по которым вы можете тратить деньги, вкладывая твердотельные накопители в RAID-массивы с большой четностью.

MDMarra
источник
3
При использовании твердотельных накопителей довольно просто устранить узкие места в последовательной пропускной способности даже на RAID-контроллерах последнего поколения. Тем не менее, гораздо сложнее преодолеть случайные узкие места ввода-вывода. Даже если вы не сможете насыщать все свои твердотельные накопители последовательно, вы все равно получите повышенную производительность при случайных рабочих нагрузках.
Дэниел Лоусон
1
@MDMarra спасибо за ответ, я ответил на ваш ответ из-за предоставленной информации :).
Damainman