office@deltasite.ru
+7 (495) 150-58-55
Информационные технологии для построения ИТ-инфраструктуры
Гибридная СХД
Гибридная система хранения данных (Hybrid Storage Array) — это тип дискового массива, который комбинирует разные виды накопителей, обычно твердотельные накопители на основе флэш-памяти (SSD) и механические жесткие диски (HDD). Такая комбинация позволяет воспользоваться преимуществами каждого типа накопителей: высокой производительностью флеш-накопителей SSD и большой емкостью HDD. Гибридные СХД оптимизируют доступ к данным, автоматически перемещая наиболее часто используемые данные на быстрые SSD, а менее востребованные — на более медленные, но емкие HDD.
Гибридное хранилище сочетает в себе использованием флэш-памяти и жестких дисков с целью обеспечить высокую производительность по доступной цене.
Гибридная архитектура хранения данных
Особенности гибридной архитектуры хранения данных заключаются в следующем:
- Комбинация различных типов накопителей: гибридные массивы хранения используют как SSD, так и HDD, что позволяет достичь баланса между производительностью и стоимостью хранения данных.
- Автоматическое управление данными: такие системы часто оснащены функцией автоматического перемещения данных между SSD и HDD, что оптимизирует доступ к наиболее важным данным и снижает задержки.
- Гибкость и масштабируемость: гибридные СХД легко адаптируются под изменяющиеся потребности бизнеса, позволяя добавлять новые накопители и увеличивать емкость системы по мере необходимости.
- Эффективное использование ресурсов: гибридные СХД позволяют оптимально распределять данные, что снижает износ SSD и повышает общую надежность системы.
Как работает гибридная система хранения данных?
Гибридное хранилище функционирует следующим образом:
- Комбинирование SSD и HDD: система объединяет твердотельные накопители и жесткие диски в едином массиве.
- Кэширование данных: часто используемые данные автоматически перемещаются на SSD, обеспечивая быстрый доступ и высокую производительность.
- Перемещение данных: менее востребованные данные перемещаются на HDD, что освобождает место на SSD для новых часто используемых данных.
- Управление данными: специальные алгоритмы и программное обеспечение управляют перемещением данных между SSD и HDD, обеспечивая оптимальную производительность и емкость хранения.
Дисковые накопители для гибридных СХД
Для гибридных дисковых массивов используются следующие типы дисковых накопителей:
-
Твердотельные накопители (SSD)
SSD обеспечивают высокую скорость чтения и записи данных, низкие задержки и высокую производительность. SSD используются для хранения наиболее часто запрашиваемых данных, что значительно ускоряет доступ к ним.
-
Жесткие диски (HDD)
HDD предлагают большую емкость хранения по более низкой стоимости по сравнению с SSD. HDD используются для хранения менее востребованных данных, что позволяет эффективно управлять ресурсами и снижать затраты.
-
Гибридные диски (SSHD)
SSHD сочетают в себе элементы как SSD, так и HDD, предлагая сбалансированное решение для хранения данных. Эти накопители обеспечивают улучшенную производительность по сравнению с традиционными HDD, но не могут достичь таких же высоких скоростей, как чистые SSD.
HDD vs SDD
В накопителях HDD (Hard Disk Drive) используются быстро вращающиеся диски с магнитным покрытием для постоянного хранения данных. Типичная производительность HDD находится в диапазоне 55–180 IOPS. В твердотельных накопителях (Solid-State Drive) используются полупроводниковые элементы для постоянного хранения данных.
Накопители SSD, также известные как флэш-память, значительно быстрее HDD, их производительность находится в диапазоне 3000–40000 операций ввода-вывода в секунду (IOPS).
На протяжении десятилетий механические жесткие диски были наиболее распространенной формой хранения данных для всего: от обычных ПК до систем хранения данных с прямым подключением (DAS), сетевых СХД (NAS) и сетей хранения данных (SAN). Хотя твердотельные диски существуют уже давно, их стоимость является основным фактором, замедляющим их широкое распространение. Решение между HDD и SSD традиционно заключалось в балансе стоимости и производительности.
Гибридные накопители SSHD объединяют традиционные магнитные диски жестких дисков с флэш-памятью твердотельных накопителей в одном диске. Идея состоит в том, чтобы компенсировать стоимость флэш-памяти, полагаясь на жесткий диск, отвечающий требованиям к емкости.
Управление SSHD также проще, чем установка жесткого диска и твердотельного накопителя в одной системе. Гибридные диски отслеживают данные во время их чтения с жесткого диска и кэшируют наиболее часто используемые фрагменты данных во флэш-памяти NAND. Любые данные, хранящиеся на SSD, будут обслуживаться намного быстрее, а это означает, что ваши самые важные файлы и приложения будут иметь производительность на уровне SSD.
По мере того как система изучает поведение пользователя, данные, хранящиеся на SSD, со временем будут меняться. Если использование определенных файлов или данных увеличится, другие данные будут отключены для использования SSD. Когда вы впервые устанавливаете SSHD, вы, скорее всего, не заметите улучшения производительности. Приводу требуется время, чтобы изучить поведение пользователя.
SSHD vs SSD
Так чем же SSHD отличаются от SSD? Поскольку твердотельные накопители SSD имеют лучшее время чтения и записи, чем жесткие диски, SSHD всегда будут ограничены компонентами HDD. Для данных, которые не имеют приоритета во флэш-памяти, производительность будет такой же, как у жесткого диска HDD.
Риски использования гибридных СХД
В гибридных флэш-массивах используется сочетание жестких и твердотельных дисков, что обеспечивает повышение производительности по сравнению с традиционным массивом жестких дисков. Добавление небольшого количества твердотельных накопителей в гибридный массив хранения обеспечит повышение производительности по сравнению с одними только жесткими дисками. SSD-накопители перемещают часто используемые данные в более быструю флэш-память. Существуют опасения по поводу гибридного хранилища, включая скорость доступа и задержку, а также опасения по поводу безопасности, соответствия требованиям и переносимости данных.
Преимущества гибридных систем хранения данных
- Высокая производительность: благодаря использованию SSD для часто запрашиваемых данных, гибридные СХД обеспечивают высокую скорость доступа и низкие задержки.
- Экономичность: комбинация SSD и HDD позволяет снизить общую стоимость хранения данных, так как HDD предоставляют большую емкость по более низкой цене.
- Гибкость и масштабируемость: гибридные СХД легко расширяются и адаптируются к изменяющимся потребностям бизнеса, позволяя добавлять новые накопители по мере необходимости.
- Надежность и долговечность: использование различных типов накопителей снижает износ SSD, продлевая срок службы системы и обеспечивая высокую надежность хранения данных.
Гибридные системы хранения данных являются важным элементом современной ИТ-инфраструктуры, предоставляя высокую производительность, экономичность и гибкость для удовлетворения разнообразных потребностей бизнеса. Правильное внедрение и использование гибридных СХД позволяет значительно повысить эффективность работы предприятия и обеспечить надежное хранение критически важных данных.