Unidades de disco de segunda geração convencionais
Obtenha mais informações sobre as diferenças entre unidades de segunda geração (SSD) empresariais e unidades de segunda geração convencionais (anteriormente denominadas unidades de segunda geração de leitura intensiva).
Normalmente as SSD empresariais são instaladas em células flash de múltiplos níveis de resistência elevada (MLC, multi-level cell) e podem processar até 10 escritas na unidade por dia. Estas SSD são denominadas por SSD empresariais neste documento (anteriormente denominadas eMLC). Agora, devido aos avanços de software e exigência da indústria, as SSD de escrita intensiva podem ser utilizadas com aplicações onde as operações de escrita são menos frequentes. IBM® faculta vários SSD convencionais 4 K, incluindo os códigos de opção (FCs) ES8Y, ES8Z, ES96, ES97, ESE7, ESE8, ES83, ES84, ES92, ES93, ESE1 e ESE2.
Diferenças entre SSD convencionais e empresariais
As SSD convencionais são mais económicas para utilizar, mas têm uma resistência e desempenho de escrita aleatória inferiores.
A flash NAND utilizada em unidades convencionais tende a ser de resistência mais baixa do que a flash NAND utilizada em SSD que se destina a cargas de trabalho de escrita intensiva. Assim sendo, o número de operações de escrita para uma unidade convencional é limitada (normalmente, uma escrita na unidade por dia (DWPD), no caso de uma unidade empresarial 10 DWPD).
Uma escrita na unidade por dia escreve a capacidade total da unidade em 24 horas. Por exemplo, uma DWPD para uma unidade de 387 GB escreve 387 GB de dados na unidade em 24 horas. Pode escrever mais dados num dia, mas a DWPD é a taxa de utilização média pela qual a duração da unidade é calculada. Uma vez que muitas aplicações apenas necessitam de cerca de 1 DWPD, estas unidades são as mais utilizadas na indústria e por essa razão, utilizadas para aplicações convencionais. Apenas as aplicações que requerem resistência elevada ou escrita aleatória elevada necessitam de unidades empresariais.
As SSD têm uma capacidade flash NAND maior do que a capacidade de utilizador nominal da unidade. Esta capacidade extra, denominada sobre-aprovisionamento, é utilizada pelo controlador da SSD durante o funcionamento da unidade. Quando mais sobre-aprovisionamento está disponível, o controlador expande a duração da flash de modo mais eficiente. A flash NAND pode ser escrita (programada) e ler em unidades pequenas que são denominadas páginas, individualmente, mas para rescrever essa página, esta tem de primeiro ser apagada e programada novamente.
Devido à arquitectura de flash NAND, as operações de eliminação são concluídas ao nível do bloco e não ao nível da página. Cada bloco contém centenas a milhares de páginas. Assim sendo, para eliminar um bloco, todos os dados válidos têm de primeiro ser transferidos para outro bloco e, de seguida, pode apagar o bloco. O controlador da SSD procura por blocos com grandes proporções de páginas que têm dados que pode ser eliminados. Em seguida, o controlador da SSD move e combina as páginas de dados que têm de ser retidas para blocos anteriormente eliminados, o que permite que estes novos blocos sejam eliminados.
Este processo de mover dados para permitir que blocos sejam eliminados é denominado recolha de dados não utilizados. Aumentar o sobre-aprovisionamento de uma SSD permite que o controlador seja mais eficiente na recolha de dados não utilizados e minimiza as operações de leitura extra e de programação.
Todas estas operações de segundo plano resultam em mais dados que escritos para a flash do que são escritos para a unidade. O rácio de dados que são escritos para a flash e os dados escritos para a unidade é denominado com amplificação de escrita. Sendo tudo o resto igual, a amplificação de escrita é maior para unidades com menor sobre-aprovisionamento.
O custo por GB de uma unidade convencional é normalmente inferior ao custo por GB de uma unidade empresarial. O custo é reduzido porque a quantidade de sobre-aprovisionamento é inferior e quase toda a memória flash na unidade está disponível para armazenar dados.
As unidades convencionais são semelhantes às empresariais em termos de desempenho de leitura. No entanto, devido ao baixo sobre-aprovisionamento das unidades convencionais, o desempenho de escrita aleatória é reduzido devido ao maior número de operações de segundo plano que são necessárias para a recolha de dados não utilizados e amplificação de escrita associada. Assim sendo, o sobre-aprovisionamento mais baixo reduz ambos o desempenho e a resistência. O desempenho de leitura não é afectado.
Diferenças de resistência implicam que quando forma conjuntos de discos, não pode combinar unidades convencionais com unidades empresariais porque o adaptador SAS PCIe distribui dados pela unidades, enviando assim dados equivalentes para cada unidade. Os adaptadores PCIe SAS da IBM não permitem combinar unidades convencionais com unidades empresariais durante a criação de matrizes de RAID.
Tem de supervisionar os sintomas de fim de vida para unidades convencionais devido às suas limitações de resistência. Internamente, quando a unidade se aproxima do fim de vida, é criada uma PFA Trip (predictive failure analysis - análise de previsão de falhas) e é registada uma mensagem do sistema operativo. Quando esta análise é criada, a unidade continua a executar, mas tem de ser substituída o mais depressa possível. O código da PFA Trip para o fim de vida é o mesmo que o código da PFA Trip para falhas térmicas. Assim sendo, pode determinar a causa da raiz da falha ao utilizar o suporte do sistema operativo facultado por um comando do indicador de duração.
Uma unidade convencional não é apropriada para cargas de trabalho de escrita intensiva. Presumindo uma carga de trabalho aleatória normalmente pesada, de cerca de 3394 TB de operações de escrita para uma unidade convencional de 1.9 TB, a unidade está com a capacidade de escrita máxima projectada. Se as operações de escrita excederem a capacidade de escrita máxima da unidade, a operação de escrita demora mais tempo a concluir. Uma mensagem de análise de previsão de falhas (PFA, predictive failure analysis) indica que tem que substituir a unidade.
Se ignorar a mensagem de PFA e se continuar a enviar os pedidos de operações de escrita para a unidade, não é possível a unidade aceitar comandos de escrita e aceita apenas comandos de leitura por algum tempo. Uma operação de escrita falhada resulta numa mensagem de erro mais seria que indica que a unidade tem de ser substituída.
A natureza da carga de trabalho tem impacto na capacidade máxima da operação de escrita. Por exemplo, se for utilizada uma percentagem elevada de operações de escrita orientadas sequencialmente em vez de operações de escrita orientadas aleatoriamente, a capacidade máxima de operações de escrita aumenta. Tem de periodicamente verificar a percentagem de vida de escrita que resta à unidade e, se for necessário, ajustar a carga de trabalho ou alterar a atribuição da unidade. Verifique a restante duração de cada uma das unidades convencionais individualmente, mesmo se todas as unidades estiverem na mesma matriz.
A falha de dispositivos SSD convencionais da IBM está coberta na garantia standard e apenas os dispositivos SSD convencionais que não atingiram o número máximo de ciclos de escrita estão cobertos durante o período de manutenção. Os dispositivos SSD convencionais que atingem este limite podem não funcionar de acordo com as especificações e têm que ser substituídos. Este custo de substituição não está coberto pela garantia standard ou durante o período de manutenção.
O comando de indicador de duração é um comando do sistema operativo que pode utilizar para determinar a duração de uma unidade. Quando uma PFA Trip é reportada pela unidade, pode utilizar o comando de indicador de duração para determinar a restante duração da unidade convencional. Depois, pode decidir se a unidade chegou ao fim de vida ou se a PFA Trip ocorreu por outra razão.
Para obter mais instruções sobre utilizar o comando de indicador de duração, seleccione a opção para o sistema operativo que está a utilizar: