Не так давно серверные накопители NVME стали использовать чтобы увеличить производительность в ноутбуках, планшетах и стационарных компьютерах. В этом материале поговорим о видах и основных отличиях накопителей. Разберемся, какой диск лучше выбрать для ваших условий. Также разберем особенности современного серверного NVMe SSD массива для хостинга.
Содержание
- Разновидности накопителей для хранения данных
- В чем особенности серверного NVMe?
- Характеристики NVMe
- Сравнение характеристик NVMe SSD и SSD
- Преимущества NVMe накопителей
- Стоит ли переходить на NVMe SSD, если установлен SSD?
- RAID-массивы на NVME
Разновидности накопителей для хранения данных
Существует три вида технологий для хранения цифровых данных: HDD, SSD и NVMe. У каждой есть отличительные особенности, преимущества и недостатки.
Традиционный формат – это жесткий магнитный диск HDD. У этой модели простая конструкция – внутри находится крутящийся диск, закрепленный на шпинделе, и головка, которая считывает данные. Этот процесс требует времени и не всегда обеспечивает надежное хранение. Более востребованным считается твердотельный накопитель Solid State Drives. Он работает на основе памяти NAND-Flash, как флэшка.
Выбирают SSD, потому что:
- он имеет значительно выше скорость, чем версия HDD;
- он надежный из-за отсутствия подвижных частей;
- у него продолжительный срок службы.
С таким механизмом потеря данных минимизируется, хотя интерфейс остается прежним. SSD-хостинг дороже жестких дисков, но обеспечивает клиента лучшим качеством, чем бюджетный HDD вариант. Если на дешевом накопителе произошла потеря информации, то вряд ли удастся ее восстановить, а вот на SSD еще есть шанс достать некоторые файлы.
Современными и улучшенными версиями для хостинга считаются NVMe серверные модели.
В чем особенности серверного NVMe?
Версия Non-Volatile Memory Host Controller Interface Specification относится к прогрессивному формату накопителей с протоколом для высокоскоростных носителей информации. Эта технология улучшена во многих параметрах – надежность хранения данных, скорость и совместимость.
Изготовляют их двух классов:
- SSD для сервера или другое название – корпоративные (enterprise);
- потребительские.
Рассмотрим NVMe SSD для сервера.
Серверный NVMe SSD накопитель обладает способностью напрямую связываться с центральной системой. В работе не возникает препятствий, потому что массив прекрасно совмещается с системами всех форматов. Данный вид хранения информации на хостинге имеет разные версии. PCIe NVMe могут отличаться емкостью, форматом контроллера Intel и типами памяти – есть на MLC, 3D XPoint.
Они выигрывают также в показателях выносливости, эту характеристику можно оценить по количеству полных перезаписей в день. Также понять, что агрегат будет выносливым, поможет показатель общего объема записываемой информации, то есть емкость накопителя. Пары емкости и выносливости могут разниться – 6,4ТБ / 3DWPD и 7,68ТБ / 1DWPD. В зависимости от этого их условно разделяют на типы: для центров обработки данных, производительные и повышенной емкости. Впрочем, каждый производитель подбирает формат по своим критериям.
Такой вид дисков выбирают для выделенных серверов все больше компаний по обработке данных, поскольку с ним быстрее совершаются процессы.
Характеристики NVMe
Протокол Non-Volatile Memory Express ориентирован на прямое взаимодействие с твердотельными модулями (SSD) через шину PCIe, что повышает параллелизм операций. Характеристики NVMe включают высокую пропускную способность, короткие задержки ввода-вывода и способность работать с тысячами параллельных запросов.
Оптимизация интерфейса сокращает число промежуточных звеньев, снижая нагрузку на процессор сервера. Такой подход улучшает работу с корпоративным хранилищами и позволяет быстрее обрабатывать большие объемы данных в сравнении с SATA или SAS. Технология использует параллельный доступ, что значительно увеличивает эффективность системных операций ввода-вывода.
Сравнение характеристик NVMe SSD и SSD
У SSD был установлен интерфейс SATA под стандартные жесткие диски. Новый массив работает на шине современного типа – это PCI-e. Порты PCI-Express более оперативны в показателях скорости. Они обеспечивают увеличение скорости записи в 6 раз и количество обрабатываемых команд в 5 раз.
По времени службы NVMe серверный также, как и SSD-хостинг смогут функционировать длительный период. Они выдержат 1.5 млн. часов, в отличие от старой версии со сроком «жизни» в 50 тыс. часов. Для серверных видов используют исключительно такие форм-факторы, как E1.S, E1.L, NF1.
Компания Intel выпускает серверные NVMe SSD в пяти линейках. Модель с самыми высокими показателями выносливости – это DC: накопители на базе 3D XPoint (PCM). Также высокие позиции занимает DC P4800X — Плата PCIe HHHL PCIe 3.0 x4 и U.2 15мм. У современных форматов также есть поддержка S.M.A.R.T. NVMe сохранил лучшие характеристики, а в скорости и производительности даже превзошел хостинги SSD.
Достаточно взглянуть на параметры скорости и обработки запросов, чтобы понять разницу между разными видами накопителей:
| Вид | Рабочая скорость | Кол-во команд за секунду |
| HDD | до 100 Мбайт/с | до 100 |
| SSD | до 500 Мбайт/с | до 100 000 |
| NVMe | до 3500 Мбайт/с | до 500 000 |
Преимущества NVMe накопителей
Преимущества NVMe проявляются в повышенной скорости чтения и записи, сокращении задержек и увеличении IOPS. Это позволяет оптимизировать работу сервисов на VDS и VPS, а также эффективно использовать ресурсы сервера. Высокая производительность достигается благодаря прямому подключению к шине PCIe и уменьшению количества этапов передачи данных. Такие накопители применимы в критически важных приложениях, где требуется стабильный и быстрый доступ к накопителям.
Использование протокола NVMe минимизирует узкие места, повышает масштабируемость системы и снижает нагрузку на центральные компоненты, что является существенным преимуществом при работе с большими объемами данных.
Стоит ли переходить на NVMe SSD, если установлен SSD?
Многие компании действительно переходят на NVMe серверного формата, но нет однозначного ответа, стоит ли это делать вам. Нужно разобраться и оценить разные параметры устройства:
- Он увеличивает скорость в 12 раз при чтении и в 6 раз для записи. Также у него 4-кратный рост скорости для запросов к базам данных. Этот фактор важен для современного Интернета, чтобы запускать скрипты сайтов. Провайдеров выбирают с ориентацией на хорошую скорость, а NVMe на сегодня – это наиболее скоростная версия. Сайт на платформе с медленным провайдером не будет иметь большого успеха.
- Стоимость. Чтобы купить серверный NVMe SSD, нужно выделить больше средств. Но провайдеры, которые экономят, не предоставят хороших услуг для развития сайтов. Поэтому при корпоративном выборе накопителя не стоит экономить, так как результаты будут выше при большем вложении.
- Надежность. Модель NVMe не подвержена ударам, защищена от вибраций и не имеет движущихся частей, которые склонны к поломкам. Ее можно использовать в широком температурном диапазоне. Также процесс считывания данных продолжается, даже при заполненной памяти.
Стоит понимать, что в работе новые массивы используют порты PCI-Express. Поэтому для установки нового формата серверных моделей потребуется более тщательное техническое обслуживание и модернизация. Такая покупка обновления хостинга не будет рациональной для небольшого сайта. Для масштабного веб-проекта массив станет объектом, который обеспечить долгосрочное хранилище и оперативную скорость записи и чтения.
RAID-массивы на NVME
RAID-массивы на базе NVMe формируют единый логический блок из нескольких твердотельных накопителей, объединенных протоколом PCIe. Это актуально для проектов, нуждающихся в равномерном распределении больших объемов данных и повышенной отказоустойчивости. Выбор уровня RAID (0, 1, 5, 10 и др.) диктуется конкретными целями: ускорение операций или сохранение данных при сбое.
Что такое RAID NVMe в аппаратном исполнении – это объединение нескольких дисков для повышения пропускного потенциала, снижения задержек и сохранения структуры при выходе из строя отдельных модулей. Подобные конфигурации позволяют перенести вычислительную нагрузку на аппаратный контроллер или виртуализировать операции через средства BIOS.
После инициализации массив отображается как один диск, а система распределяет операции прозрачно. В результате снижаются риски потери информации, а при использовании NVMe-дисков достигается стабильный баланс между скоростью и надежностью.
Аппаратные контроллеры имеют собственную кэш-память для ускорения обмена, что дополнительно повышает эффективность записи. Софтверный вариант обходится дешевле, но задействует ресурсы процессора, поэтому при масштабных нагрузках предпочтительнее внедрять выделенное решение. Такое объединение востребовано в серверах, где нагрузка на Storage-подсистему критична для постоянного доступа к информационным массивам. который обеспечить долгосрочное хранилище и оперативную скорость записи и чтения.