Не думай про секунди звисока

Ті, хто цікавився веб-хостингом, знають, що сьогодні ряд провайдерів пропонують хостинг з опцією SSD (Solid State Drive). Наскільки це необхідно для веб-сайту? Що дає використання твердотільних накопичувачів в порівнянні з традиційними дисками – HDD? Чи варта гра свічок?



Як відомо, накопичувачі SSD не містять частин, що рухаються і можуть зчитувати і записувати дані набагато швидше HDD. SSD — це запам'ятовуючі пристрої, швидкість роботи яких значно вище, ніж у звичних жорстких дисків c механічно переміщаються головками читання-запису.

«Правила гри» змінюються

Прогрес у поверхневої щільності запису HDD і flash-пам'яті (Гб на кв. дюйм).

Хоча швидкість лінійного читання на HDD за останні роки значно зросла, і щільність запису на пластину продовжує збільшуватися, швидкість переміщення головки читання-запису змінюється мало, так що часто ці диски працюють повільно. Швидкість роботи твердотільних накопичувачів може в рази перевищувати потенціал жорстких дисків.



В даний час 90% хостинг-провайдерів у світі використовують сервери з HDD, оскільки це найдешевший варіант, дискові накопичувачі володіють великою ємністю, легко конфігуруються для роботи з серверами, які не вимагають спеціальних апаратних засобів.

Між тим, за прогнозом Gartner, вже у 2017 році накопичувачів SSD корпоративного класу буде продано більше, ніж HDD. У найближчі три роки в корпоративному сегменті обсяг продажів SSD (у грошовому вираженні) буде рости в середньому на 20% у рік, у той час як HDD — лише на 4%. У Transparency Market Research (TMR) теж вважають, що до 2022 року швидше за все буде розвиватися сегмент накопичувачів SSD корпоративного класу: середньорічні темпи зростання продажів таких продуктів можуть перевищити 76%.



Поряд із збільшенням швидкодії зростає і місткість SSD. У 2016 році Seagate, Samsung, Toshiba, Western Digital і з десяток інших вендорів представили SSD великої ємності, які можуть використовуватися для раніше невластивою флеш-накопичувачів завдання архівування даних. Samsung до 2020 року збирається випустити флеш-накопичувач форм-фактора 2,5 дюйма ємністю 100 Тбайт. В її SSD великої ємності застосовується 64-шарова пам'ять 3D-V-NAND. Швидкість передачі даних однієї мікросхеми ємністю 64 Гб досягає 800 Мбіт/с.

Samsung представила також BGA (Ball-Grid Array) SSD з трьома бітами на клітинку. При вазі 1 р він вміщує 1 Тбайт даних. Швидкість послідовного читання становить 1500 Мбайт/с, а запису — 900 Мбайт/c. Серед інших новинок Samsung SSD форм-фактора M. 2 ємністю 2 Тбайт.

Багато SSD-накопичувачі призначені спеціально для центрів обробки даних. Наприклад, випущені в серпні 2016 року Intel SSD DC P3520 Series – це пристрої PCIe SSD, які оптимізовано для досягнення високої продуктивності при розумній ціні. Накопичувачі серії SSD DC P3520 підходять для роботи в хмарних середовищах в додатках з великою кількістю операцій читання, наприклад, при віртуалізації систем зберігання або для організації веб-хостингу. Твердотільні накопичувачі Intel PCIe SSD на базі технології 3D NAND стають доступною альтернативою при впровадженні масивів зберігання з підтримкою NVMe, де необхідно обробляти великі набори даних.


Як стверджують в Intel, твердотільні накопичувачі серії Intel SSD DC S3520 забезпечують хороше поєднання низької ціни і високої продуктивності для центрів обробки даних і дають значний приріст в продуктивності і скорочення рівня затримок у порівнянні з традиційними HDD-накопичувачами, використовуваними в ЦОД. Пристрої серії SSD DC S3520 орієнтовані на тих, хто бажає замінити дискові накопичувачі на SSD-накопичувачі з інтерфейсом SATA.


Оснащені флеш-накопичувачами сервери та СГД вже сьогодні дозволяють вирішувати найбільш ресурсомісткі завдання, такі як пошук у великих базах даних, оперативна обробка транзакцій, бізнес-аналітика і великомасштабна віртуалізація в хмарних обчисленнях.

Практично вирішена проблема довговічності SSD: сучасні накопичувачі розраховані на п'ять років інтенсивного використання. SSD мають всі шанси найближчим часом замінити HDD в серверах, а в майбутньому — і в СГД. Вже анонсовані SSD ємністю 16 Тбайт, а до 2020 року з'явиться флеш-накопичувач ємністю 40 Тбайт. Нові розробки можуть призвести до суттєвих змін у багатьох сегментах ІТ — галузі.
Але що це все означає з точки зору сьогоднішніх завдань хостингу сайтів?

SSD: «за» і «проти»
В цілому, при використанні SSD швидше завантажується операційна система і додатки, прискорюється доступ до даних, в той час як у HDD більш привабливі вартісні показники, вигідніше зберігати на них великі обсяги даних. Ємність на SSD обходиться поки що помітно дорожче. Спробуємо детальніше зважити всі «за» і «проти».

Жорсткі диски HDD
За
Проти
Низька вартість зберігання в розрахунку на гігабайт
Повільний пошук, низькі швидкості читання і запису
Велика ємність (до 8 Тбайт на диск)
Відмови диска – не таке вже рідкісне явище
Продуктивність можна збільшити з допомогою RAID
Неможливі одночасні операції читання і запису
Флеш-накопичувачі SSD
За
Проти
Швидкий пошук, високі швидкості читання і запису
Відносно висока вартість зберігання в розрахунку на гігабайт
Можливі одночасні операції читання і запису
Обмежену кількість операцій запису (знос носія)
Більш висока енергоефективність, ніж у HDD
Менше доступні ємності
І конкретних цифрах:
Параметр
SSD
HDD (SAS, 10-15k)
Продуктивність введення-виведення при довільному доступі (IOPS)
6000
400
Надійність (коеф. відмов)
0,5%
2-5%
Енергоспоживання
2-5 Вт
6-15 Вт
Час очікування вводу-виводу
4 мс
7 мс
Час доступу
0,1 мс
5,5-8 мс
Середній час обробки запиту вводу-виводу при резервному копіюванні
20 мс
400-500 мс
Приблизний час резервного копіювання накопичувача
6 год
20-24 год
А ось ще одне порівняння, більш наочне (для різних моделей накопичувачів і інтерфейсів дані можуть відрізнятися):


HDD проти SSD: швидкість, продуктивність, затримка.

Звідси випливає, що SSD як мінімум в 15 разів швидше, в 4-10 разів надійніше HDD. На великому сервері їх використання заощадить близько 100 Вт споживаної потужності і звільнить 6% обчислювальної потужності. Але які переваги все це дає при хостингу веб-сайтів?

Веб-сайт: час завантаження
Насправді на час завантаження сторінки сайту впливає кілька факторів:

  1. Сервер імен (DNS) з текстового імені сайту призначає IP-адресу DNS Lookup).

  2. Коли хост-сервер сайту отримує від клієнта запит HTTP GET, йому потрібно вважати необхідні дані з системи зберігання, обробити їх і відправити інформацію клієнту.

  3. Браузер на стороні клієнта інтерпретує і відображає отриману інформацію.
Як видно, загальний час завантаження сторінки сайту залежить не тільки від швидкості зчитування даних, але це час – критично важливий компонент. Коли веб-сайт хоститься на SSD, він отримує всі переваги високої швидкості доступу до цього носія.



Провайдери часто використовують надійні та швидкі SSD-накопичувачі корпоративного класу з типом пам'яті eMLC. Об'єднані в RAID-масиви диски досягають швидкості передачі даних до 100 тис. IOPS, а ОС Windows VPS стартує в межах 7 сек.

Оптимізація продуктивності сайту за рахунок прискорення зчитування даних сервером особливо і миттєва робота з файлами на SSD бажана для сайтів наступних категорій:

  • Майданчик електронної комерції або інтернет-магазин.
  • Веб-додатки (робочі програми, ігри, медіа-плеєри).
  • " Популярні блоги та новинні стрічки з високим трафіком.
  • Корпоративні сайти.
  • Інші цінні онлайн-ресурси.
Який же потенційний виграш може дати хостинг на SSD? Якщо ваш сайт і так непогано працює і швидкість завантаження сторінок цілком пристойна, потрібно переходити на твердотільні накопичувачі? Щоб відчути різницю, потрібно поекспериментувати з SSD. Ось який виграш обіцяють деякі зарубіжні хостинг-провайдери:
Хостинг
Заявлений виграш у швидкості при використанні SSD
MonsterMegs
Час завантаження сторінки поліпшується до 300%.
Inmotion Hosting
При інтенсивних запити вводу-виводу час доступу до даних зменшується в 20 разів.
A2 Hosting
Сторінки вантажаться до 300% швидше.
CrocWeb
Продуктивність в IOPS вище до 100%.
Asura Hosting
Прискорення завантаження сторінок до 300%.
Wire Nine
Збільшення продуктивності до 300%.
Звідси видно, що в більшості випадків час завантаження сторінок сайту за рахунок SSD-накопичувачів зменшується втричі. Насправді в кожному конкретному випадку виграш може бути різним. Висока швидкість SSD-накопичувачів найбільше помітна для сайтів високою динамікою роботи з даними або з інтенсивним трафіком (зразок соцмереж). Єдиний реальний спосіб оцінити переваги для конкретного сайту – спробувати SSD у справі.

Ціна питання
А скільки коштує це задоволення? Ціни на SSD-хостинг зазвичай починаються з декількох доларів в місяць. Наведемо приклади деяких пропозицій провайдерів:
Хостинг
Початкова ціна (доларів в місяць)
Місткість (Гб)
MonsterMegs
5,95
10
Inmotion Hosting
4,19
Не вказана
A2 Hosting
3,62
RAID-10 без обмежень (не факт, що все на SSD)
CrocWeb
4,95
10
Asura Hosting
1
3
Wire Nine
25
15
RUVDS (Росія)
1,5
10
Так що хостинг на SSD — правильне рішення не тільки для серйозних проектів. За 95 рублів на місяць можна цілком розкрутити невеликий сайт гігабайт на десять на SSD. Звичайно, сайти, які потребують додаткової ємності, виділених обчислювальних ядер, смуги пропускання або інших сервісів, обійдуться дорожче, але, якщо великий ємності не потрібно, то хостинг на SSD – цілком прийнятний за ціною варіант.

SSD проти HDD
Перш, ніж перейти до висновку, підсумуємо сказане:



Швидкість. SSD-накопичувачі на 300% швидше HDD, що відбивається на швидкості читання-записування, передавання файлів тощо HDD швидко зчитує тільки ті дані, які знаходяться близько до голівки читання.



Шум. Оскільки SSD-накопичувачів немає рухомих частин, вони працюють безшумно.



Час завантаження системи. У разі SSD-накопичувачів воно складає в середньому 10-13 сек, HDD – 30-40 сек.



Вага. SSD-накопичувач набагато легше, так як складається в основному з мікросхем.



Енергоспоживання. SSD споживає менше 2 Вт навіть при піковому навантаженні, HDD – 6-7 Вт. Використання SSD-накопичувачів дозволяє на 80% знизити енергоспоживання, вони не вимагають значних витрат на охолодження. Якщо врахувати економію в масштабах ЦОД, то стає очевидною перспективність використання твердотільних накопичувачів для скорочення експлуатаційних витрат.



Надійність. Сучасні накопичувачі SSD володіють високою надійністю, в той час як відмови дисків – нерідке явище.



Дефрагментація. SSD-накопичувачі в ній не потребує. HDD без дефрагментації втрачає продуктивність.



Час відгуку. SSD-накопичувачів воно майже в сто разів менше, ніж у HDD і становить 35-100 мс проти 5000-10000.



Продуктивність. В HDD вона набагато нижча, ніж у SSD-накопичувачів, де не потрібно механічних операцій.



Коефіцієнт відмов. Механіка HDD виходить з ладу частіше. У SSD-накопичувачів рівень відмов дуже низький.

Відмова диска – біда для власника сайту, адже найчастіше всі дані, які розташовуються на жорсткому диску, бувають загублені (якщо знехтувати резервним копіюванням). У разі SSD відмова зазвичай не фатальний: у «старого» накопичувача стає неможлива, але збережена інформація залишається доступною. Крім того, SSD-накопичувачі менше схильні до механічних пошкоджень. Тестування показує, що навіть найдешевші моделі твердотільних накопичувачів при щоденній записи можуть справно працювати більше 10 років.

Час — гроші
Може бути, це певне перебільшення, але для сайтів електронної комерції втрати мілісекунд можуть означати втрату прибутку. І не тільки для них. Навіть невелике поліпшення в швидкості роботи сайту часом дає вагомі результати: збільшується число відвідувачів сайту, середній час перегляду сайту, це відбивається на фінансових показниках. Наприклад, для динамічних сайтів на HDD воно може становити 15-20 мс, в той час як на SSD — 0,2 мс.



Сайт може розгубити відвідувачів, якщо сторінки вантажаться надто довго, або вони будуть швидше покидати його. За статистикою поцілунок метрики, якщо сайт завантажується близько 4 сек, то до чверті клієнтів йдуть зі сторінки. Так що невеликі інвестиції в хостинг на SSD-накопичувачах у кінцевому рахунку можуть багаторазово окупитися. Чим швидше завантажується сайт, тим активніше ростуть продажу.

Разом з тим, цілком ймовірно, що SSD-накопичувачі будуть не оптимальним за вартістю вибором для таких завдань як веб-сховища, великі архіви відео, фото або музику, або інші завдання, що вимагають зберігання великих обсягів даних. Так, відео відкриється швидше, але на постійній швидкості передачі даних, стриминге, SSD практично не дасть переваг.

Загальний висновок такий: все залежить від вимог. Наприклад, SSD-хостинг прискорює доступ до бази даних на сервері. Для багатьох сайтів це не просто бажаний показник, а необхідна умова їх коректної роботи, наприклад, якщо сайт будується на одній з найпопулярніших CMS, то для швидкого завантаження сторінок може знадобитися хостинг на SSD.

Швидкий хостинг буде корисний і сайтів, які отримують дохід від реклами, адже прибуток в цьому випадку залежить від часу, проведеного відвідувачами на сайті, а також від кількості переглядів сторінок. але існує і третій варіант.

SSD+HDD
Незважаючи на всі свої переваги, SSD-накопичувачі все ще досить дороги. Деякі хостинг-провайдери пропонують гібридний хостинг — на SSD в поєднанні з дисками SATA. Місце на спеціалізованих серверах з SSD-накопичувачами використовується під найнавантаженіші процеси сайтів — для роботи з базами даних.

Об'єднання накопичувачів SSD і HDD в одному плані хостингу — досить оригінальне рішення. Основний обсяг даних в цьому випадку може зберігатися на ємних, але відносно повільних HDD, а запити кешуються на високопродуктивних, але менш ємних SSD. Механізм кешування може працювати наступним чином: коли запит надходить до дискової системою, наявність потрібних даних перевіряється спочатку на SSD (в кеші), і якщо вони там відсутні, то запитуються з основного. дискового сховища, передаються клієнту і одночасно кешуються.


Це схоже на використання вбудованої кеш-пам'яті, дискового накопичувача, а ємність SSD-кеша набагато більше, і працює він не ефективніше. Основна перевага даного підходу – раціональне використання можливостей двох технологій – високої продуктивності SSD і великої ємності HDD (при низькій вартості зберігання) без істотної втрати продуктивності. Звичайно, це компромісний варіант.

Як правило, сервер тільки на твердотільних носіях буде працювати швидше, хоча рекламні пропозиції нерідко обіцяють, що при хостингу з кешуванням на SSD-накопичувачах швидкість буде такою ж високою при більш низькій ціні і з більшої ємності.

Знову ж таки, все залежить від завдання, від того, як буде використовуватися віртуальний сервер. Якщо це динамічний проект з великою кількістю запитів (відвідуваний сайт, база 1С, ігровий сервер), то комбінація SSD-HDD буде значно поступатися SSD по швидкості роботи. Якщо ж на розміщуються на сервері в основному не дуже активні «і запитуються досить рідко, то швидкість при хостингу з кешуванням на SSD може бути близька до «чистого» SSD-хостингу. HDD ж краще використовувати у випадку, коли швидкість доступу не грає принципової ролі, наприклад, у невеликих проектах, при архівному зберіганні та ін


Джерело: Хабрахабр

0 коментарів

Тільки зареєстровані та авторизовані користувачі можуть залишати коментарі.