Bu podcast’te, Toshiba Electronics Europe için Hard Disk Drives için İş Geliştirme Kıdemli Müdürü Rainer Kaese ile HDD’lere en uygun durumlar hakkında konuşuyoruz.
Kaese, özellikle veri aktarım hızı ve saniyede giriş/çıkış (G/Ç) işlemlerinde ve neden bunları sıralı iş yüklerine en uygun hale getiren temel performans özelliklerini özetler.
Ayrıca HDD’lerin kaput altında nasıl çalıştığını ve G/Ç performansı ve dayanıklılığı açısından Katı Hal Sürücüleri (SSD) ile nasıl karşılaştırıldıklarını ayrıntılı olarak tartışıyor.
Sabit disk sürücülerinin temel G/Ç ve performans özellikleri nelerdir?
Birkaç özellik vardır, ancak sadece karşılaştırılabilir ve tamamen tekrarlanabilir, bu da sürekli veri hızıdır. Bu, sabit disk sürücülerin verebileceği dış çapın veri hızı anlamına gelir. Bu aynı zamanda en önemlisidir, çünkü HDD’ler sıralı işlemler için çok uygundur. Yani, sabit disk sürücülerini buna göre sıralayıp yargılayıp karşılaştırırsınız.
Saniyede G/Ç operasyonları olan başka bir metrik var [IOPS]HDD’lerin mekanik arama yolları nedeniyle tipik olarak oldukça yavaş olduğu. Ve o kadar karşılaştırılabilir değil. Bununla birlikte, sabit disk sürücüsünün çevikliğini karşılaştırmak istiyorsanız önemli bir metriktir.
Bununla ilişkili gecikme, ancak gecikme birçok sistem parametresine bağlıdır – temel olarak, HDD’leri nasıl karşılaştırdığımız, sürekli veri hızı ve IOPS.
Tüm bunlar sabit disk sürücülerine en uygun iş yükleri türü için ne anlama geliyor?
HDD, sıralı veri okuma ve yazma tipik bir işleminde kullanılırsa, saniyede megabaytlara sahibiz [MBps] sabit disk sürücüsünün alabileceği veya verebileceği. Bu, dönüş hızına ve parçalardaki verilerin yoğunluğuna bağlıdır.
Dakikada 5.400 devirde dönen bir sabit disk sürücüsü, dış kenarında sürekli bir veri oranına veya 180Mbpat’a sahip olacaktır. İçine okumaya ve yazmaya devam ederseniz [tracks]yaklaşık 10Mbps’ye düşer. Bu olağanüstü bir durumdur – genellikle bugün kullandığımız HDD’ler 7,20rpm’de ve 7.200rpm’de döner, [the sustained data rate] Ayrıca verilerin yoğunluğuna bağlıdır.
Diyelim ki on yıl önce, yoğunluk 4TB, 6 TB ve 8 TB sürücülerle oldukça düşüktü ve yaklaşık 20Mbps vardı. Bugün, 24 TB sabit disk sürücüleri ile sürekli veri hızı 300Mbps’den fazladır. Ve açıkçası, iç çapa yazmaya veya okumaya devam ederseniz, 200Mbps aralığına düşer. Ortalama yaklaşık 250Mbps’dir.
Diğeri [metric] IOPS. HDD’ler IOPS için gerçekten iyi değil. Bu iki metrik, MBP’ler ve IOPS, bunları SSD’lerle karşılaştırırsanız, oldukça yavaş ve oldukça zayıftır. SSD’ler, binlerce kez daha hızlı, GOPS açısından birkaç kat daha hızlıdır.
Ancak bire bir bire SSD’lerle karşılaştırmıyoruz çünkü bir veya iki kullanıyorsunuz [of them]. HDD’lerle, sistemde dört, sekiz, on iki, yüzlerce kullanıyorsunuz. Bu nedenle, sabit disk sürücülerinin önlemleri oldukça yavaş olsa da, birçoğunu kullanırsanız önemli performans elde edebilirsiniz.
IOPS’a geri dön. IOPS’ta saniyede operasyonlar, HDD’nin okunacak veya yazılacak parçayı ne kadar hızlı bulabileceğine bağlıdır. Ve pistte, küçük bloğu da bulmak zorundadır.
Mekanik bir bileşen olarak, bu zaman alır. Modern sabit disk sürücülerinin tipik IOP’larıyla, saniyede yaklaşık 200 ila 220 küçük dosya okuyabilirler. Tipik olarak, bu IOPS için sistem kurulumu önemlidir.
Karşılaştırılabilir ölçümler yaptığımızda, genellikle çok küçük 4K bloklar okur ve yazırız. Ayrıca, sürücüyü G/Ç kuyruğu derinliği 16 ile yüklüyoruz. Bazı bloklar için isteği alır, pisti bulmalı, sonra bloğu parça içinde bulmalıdır. Bu, işlemi saniyede 220 işlemle sınırlar. Yazılarla, biraz daha hızlı çünkü verileri bulmak zorunda değil. Hemen nereye gideceğini biliyor.
Ayrıca yazılar için, HDD olağanüstü yazma isteğini kol salınımını tüm farklı parçalara en aza indirecek şekilde sıralayabilir.
Tüm bu parametreleri göz önünde bulundurarak, hangi iş yükleri sabit disk sürücüleri için en uygundur?
Her türlü sıralı iş yükü. HDD’lerin 500Mbps veya 1000Mbps veya 2000Mbps’de çalışan SSD’lere kıyasla 300Mbps’de çalıştığı sıralı bir iş yükünde, bu çok kötü değil. Her türlü sıralı iş yükü, video akışı, yedekleme verileri, sabit disk sürücüsü için idealdir.
Veriler yazılırsa veya rastgele okunursa, tek bir sabit disk sürücüsünde çok yavaş hale gelir. Birçok sabit disk sürücüsüne sahip daha büyük sistemler genellikle verileri SSD veya bellek işlemlerine göre daha büyük parçalara ayırır ve daha sonra daha büyük HDD’lere sırayla yazar.
Ayrıca, HDD’lerin herhangi bir dayanıklılık sınırlaması yoktur. Bu, video veya gözetim verileri için onları ideal – ve muhtemelen tek uygun depolama ortamı – çünkü SSD’lerle yapamayacağınız birçok üzerine yazmanız var.
İş yükünüz okuma ve yazma konusundaki ne kadar sıralı olursa, HDDS için daha uygundur ve bu medyadan ne kadar çok performans elde edebilirsiniz.