نوشته‌ها

SSD چیست ؟ و تفاوت آن با هارد دیسک ها

SSD چيست؟

SSD وسيله ذخيره اطلاعات است. به عبارت ديگر عملکرد SSD همانند هارد ديسک کامپيوتر شماست اما سريعتر است. تفاوت اصلي SSD با هارد ديسک اين است که هارد ديسک الکترومکانيکي است اما SSD الکترونيکي. يعني هارد ديسک داراي اجزاء و قطعات متحرک است به طوري که هارد ديسک داراي صفحات مغناطيسي است که به دور محور خود ميچرخند و اطلاعات بر روي آن صفحات ذخيره ميشود. بنابراين مدت زماني طول ميکشد تا اين ديسک ها چرخيده و در موقعيت مناسب براي خواندن يا نوشتن داده قرار گيرند. بر خلاف هارد ديسک ، SSD هيچگونه قطعه متحرکي ندارد و اطلاعات رو بر روي ميکروچيپ ها ذخيره ميکند، مانند فلش ديسک هاي USB اما بسيار سريعتر. همچنين SSD ها ميتوانند بلافاصله شروع به نوشتن يا خواندن اطلاعات کنند زيرا نيازي به زمان براي جابجايي قطعات متحرک نيست.

تاريخچه SSD

اساس کار SSD ها به دهه 1950 باز ميگردد، جايي که از دو تکنولوژي مشابه استفاده ميشد. حافظه هسته مغناطيسي (Magnetic Core Memory) و ذخيره سازي فقط خواندني صفحه خازني (CCROS). اين حافظه هاي جانبي در زمان کامپيوترهاي لامپي بوجود آمدند اما با ظهور حافظه هاي استوانه اي که ارزانتر بودند، توليد آنها متوقف شد.در دهه 1970 و 1980 SSD ها به عنوان حافظه ابرکامپيوترهاي اوليه IBM و چند شرکت ديگر استفاده شدند. در آن زمان قيمت فوق العاده زياد SSD استفاده از آنها را بسيار کم کرده بود. پس از تلاش هاي متعدد شرکتها براي توليد حافظه نيمه هادي مقرون به صرفه با قابليت نگهداري طولاني مدت از اطلاعات و حجم قابل قبول، سر انجام در اواخر دهه 1980 شرکت StorageTek اولين نوع SSD مدرن را ارائه کرد.در سال 1995 SSD هاي مبتني بر حافظه فلش عرضه شدند که به علت مقاومت در برابر ضربات شديد، لرزش و تغييرات دما در صنايع نظامي و فضايي مورد استفاده قرار گرفتند.در سال 2009 شرکت Micron Technology از اولين SSD با قابليت اتصال از طريق SATA 6GB/ رونمايي کرد.

ساختار SSD

اجزاء اصلي يک SSD، کنترلر و حافظه ذخيره اطلاعات هستند.1) کنترلر : کنترلر وظيفه برقرار ارتباط بين حافظه داخل SSD با کامپيوتر ميزبان را دارد. يکي از شاخص ترين فاکتورهاي SSD نوع کنترلر استفاده شده در آن است. کنترلر ميتواند همچنين اعمال کشف و تصحيح خطا (ECC) و رمزنگاري اطلاعات را نيز انجام دهد. کنترلر هاي Intel ، Micron و SandForce از تکنولوژي خاص خود استفاده ميکنند و سرعت بيشتري نستب به کنترلر هاي ديگر ارائه ميدهند.2) حافظه :بيشتر توليدکنندگان SSD ازNon-Volatile NAND Flash Memory در ساختار SSD خود استفاده ميکنند زيرا نسبت به DRAM قيمت کمتري دارد و بدون نياز به منبع تغذيه، اطلاعات را نگهداري ميکند. اين نوع حافظه سرعت کمتري نسبت به DRAM دارد و به همين دليل SSD هاي اوليه سرعت کمتري نسبت به هارد ديسکهاي معمولي داشتند. مشکل سرعت در سال 2009 با استفاده از کنترلر هاي بهتر برطرف گرديده است. SSD هاي مبني بر DRAM داراي سرعت بسيار بالا هستند اما براي نگهداري اطلاعات به منبع الکتريکي مانند باتري يا آداپتور نياز دارند و معمولا در سرور ها مورد استفاده قرار ميگيرند.3) Cache يا بافر :معمولا SSD مانند هارد ديسک معمولي از يک حافظه کوچک DRAM به عنوان Cache استفاده ميکند.

مزاياي SSD

SSD بلافاصله اقدام به خواندن و نوشتن داده ميکند و برخلاف هارد ديسک نيازي به زمان براي چرخش ديسک ندارد در حالي که هارد ديسک نياز به زماني در حدود 2 ثانيه براي دسترسي واقعي به درايو دارد. SSD با سرعتي در حدود دو برابر هارد ديسک اقدام به نوشتن و خواندن اطلاعات ميکند. اين بدين معنيست که کامپيوتر شما زودتر بوت ميشود و بازي ها و نرم افزارهاي شما زودتر لود ميشوند.SSD نيازي به Defragment شدن ندارد. يعني بر خلاف هارد ديسک که پس از مدتي استفاده کند ميشود، تغييري در سرعت SSD بوجود نميايد.SSD بسيار کمتر در معرض خراب شدن در اثر سقوط و ضربه است زيرا قطعه متحرک ندارد.ميدانهاي مغناطيسي قوي ميتوانند به اطلاعات هارد ديسک آسيب برسانند اما SSD در برابر ميدان مغناطيسي آسيب نميبيند.از نظر مصرف انرژي هارد ديسک در حدود 3 تا 4 برابر انرژي بيشتري نسبت به SSD مشابه خود مصرف ميکند. يعني در صورت استفاده از SSD به جاي هارد ديسک در نوت بوک، باتري نوت بوک شما ديرتر خالي خواهد شد.هارد ديسک در حدود 3 برابر بيشتر از SSD گرما توليد ميکند.

معايب SSD

يکي از معايب SSD عدم قابليت Encryption يا همان رمزنگاري اطلاعات است. البته اين مشکل براي همه SSD ها وجود ندارد. از آنجا که بسياري از SSD ها از حافظه نوع MLC NAND Flash Memory استفاده ميکنند و اين نوع حافظه قابليت بازنويسي اطلاعات در موقعيت خود را ندارد و تنها اطلاعات را در بلاک جديد نوشته يا روي اطلاعات ديگر بازنويسي ميکند و قابليت Overwrite ندارد، در صورت استفاده از يک نرم افزار براي رمزنگاري اطلاعات، پس از رمزنگاري، اطلاعات اوليه همچنان قابل دسترسي هستند. بنابراين پس از رمزنگاري بايد با استفاده از نرم افزار يا قابليت کنترلر SSD اطلاعات اوليه را به صورتي امن از بين ببريد. در صورتي که نياز مبرم به رمزنگاري امن اطلاعات داريد، حتما SSD با قابليت Secure Erase خريداري کنيد.عيب ديگر SSD قيمت بالاي آن است که در حدود 10 برابر گرانتر از هارد ديسک متناظر در ظرفيت هاي رايج است.

مقايسه SSD

و هارد معموليهارد ديسکهاي معمولي براي سالهاي طولاني يکه تاز حافظه هاي حجيم قابل خواندن و نوشتن غير فرّار بوده اند. اما با حضور نسل جديد SSD ها رفته رفته نقش هارد ديسکهاي معمولي کمرنگ تر ميشود. در حال حاضر تنها مزيت هارد ديسکهاي معمولي نسبت به SSD قيمت کمتر آنهاست که روند نزولي قيمت حافظه هاي NAND اين ميزيت را نيز از آنها خواهد گرفت. SSD ها از نظر سرعت، توانايي حفاظت از اطلاعات، مصرف انرژي، اندازه و ساير معيارهاي اصلي از هارد ديسکهاي معمولي بهترند. همچنين SSD ها به علت نداشتن اجزاي متحرک، کاملا ساکت و بي صدا هستند.در نهايت بهترين انتخاب، با توجه به نياز شما مشخص ميشود، اگه سرعت براي شما بيشترين اهميت را دارد، SSD گزينه مناسب است اما اگه ظرفيت زياد به ازاي هزينه کم ميخواهيد، هنوز هارد ديسک هاي معمولي بهترين گزينه هستند.امکان استفاده همزمان از SSD و هارد ديسک هاي معمولي نيز يک راهکار هوشمندانه است. ميتوانيد براي اجراي سيستم عامل و نرم افزارها و بازي ها از SSD استفاده کنيد و در کنار آن از يک هارد ديسک با ظرفيت بالا براي آرشيو موسيقي و تصاوير و ويدئوهاي خود کمک بگيريد.

منبع: Bazargani33.com

آیا از درایو های Solid State Drive یا SSD در سرورها استفاده کنیم یا خیر ؟

آیا از درایو های Solid State Drive یا SSD در سرورها استفاده کنیم یا خیر ؟

هر چقدر که صنعت و تکنولوژی های مرتبط با فناوری اطلاعات گسترش پیدا می کنند به همان نسبت تجهیزات قدیمی به مرور از مدار خارج می شوند و جایگزین هایی برای آنها معرفی می شود ، تجارت های امروزی برای کاربردهای کلان خود با معزلی روبرو خواهند بود به نام ذخیره سازی داده ها ، سیستم ها و تجهیزات ذخیره سازی سنتی که امروزه به وفور استفاده می شوند دیگر قادر نخواهند بود نیاز ما را برای ذخیره سازی اطلاعات و دستیابی به آنها برآورده کنند و محدودیت های زیادی که در تکنولوژی بکار رفته آنان دارد باعث می شود کاربردهای آنها به مرور کمتر و کمتر شود. در سالهای اخیر و با معرفی شدن درایوهای Solid State یا SSD تحولی شگرفت در عرصه ذخیره سازی اطلاعات به وجود آمد اما این تحول بیشتر کاربردهای خانگی و کوچک داشت و در سطح کلان و سازمانی کمتر مورد استفاده قرار می گرفت. بعد از چند سال از گذشت معرفی SSD ها کمپانی های سازنده SSD و سرور هم تصمیم گرفتند SSD های مخصوص سرور با کارایی و سرعت تقریبا غیرقابل مقایسه یا HDD های قدیمی به بازار معرفی کنند که به شدت در کنار بالا بردن سرعت دستیابی به اطلاعات ، سرعت عملکرد و بازدهی CPU را نیز بالا می برد. اما سئوال اصلی اینجا به وجود می آید که آیا این نوع از حافظه ها در آینده کاملا جایگزین فضاهای ذخیره سازی اطلاعات ما بر روی سرورها خواهند شد یا خیر ؟

804ccf898273444eac368e8b9b1c8c6e

امروزه مدیران فناوری اطلاعات به SSD ها به عنوان یک دستگاه ذخیره سازی جانبی برای نگهداری اطلاعات و جانشینی هارد دیسک ها نگاه می کنند. تکنولوژی های جدید برای ارائه بهترین کارایی وابسته به سخت افزار هستند و هارد دیسک ها دیگر پاسخگوی این نیاز نیستند و شما همیشه در بحث سرعت یک Bottleneck به نام هارد دیسک خواهید داشت ، حتی امروزه در صنعت مجازی سازی به شدت بحث استفاده از هارد دیسک و SSD مورد بحث است. اما این سئوال پیش می آید که آیا همه هارد دیسک های سازمان را بایستی با تکنولوژی SSD جایگزین کنیم و آنها را کنار بگذاریم ؟ آیا همیشه جدیدتر بودن و سریعتر بودن باعث کارآمدتر بودن راهکار ذخیره سازی است ؟

توجه کنید که خواه ناخواه در چندین سال آینده به سمت استفاده از چنین دستگاه های ذخیره سازی بصورت عمده خواهیم رفت اما باید کمی منطقی هم به این موضوع فکر کنیم ، در حال حاضر کافیست قیمت یک هارد دیسک 2 ترابایتی را با یک SSD با ظرفیت 120 گیگابایت مقایسه کنید و خواهید دید که بعضا SSDبا ظرفیت 120 گیگابایت گرانتر از هارد دیسک با ظرفیت 2 ترابایت است و این به هیچ عنوان برای یک سازمان قابل قبول نیست ، شما تصور کنید که سازمان ها برای سرورهای خود باید از ظرفیت هایی به مراتب بسیار بالاتر از 120 گیگابایت استفاده کنند و در حال حاضر به هیچ عنوان هزینه های استفاده از SSDبرای سرورها در سازمان قابل توجیه نیست ، شاید به عنوان قسمتی از کار بتوانند در کنار هارد دیسک های فعلی به سیستم سرور در بهبود کارایی کمک کنند اما نمی توان به عنوان دستگاه ذخیره سازی اصلی از آنها یاد کرد.

در حال حاضر استفاده از SSD ها در کجا توصیه می شود ؟

همانطور که اشاره کردیم در حال حاضر استفاده از SSD ها به عنوان حافظه اصلی برای نگهداری داده ها صرفه اقتصادی ندارد اما ما می توانیم از این نوع حافظه ها در کنار حافظه های HDD بصورت ترکیبی استفاده کنیم و از برخی مزایای آنها استفاده کنیم ، اگر وب سایتی یا سرویس تحت وبی دارید که سرعت دستیابی به اطلاعات آن بسیار باید زیاد باشد بهتر است از SSD در آن استفاده کنید. شما می توانید در چنین شرایطی سیستم عامل سرور خود را بر روی SSD نصب کنید و داده های حجیم پایگاه داده را بر روی یک هارد دیسک HDD قرار بدهید ، در چنین حالتی ضمن اینکه سرعت عملکرد سیستم عامل بالا می رود دیگر نگران فضای ذخیره سازی داده ها نیز نخواهید بود.

از طرفی یکی دیگر از استفاده هایی که امروزه بصورت گسترده ای از SSD ها می شود ، استفاده از SSD به عنوان یک Cache برای بالا بردن سرعت انتقال های داده ها است ، نمونه ملموس این استفاده در سرویس های مجازی مانند VMotion و یا Live Migration در VMware و Hyper-V قابل مشاهده هستند که شما برای منتقل کردن ماشین های مجازی در بین سرورهای مختلف از SSD به عنوان Flash Read Cache استفاده می کنید و طبیعتا سرعت شما به شدت در انتقال ها بالا خواهد رفت ، تقریبا به عنوان یک حافظه RAM کمکی با ظرفیت بسیار بالا به کمک شما می آید. یکی دیگر از مزایای استفاده از SSD در سرورها کاهش دمای سرور است زیرا SSD مانند HDD هیچگونه حرکت مکانیکی ندارد و به همین دلیل حرارت کمتری تولید می کند.

SSD ها چه محدودیت هایی دارند ؟

اگر بحث قیمت و هزینه های SSD ها را کنار بگذاریم و به سراغ سایر ملاک های استفاده از SSD در سرور برویم متوجه خواهید شد که ساختار SSD های سرورها کمی با SSD هایی که در کامپیوترهای معمولی استفاده می شود متفاوت است ، شما در کامپیوتر معمولی ممکن است زیاد اطلاعات را ننویسید و یا از آن نخوانید اما بر روی یک سرور ممکن است تعداد دفعات خواندن و نوشتن اطلاعات قابل مقایسه با یک لپتاپ نباشد. به همین دلیل SSD ها در سطوح مختلف کاری از نظر کارایی و تحمل به بازار ارائه می شوند. منظور از واژه تحمل که ترجمه کلمه endurance در انگلیسی است این است که SSD ها بر خلاف HDD ها یک نقطه ضعف دارند و آن نقطه ضعف مقدار و دفعاتی که شما می توانید بر روی این SSD ها اطلاعات بنویسید. در واقع تعداد عملیات های نوشتن اطلاعات بر روی SSD ها یا Write Operations محدودیت دارد و به عنوان بعد از عبور کردن SSD از این تعداد معین Write Operation دیگر شما نمی توانید از این SSD استفاده کنید ، معیار اندازه گیری طول عمر یک SSD به شکل Total Terabytes Written یا Total TBW و یا Total Drive Write Per Day معرفی می شود. هر چقدر میزان Total TBW بالاتر باشد، SSD شما عمر بیشتر خواهد داشت . استفاده از Controller های مختلف ، Firmware ها و تکنولوژی های NAND Flash Memory مختلف باعث به وجود آمدن انواع و اقسام SSD با کارایی و سطح تحمل های مختلف شده است که در هنگام خرید SSD ها باید به آن توجه کنید. به یک نکته بسیار مهم نیز توجه کنید که تعداد دفعات خواندن اصلا محدودیت ندارد و فقط تعداد دفعات نوشتن محدودیت دارد.

نتیجه گیری : آیا در حال حاضر از SSD برای سرورها استفاده کنیم ؟

از نظر من Unity ، اگر Load شدیدی بر روی سرور از لحاظ خواندن و نوشتن اطلاعات دارید برای مثال وقتی به Performance Monitor سیستم مراجعه می کنید استفاده از دیسک به شکل بالای 60 درصد نمایش داده می شود و به ویژه سرورهای Database با ظرفیت نسبتا کم اما با تعداد Query های بالا ، بهتر است ازSSD استفاده کنید اما نه به عنوان حافظه ذخیره سازی اصلی برای نگهداری Backup ها ، بلکه به عنوان یک حافظه برای سرعت بخشیدن به فرآیند های کاری ، اگر Load کاری شما بر روی سرور حال حاضر و در حالت عادی 10 تا 15 درصد است نیاز و الزمی برای استفاده از SSD ندارید و البته همیشه در حال حاضر پیشنهاد می کنم بصورت ترکیبی همانطور که عنوان شد از SSD ها به عنوان یک حافظه ذخیره سازی کمکی فعلا استفاده کنید. در نهایت تمامی ملاک برای استفاده از SSD بر روی هارد دیسک ها وابسته به میزان استفاده شما از حافظه و البته Load کاری و در نهایت هزینه ای است که سازمان حاضر است بابت آن پرداخت کند.

منبع : http://itpro.ir/