秋に彼らが農業でニワトリを検討する場合、この時点でIT業界では伝統的に新しいアイテムを発表します。 そして、秋の終わりまでにまだ興味深い発表がある可能性がありますが、すでに発表されたものは注目に値することを宣言するのに十分です。 さらに、いくつかの傾向は非常に興味深いです。
一見したところ、すべてが明らかです。ハードドライブメーカーは、6、8、さらには10 TBのモデルを熱狂的に発表し、別のボリュームレースを開催しました。 しかし、すべては詳細にあり、より正確には、これらのディスクの使用の詳細にあります。 すぐに予約して、ディスクの使用に関するサーバーの側面についてお話します。
それで、詳細には何がありますか？
まず、一般的な傾向についていくつかの言葉：残りの少数のハードドライブメーカーはすべて、製品ラインを熱心に拡大しています。 最近では、選択は簡単でした。ボリュームに加えて、プレートとインターフェースの回転速度を決定するだけで十分で、その後、選択は1つまたは2つのシリーズに縮小されました。 今何？ エンタープライズ、クラウド、AV、NAS、グリーン、パフォーマンス。 この多様性の理由は簡単です。ディスクメーカーは、ディスクに必要な最小限の機能のみを残して、独自の生産コストを削減するために普遍性から遠ざかりつつあります。 さて、このアプローチのボーナスは、ユーザーに絶え間なく注がれるマーケティング資料の嵐です。
それでは、詳細について説明しましょう。 WDから始めましょう。
Wd ae
ユーザーは、「それほど大きくないNAS」市場の非常に狭いセクターを対象としたRed Proシリーズについて議論する時間がある前に、データセンター用のディスクの第4シリーズとなる、非常に素晴らしいAeシリーズを展開しました。 このシリーズの「奇跡」は、ディスクのボリューム（これまでのところシリーズの1つだけである）がフローティングで、現在6〜6.5 TBの範囲にあることです。 彼らがパーティーをすることができた限り、彼らはそうしました。 明らかに、このような珍しいソリューションは「ボリューム」またはバッチでのみ販売でき、「バラバラ」ではありません。そうしないと、買い手は隣人が同じお金でもっと持っている理由を理解できません。 製造業者自体は、「20枚のディスクから」関係者について話している。
これらのディスクの2番目の興味深い機能は、それらのディスクの負荷がどのように設計されているかです。 プレスリリースを開き、MTBFが500,000時間しかないことを確認しました。これは、サーバーディスクで通常要求されている時間の2〜4倍少ない時間です。 しかし、最も興味深いのは近くにあります。このドライブでは、年間負荷は60 TBと想定されています。 はい、はい、間違いはありません。年間合計10回の書き直しです。
ディスクシェルフETegro Fastor JS200 G3
これらの値に対する答えは簡単です。ディスクは、冷たいデータ、たとえば氷のデータを保存するように設計されています。 実際、テープライブラリを置き換えるように設計されたディスクがあり、そのタスクは95％の時間スリープすることです。 この移行の理由は、データストレージのコストでした。7200rpmのディスクでは、ギガバイトあたり約5〜6セントです。 これは、テープにデータを保存するよりもまだ高価ですが、ほとんどの価格ですでに手頃な価格です。 また、テープ上のデータへのアクセス速度がせいぜい数秒であれば、100ミリ秒未満でディスクシェルフのディスクからデータを取得できますが、ディスクの数を増やすことは難しくなく、シェルフを少なくともラック全体に拡張します。
シーゲイトエンタープライズキャパシティ、8 TB
HGST、10 TB
次の「興味深い」は、シーゲイトとHGSTによって提供されました。 1つ目はすでに8 TBのハードドライブを出荷していることを発表し、2つ目は、これに独自の技術（ Ultrastar He6およびHe8シリーズで既に使用されているヘリウムでディスクを充填する）を追加すると 、標準サイズのドライブから10 TBを取得できることに気付きました 。 これら2つのイノベーションを結び付けるのは、シングル磁気記録（SMR）テクノロジーを使用していることです。
タイル張りの文章の本質
SMRテクノロジーは、ディスクの読み取りヘッドの幅が書き込みヘッドの幅よりも小さいという事実を使用していることを思い出してください。 したがって、トラックをオーバーラップさせて記録することができます。「表面」には、信頼性の高い読み取りに十分な、各トラックの比較的狭い領域のみを残します。 同時に、記録は、高出力フィールドを備えた幅の広いトラックによって実行されます。 要するに、これにより、信頼性を維持しながらトラック間のギャップを排除することにより、記録密度を高めることができます。
それについての話は非常に長い間続いているが、すべては2015年が実際の出版の年になるという事実に行く。 これは長い時間でした。たとえば、このかなり古いスケジュールを思い出すだけで十分です。
ハードドライブ技術開発
テクノロジー自体は非常に美しいです。4kBセクター（アドバンストフォーマット）でディスクを挿入したときと同じパスに従って、生産設備を根本的に変更することなく密度を上げることができるからです。 ただし、1つの欠点があります。データを変更する必要があるとすぐに、つまり、データが存在する領域にレコードを作成すると、この非常に隣接するデータが消去されるという事実にどのように遭遇するかです。
オーバーレイ記録エリア
この状況から抜け出す方法は明らかです。タイルには、複数のトラックで構成されるリボンが配置されます。 また、テープ間には標準のトラックギャップがあります。 また、録音時には、テープの一部を読み取り、変更してから書き戻す必要があります（変更されたデータからテープの最後まで）。 一方では、テープの幅を十分に広くして、トラックをオーバーレイするタイルの効果が依然として目立つようにし、他方では、大きなテープをより長く読み取り、より長く書き込み、どこかに保存する必要があります。 ハードドライブのメーカーはまだ実装の詳細を公開していませんが、テープサイズは数十トラックであり、各トラックは1分間で1 MBを超えると推定されています。
ちょっとした数学：トラック上のおおよそのデータ量を見つけるのはそれほど難しくありません：ディスク速度をMB / sで取得し、回転速度で割って、毎分同じ60秒を掛けます。 回転ごと、つまりトラックごとの読み取りメガバイト数を取得します。 したがって、7200 rpmでの現在の4 TBドライブの場合、これらの値はそれぞれ約180 MB / sおよびトラックあたり1.5 MBです。
私たちが何をしているのか、誰もがすでに理解していると思います。 はい、データのランダムなアドレス指定でレコードに対してひどい応答を受け取ります。平均して数十メガバイトを読み取り、それらを書き戻します。 テープドライブほどひどいわけではありませんが、通常のミリ秒は忘れてください。 もちろん、読み取りではすべてが非常に伝統的なものになります。つまり、ディスクはあらゆる用途に非常に適しており、WORM（Write Once、Read Many）スキームまたはコールドデータのストレージを意味します。 理論的には、ディスクメーカーはSSDの使用経験から創造的に学び、TRIMとアドレス変換を自分自身に適合させることができますが、これまでのところ、彼らはこれについて理論レベルでしか話していません。
このようなハードドライブの構成には、別の重要な結果があります。 そして、そのようなディスクに切り替えると、チェックサムを書き込むことでRAIDアレイが完全に停止するように見えるという事実にあります。 記録ブロックのサイズは、SMRのテープのサイズよりもはるかに小さいため、古いデータを上書きすると、非常に大きなペナルティが発生します。 1 x 10 ^ 15の回復不能エラーの典型的なビットレートを持つ最新の7,200 rpmドライブのアレイ上のRAID5は、すでに100 TBを超えるアレイサイズの信頼性の低いストレージオプションになっているという事実に対する「優れた」追加です。ただし、アレイの再構築中に発生します。 ただし、このようなボリュームは1つのディスクシェルフにすぎません。 ケーキのチェリーは、そのようなアレイの完全に非人間的な再構築時間であり、その間、ディスクサブシステムはパフォーマンスを低下させて動作します。 そのため、近い将来、データを保存する最も一般的な方法は、JBODを備えた多数のディスクシェルフであり、そのディスク上のデータはOS部隊によって複製される可能性があります。
「ホット」データ用のディスクサブシステムについては、ここ何年もの間、SSDボールが支配的であり、根本的な変更は予想されていません。 データの量に応じて、すべてがサーバーのローカルドライブ（HGST Ultrastar SN100やIntel SSD DC P3700など）によって決定されます。幸いなことに、それらのボリュームはすでに2 TBに達しているか、オールフラッシュディスクシェルフ全体によって決定されます。 最初のものはNVMeインターフェイスに移動しました。これにより、遅延が最小限に抑えられ、非常に高い負荷がかかった場合でもより効率的な操作が保証されます（詳細については、 以前の記事を参照してください ）。 NVMeプロトコルの開発者は時間を無駄にせず、NVMe over Fabrics標準の開発を既に発表しています。これにより、RDMA、InfiniBand、Intel Omni Scale Fabricを使用するイーサネットなどの通信メディアで作業する際にNVMeプロトコルのすべての利点を使用できます。 ちなみに、Fibre Channel Industry Association（FCIA）は、このビジネスのために別のワーキンググループを既に組織しています。 しかし、これはいささか遠い将来の問題であり、近い将来、SAS 12G標準への明確な移行が見られ、その下で、コントローラーおよびエキスパンダーという形のインフラストラクチャが積極的に登場し始めました。