RAIDのSSDの現在の状態（2016年）は？

RAID構成でSSDドライブを使用することを議論する多くのリソースがオンラインで利用可能です-しかし、これらは主に数年前のものであり、SSDエコシステムは非常に動きが速いです-今年後半にIntelの「Optane」製品リリースを期待これはすべてを変更します...再び。

質問の前に、コンシューマーグレードのSSD（Intel 535など）とデータセンターグレードのSSD（Intel DC S3700など）の間に質的な違いがあることを確認します。

私の主な関心事TRIMは、RAIDシナリオでのサポートに関するものです。私の理解では、SSDが一般消費者向けのコンピューターに導入されてから6年以上、NVMeが市販されてから4年が経過しているにもかかわらずTRIM、IntelのRAIDコントローラーを除き、現在のRAIDコントローラーは接続されたSSDへのコマンド発行をまだサポートしていませんRAID-0モード。

TRIMドライブが相互にミラーリングする方法を考えると、サポートがRAID-1モードにないことに驚いています。しかし、私は脱線します。

ディスク（HDDとSSDの両方）でフォールトトレランスが必要な場合は、RAID構成で使用しますが、SSDにはTRIMがないため、書き込み増幅が発生し、余分な摩耗が発生します。その結果、SSDが時期尚早に故障することになります-これは残念な皮肉です。ドライブの故障から保護するように設計されたシステムは、最終的には直接結果となる可能性があります。

そう：

1. TRIM最新（2015-2016年）のSSDにはサポートが必要ですか？

   1.1。TRIMSATA、SATA-Express、およびNVMeベースのSSDのサポートの必要性に違いはありますか？

2. 多くの場合、ドライブは組み込みのガベージコレクションが改善されていると宣伝されています。それは必要性を取り除きTRIMますか？RAID環境でGCプロセスはどのように機能しますか？

   1.1。たとえば、2010年のこのQAを参照してください。これは、TRIMを使用しないことによるかなり悪いパフォーマンスの低下について説明しています（https://superuser.com/questions/188985/how-badly-do-ssds-degrade-without-trim）-および2015年の記事では、TRIMの使用を強くお勧めしています（http://arstechnica.com/gadgets/2015/04/ask-ars-my-ssd-does-garbage-collection-so-i-dont-need-trim -right /）。の必要性に対するこれらの強い議論に対するあなたの反応は何TRIMですか？

3. 初期の多くの記事と議論は、SLC対MLCフラッシュに関するものであり、SLCは寿命がはるかに長いため望ましいとされていますが、今日のすべてのSSDは（消費者から企業への周波数帯に関係なく）MLCであるようです最近-この関連性の区別はもうありますか？

   1.1 TLCフラッシュはどうですか？

4. エンタープライズSSDの耐久性/書き込み制限ははるかに高い傾向があります（多くの場合、ドライブの予想される5年間の寿命全体で1日にドライブを完全に上書きできる回数で測定されます）-書き込みサイクルの制限が非常に高い場合（例： 1日あたり100回の完全な書き込み）これは、TRIMこれらの制限が非常に高いため、まったく必要ないことを意味しますか、または反対に、これらの制限は使用することによってのみ達成可能TRIMですか？

一度に1つの質問に回答してみましょう。

• 最新（2015-2016年）のSSDにはTRIMサポートが必要ですか？

簡単な答え：ほとんどの場合、いいえ。長い答え：十分なスペアスペース（〜20％）を確保すると、一般消費者向けのドライブでも非常に優れたパフォーマンスの一貫性の値が得られます（ただし、代わりに、持続書き込みを妨げるドライブを避ける必要があります）。エンタープライズグレードのドライブは、デフォルトでより高いスペアスペースを持っていることと、コントローラー/ファームウェアのコンボがドライブの連続使用に向けて最適化されていることの両方により、さらに優れています。たとえば、参照したS3700ドライブを見てください。トリミングをしなくても、書き込みの整合性は非常に良好です。

• 多くの場合、ドライブは組み込みのガベージコレクションが改善されていると宣伝されていますが、それによってTRIMが不要になりますか？RAID環境でのGCプロセスの仕組み

ドライブガベージコレクターは、ドライブサンドボックス内で魔法をかけます。外部環境については何も知りません。これは、アレイのRAIDレベルの影響をほとんど受けないことを意味します。ただし、一部のRAIDレベル（基本的にはパリティベースのもの）では、書き込み増幅率が増加する場合があり（特定の実装では）、GCルーチンの作業量が増加する場合があります。

• 以前の多くの記事と議論は、SLC対MLCフラッシュに関するものであり、SLCは寿命がはるかに長いため好ましいとされていますが、最近ではすべてのSSDが（消費者から企業へのスペクトルのどこにあるかに関係なく）MLCであるようです-この関連性の区別はもうありませんか

SLCドライブは基本的に企業から姿を消し、主に軍事およびいくつかの産業タスクに追いやられました。マークされた企業は現在、3つのグレードに分けられています。

• HMLC / MLCeフラッシュは、より優れたビン化されたMLCチップを備えたフラッシュであり、少なくとも25000/30000の書き換えサイクルを維持することが認定されています。
• 3D MLCチップの定格は、約5000〜10000回の書き換えサイクルです。
• 通常の平面MLCおよび3D TLCチップの定格は、約3000回の書き換えサイクルです。

実際には、上記のフラッシュタイプはいずれも十分な総書き込み容量を提供し、実際、上記のすべてのフラッシュタイプを備えたエンタープライズドライブを見つけることができます。

エンタープライズドライブとコンシューマドライブの本当の違いは次のとおりです。

• コントローラーとファームウェアのコンボ。エンタープライズドライバーは、予期しないコントローラーバグのために死ぬことがはるかに困難です。
• 電源保護された書き込みキャッシュ。フラッシュ自体に保存されているFlash Translation Layer（FTL）の破損を防ぐために非常に重要です。

エンタープライズグレードのドライバーは、フラッシュが優れているためではなく、コントローラーと電源コンデンサが主な理由です。

• エンタープライズSSDは、はるかに高い耐久性/書き込み制限を持っている傾向があります（ドライブの予想される5年間の寿命を通して、1日にドライブを完全に上書きできる回数で測定されることがよくあります）。これにより、 TRIMを実行していませんか？

前述のように、エンタープライズグレードのドライブには、はるかに高いデフォルトスペアスペース（〜20％）があり、通常のTRIMの必要性が大幅に低下します

とにかく、サイドノートとして、TRIMをサポートするソフトウェアRAIDを検討してください（誰かがLinux MDRAIDと言いましたか？）

TRIMは、最新のRAIDコントローラーでSSDを使用するときに心配することはありません。SSDは改善されており、ハードウェアRAIDコントローラーの機能はこれらのワークロード向けに最適化されており、通常、耐久性レポートが用意されています。

TRIMはローエンドSATAドライブ用です。SAS SSDの場合、SCSIアンマップがあり、おそらくそれがTRIMのニーズに出会わない理由です...

しかし、他のコメント者は正しいです。Software-Defined Storage（SDS）は、SSDの使用方法を変えています。SDSソリューションでは、RAIDコントローラーは無関係です。また、SSDが特定の役割を果たしているため、TRIMなどの重要性は低くなりがちです。Nimbleストレージの読み取りキャッシュまたはZFS L2ARCとZILについて考えます...これらはすべて特定のニーズを満たし、ソフトウェアはリソースをよりインテリジェントに活用しています。

SSDを使用したRAIDレベル上記の答えは、RAID 5のようなパリティのあるRAIDレベルが書き込み増幅を増加させることを示唆しています。それを解釈する方法は実際には複数あります。1つのドライブへの影響またはドライブのセットへの影響です。

冗長性がない場合と比較して、RAID 5はチェックサムパリティを追加するため、セットに書き込みを追加します。（n-1）ドライブのRAID 0アレイと比較すると、nドライブのRAID 5アレイのドライブごとの影響は何もありません。n個のドライブのそれぞれは、同じ数の書き込みを受け取ります。RAID 5は、セットに1 /（n-1）の追加書き込みを追加します。ただし、1つのSSDに書き込まれたものはすべてミラーに書き込まれるため、RAID 1およびRAID 10では、セットに100％の追加の書き込みが追加されます。

したがって、RAID 5セットへの書き込みと同じ数のドライブを持つRAID 10セットへの書き込みに関しては、RAID 5セット内のSSDはより少ない書き込みを受け取ります。そして、使用可能な容量を均等にするためにRAID 10セットのSSDの数を増やしても、それは変わりません。

shodanshokはここで本当の答えに触れました。余分なスペース「オーバープロビジョニング」を予約すると、SSDの耐久性と書き込みパフォーマンスの一貫性が時間とともに改善され、TRIMサポートの欠如はほとんど関係なくなります。余分なスペースの予約は、新しいSSDから始めて、全容量より少ないパーティションを作成するのと同じくらい簡単に行うことができます。ほとんどのインドライブコントローラーは、未使用スペースを予約済みスペースと同じように扱うため、書き込みの増幅が大幅に削減されます。ブートおよびOSの場合、おそらく10％の予約スペースで十分です。頻繁に書き換えられるドライブの場合は、そのスペースを増やしてください。