RAID内のSSDの現在の状態（2016）は何ですか？

Question

RAID構成でのSSDドライブの使用については、オンラインで利用できるリソースがたくさんあります。ただし、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急速に動き始めています-今年後半にIntelの「Optane」製品のリリースが見込まれるためです。すべてを変えるでしょう...再び。

コンシューマーグレードのSSD（例：インテル535）とデータセンターグレードのSSD（例：インテルDC S3700）の間には定性的な違いがあることを確認することで、私の質問の前置きをします。

私の主な懸念は、RAIDシナリオでのTRIMサポートに関係しています。 SSDがコンシューマーグレード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年以上ですが、私の知る限り、現代のRAIDコントローラーは、接続されたSSDへのTRIMコマンドの発行をまだサポートしていません- RAID-0モードのIntelのRAIDコントローラは例外です。

ドライブが互いにミラーリングする方法を考えると、RAID-1モードではTRIMサポートが存在しないことに驚いています。しかし、私は余談です。

ディスク（HDDとSSDの両方）のフォールトトレランスが必要な場合は、RAID構成で使用することに注意してください。ただし、SSD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が時期尚早に故障します。これは残念なことに皮肉なことです。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、最終的に直接その結果を招く可能性があります。

そう：

最新（2015-2016時代）SSDにはTRIMサポートが必要ですか？

1.1。 SATA、SATA-Express、NVMeベースのSSD間のTRIMサポートの必要性に違いはありますか？
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たものとして宣伝されていることがよくあります。それはTRIMの必要性を取り除きますか？それらのGCプロセスはRAID環境でどのように機能しますか？

1.1。たとえば、2010年のこのQAをご覧ください。not-TRIMming（ https://superuser.com/questions/188985/how-badly-do-ssds-degrade-without-trim ）-そして、2015年のこの記事は、TRIMの使用が強く推奨されることを主張しています（ http://arstechnica.com/gadgets/2015/04/ask-ars-my-ssd-does-garbage- collection-so-i-dont-need-trim-right / ）。 TRIMの必要性に対するこれらの強力な議論に対するあなたの反応は何ですか？
過去の記事や議論の多くはSLCとMLCフラッシュに関係しており、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、今日のすべてのSSDは（Consumer-to-Enterpriseスペクトルのどこに位置するかに関係なく）MLC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？
エンタープライズSSDは、耐久性/書き込み制限が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年の寿命を通じて、1日で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（たとえば1日あたり100回の完全な書き込み）これは、これらの制限が非常に高いためにTRIMをまったく必要としないことを意味しますか、またはその逆-これらの制限はTRIMを使用することによってのみ達成可能ですか？

shodanshok · Answer

一度に1つの質問に回答してみましょう。

現代（2015-2016時代）SSDにはTRIMサポートが必要ですか？

短い答え：ほとんどの場合、違います。長い答え：十分なスペアスペース（〜20％）を予約すると、コンシューマーグレードのドライブでも、通常、パフォーマンスの一貫性の値は非常に良好です（ただし、ドライブを回避するために必要です。、持続的書き込みのチョーク）。エンタープライズグレードのドライブは、デフォルトでスペアスペースが大きく、コントローラー/ファームウェアの組み合わせがドライブの継続的な使用に向けて最適化されているため、さらに優れています。たとえば、参照したS3700ドライブを見てみましょう。トリミングしなくても、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ガベージコレクションが改善されたと宣伝されていますが、TRIMの必要性がなくなりましたか？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その魔法を実行します-外部環境については何も知りません。これは、（ほとんど）アレイのRAIDレベルの影響を受けないことを意味します。とはいえ、一部のRAIDレベル（基本的にはパリティベースのレベル）では（場合によっては特定の実装で）書き込み増幅係数が増加する可能性があるため、GCルーチンの処理量が増加します。

以前の記事や議論の多くはSLCとMLCフラッシュに関係しており、SLCの方が寿命が長いため好ましいとされていますが、すべてのSSDが（どこに座っているかに関係なく）見えますコンシューマーからエンタープライズの範囲）は最近のMLCです-この関連性の区別はもうありません

SLCドライブは基本的に企業から姿を消し、主に軍事および一部の産業タスクに追いやられています。マークされた企業は、次の3つのグレードに分けられます。

HMLC/MLCeフラッシュは、ビニングされた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に耐え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。
通常のプレーナーMLCおよび3D TLCチップの定格は、約3000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のいずれでも十分な総書き込み容量が得られるはずです。実際、上記のフラッシュタイプすべて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真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組み合わせ。エンタープライズドライブは、予期しないコントローラーのバグのために死ぬのがはるかに困難です。
電力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フラッシュトランスレーションレイヤー（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というよりも、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、耐久性/書き込み制限が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年間の寿命にわたって、1日にドライブを完全に上書きできる回数で測定されます）、これは、TRIMを実行しないことによって引き起こされる書き込み増幅に関する懸念を取り除きますか？

上記のように、エンタープライズグレードのドライブはデフォルトのスペアスペースがはるかに高く（約20％）、これにより、通常のTRIMの必要性が大幅に低下します。

とにかく、付記として、TRIMをサポートするいくつかのソフトウェアRAIDを検討してください（誰かがLinux MDRAID？と言った）

ewwhite · Answer

最新のRAIDコントローラーでSSDを使用するときにTRIMを気にする必要はありません。 SSDは改善され、ハードウェアRAIDコントローラー機能はこれらのワークロード用に最適化されており、耐久性レポートは通常実施されています。

TRIMはローエンドSATAドライブ用です。 SAS SSDの場合、SCSIアンマップがあります。おそらくそれが、私がTRIMのニーズに遭遇しない理由です...

しかし、他のコメンターは正しいです。ソフトウェア定義ストレージ（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は指定された役割を果たしているため、TRIMなどの重要性は低くなる傾向があります。ニンブルストレージリードキャッシュまたはZFS L2ARCとZILを思い浮かべます。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。

Keith J · Answer

SSDを使用したRAIDレベル上記の回答は、RAID 5などのパリティを使用した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。これを解釈するには、実際には複数の方法があります。1つのドライブへの影響またはドライブセットへの影響です。

冗長性がない場合と比較して、RAID 5ではチェックサムパリティが追加されるため、セットに書き込みが追加されます。（n-1）ドライブのRAID 0アレイと比較して、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、RAID 1とRAID 10では、1つのSSDに書き込まれたすべてがそのミラーに書き込まれるため、セットに100％追加の書き込みが追加されます。

そのため、同じドライブ数のRAID 5セットとRAID 5セットへの書き込みに関して、RAID 5セットのSSDはより少ない書き込みを受け取ります。また、RAID 10セットのSSDの数を増やして使用可能な容量を均等にしても、それは変わりません。

Keith J · Answer

shodanshokはここで実際の答えに触れました。「オーバープロビジョニング」という追加のスペースを予約すると、SSDの耐久性と書き込みパフォーマンスの一貫性の両方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。その余分なスペースの予約は、新しいSSDから始めて、全容量よりも少ないパーティションを分割するのと同じくらい簡単に行うことができます。ほとんどのドライブ内コントローラーは、使用されていない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減少します。ブートとOSの場合、10％の予約スペースでおそらく十分です。頻繁に書き換えられるドライブの場合は、その領域を増やします。