Od Petera Velikina, viceprezidenta pro online marketing, VeloBit, Inc.
Mnoho IT manažerů slýchá o výhodách (nízká spotřeba energie, vysoká propustnost I/O operací, nízká latence) přidání SSD disků do jejich stávajících systémů za účelem zlepšení rychlosti I/O operací a výkonu aplikací. Slyšeli také o některých problémech spojených s přidáním SSD disků, jako jsou vysoké náklady, opotřebení zařízení a narušení organizace dat. SSD disky však zůstanou a seznam dodavatelů a produktů se každým dnem prodlužuje. Nejjednodušší způsob, jak využít výhod SSD disků, je nasadit SSD disky jako mezipaměť. I něco, co zní tak jednoduše, však může tento cenný zdroj plýtvat. Představujeme koncept softwaru pro SSD caching. Software pro SSD caching se používá k bezproblémové správě toku dat do SSD disku a maximalizaci návratnosti investic do této drahé technologie.
Proč vůbec ukládat data aplikací do mezipaměti?
Jednoduše řečeno, mezipaměti se používají k urychlení přístupu k datům. Mezipaměť je komponenta umístěná před primárním zařízením, která transparentně ukládá data, aby mohly být budoucí požadavky na data obslouženy rychleji. Jak data procházejí mezipamětí na cestě do nebo z primárního zařízení, některá z dat se selektivně ukládají do mezipaměti. Když aplikace nebo proces později přistupuje k datům uloženým v mezipaměti (zásah do mezipaměti), může být tento požadavek z mezipaměti obsloužen rychleji než z pomalejšího zařízení. Čím více požadavků lze z mezipaměti obsloužit, tím rychlejší je celkový výkon systému.
Existuje kompromis mezi cenou a výkonem mezipaměti. Větší mezipaměti vedou k vyšší míře zásahů do mezipaměti, a tedy k lepšímu výkonu. Hardware používaný pro mezipaměť je bohužel obecně dražší než hardware používaný pro primární zařízení. Návrh mezipaměti je kompromisem mezi velikostí a výkonem.
Proč používat SSD disky jako mezipaměť?
Jak již bylo zmíněno výše, SSD disky mají několik vlastností, díky kterým jsou ideální pro použití jako řešení mezipaměti. SSD disky se vyznačují ohromující rychlostí I/O operací, což je v první řadě primárním cílem ukládání dat do mezipaměti. Používání SSD disků jako primárních úložných zařízení je drahé a jejich instalace do stávajícího systému představuje výzvu, protože většina aplikací nebyla napsána s ohledem na SSD. Software pro vrstvení dat měl tyto problémy řešit, ale nakonec způsobil jen další bolesti hlavy a náklady. Pokud tedy chcete investovat do SSD disků, zvolte jednoduché řešení a nasaďte SSD disky jako mezipaměť.
Co je složitého na používání SSD disků jako mezipaměti?
No, pokud jste se v článku dostali až sem, pak už pravdu zvládnete. SSD disky nejsou dokonalé. Mají problémy spojené s fyzikou flash paměti, ze které jsou vyrobeny. Zaprvé, SSD disky mají asymetrický výkon při čtení/zápisu. Operace čtení jsou mnohem rychlejší než operace zápisu. Samozřejmě do nich někdy musíte zapisovat, ale zápis je třeba pečlivě řídit. Zadruhé, SSD disky se opotřebovávají. Než dojde k selhání buněk flash paměťových čipů, existuje omezený počet cyklů zápisu na SSD disk. Zápis na SSD disk je tedy třeba pečlivě řídit. Zatřetí, SSD disky vykazují jev zvaný „amplifikace zápisu“, což v podstatě znamená, že jeden zápis na SSD disk může vést k mnoha přepisům, protože data se na SSD disku reorganizují, aby se uvolnilo místo pro nový zápis. To zpomaluje výkon a zkracuje životnost SSD disku. A tady to máme znovu: zápis na SSD disk musí být pečlivě řízen.
Jak „pečlivě řídit zápis“ na SSD disk
Nasazení SSD disků jako mezipaměti je dobré. Neomezený zápis na SSD disky je špatný. Co se s tím dá dělat? Odpověď poskytla společnost Business 101: rozvoj odvětví softwaru pro ukládání dat do mezipaměti SSD disků. Chytří lidé viděli výhody SSD disků a přišli na způsob, jak minimalizovat nevýhody, a to vývojem softwaru pro (uhodli jste) pečlivou správu zápisu dat na SSD disky. Software pro ukládání dat do mezipaměti SSD disků má tři hlavní cíle:
- Transparentní správa mezipaměti SSD, takže aplikační software není nutné upravovat
- Určete, která data jsou vhodným kandidátem pro ukládání na SSD disky a jaká data by měla být odeslána do primárního úložiště.
- Minimalizujte zápis dat na SSD disk, abyste snížili zesílení zápisu
Běžné typy ukládání do mezipaměti SSD
Protože velikost SSD mezipaměti je obvykle jen zlomkem celkové datové sady, ne vejdou se do ní všechna data aplikace. Mezipaměť je nejefektivnější, pokud obsahuje data, ke kterým bude v budoucnu s největší pravděpodobností přistupováno. Cílem návrhu algoritmu mezipaměti je nějakým způsobem „předpovědět“, ke kterým datům bude přistupováno, aby se v mezipaměti uchovávala optimální podmnožina dat. Čím lepší je schopnost předvídat budoucí přístup k datům, tím vyšší je míra zásahů do mezipaměti a tím lepší je výkon aplikace.
Tři typy běžných algoritmů pro ukládání do mezipaměti SSD jsou:
- Ukládání dočasné lokální mezipaměti, která ukládá data na základě toho, jak nedávno byla použita
- Prostorové lokální ukládání do mezipaměti, které ukládá data na základě jejich fyzického umístění úložiště
- Ukládání obsahu do mezipaměti, která ukládá datové bloky, které jsou nejčastěji používány a na které se odkazuje
Některé algoritmy pro ukládání do mezipaměti jsou obecné; nové algoritmy pro ukládání do mezipaměti, jako je například cachování lokality obsahu, jsou speciálně navrženy pro SSD. Při výběru softwarového řešení pro ukládání do mezipaměti SSD byste měli prozkoumat, zda je algoritmus pro ukládání do mezipaměti vhodný pro vzorec dat, která mají být ukládána do mezipaměti na SSD (abyste dosáhli vyšší míry zásahů do mezipaměti a lepšího výkonu), a zda software pro ukládání do mezipaměti pečlivě spravuje zápisy na SSD (abyste dosáhli lepšího výkonu a spolehlivosti SSD). A samozřejmě porovnejte výkon každého řešení: SSD nasazujete za účelem zvýšení výkonu; čím lepší poměr cena/výkon, tím vyšší návratnost investic.
Peter je viceprezidentem pro online marketing ve společnosti VeloBit, Inc. , kde je zodpovědný za veškerý marketing. Má 12 let zkušeností s vytvářením nových trhů a komercializací produktů v řadě high-tech odvětví. Před VeloBitem byl viceprezidentem pro marketing ve společnosti Zmags, což je SaaS-platforma pro digitální obsah pro elektronické obchodování a mobilní zařízení, kde řídil všechny aspekty marketingu, produktového managementu a rozvoje obchodu. Předtím byl Peter ředitelem produktové a tržní strategie ve společnosti PTC a ve společnosti EMC Corporation, kde zastával role v oblasti produktového managementu, rozvoje obchodu a řízení inženýrských programů. Peter má magisterský titul v oboru elektrotechniky z Bostonské univerzity a titul MBA z Harvard Business School.
Amazon