Kaip SSD diskų greitaveika priklauso nuo užpildymo lygio ​

Išasmus aprašymas apie SSD diskų greitaveikos subtilybes.
Sužinokite kaip įvertinti kokios talpos reikia SSD laikmenų renkantis serverį.


Vitoldas Martka
VIPhost IT Administratorius

Bendrai 

Standieji diskai (SSD) šiandien yra tapę standartu tiek asmeniniuose kompiuteriuose, tiek serveriuose. Jie pasižymi dideliu duomenų skaitymo ir rašymo greičiu, mažu vėlinimu bei didesniu patikimumu lyginant su tradiciniais kietaisiais diskais (HDD). Tačiau praktikoje daugelis naudotojų pastebi, kad laikui bėgant SSD tampa lėtesni. Viena pagrindinių priežasčių – disko užpildymo lygis.


Kaip veikia SSD atmintis 

SSD duomenis saugo „flash“ tipo atmintyje, kuri susideda iš puslapių (pages) ir blokų (blocks). Duomenys įrašomi puslapiais, tačiau ištrinami tik blokais. Tai reiškia, kad norint perrašyti nedidelį kiekį duomenų, dažnai reikia perkelti kitus duomenis ir ištrinti visą bloką. Šis procesas vadinamas „write amplification“ ir jis tiesiogiai veikia našumą.

Kai SSD yra naujas arba mažai užpildytas, valdiklis turi daug laisvų blokų, į kuriuos gali greitai įrašyti duomenis. Didėjant užpildymo lygiui, laisvų blokų mažėja, todėl kiekvienas naujas įrašymas reikalauja daugiau vidinių operacijų.


Užpildymo lygio įtaka greičiui

0–50 % užpildymas
Šiame intervale SSD paprastai veikia maksimaliu arba labai artimu maksimaliam našumu. Valdiklis turi pakankamai laisvos vietos, „garbage collection“ procesai vyksta fone ir beveik nepastebimi naudotojui.

50–80 % užpildymas
Našumas pradeda šiek tiek mažėti, ypač nuolatinio rašymo metu. Kasdienėms užduotims (naršymas, dokumentai, programos) tai dažnai nepastebima, tačiau didelių failų kopijavimas ar duomenų bazės operacijos jau gali sulėtėti.

80–90 % užpildymas
Šiame lygyje SSD valdiklis jau turi aktyviai „perstumdyti“ duomenis, kad rastų laisvus blokus. Rašymo greitis gali kristi dešimtimis procentų, o pikinės apkrovos metu – net kelis kartus.

90–100 % užpildymas
Tai kritinė zona. SSD gali prarasti didelę dalį savo našumo, ypač rašant duomenis. Kai kuriais atvejais sistema gali tapti vangiai reaguojanti, ypač jei diskas naudojamas kaip sisteminis.



SLC talpyklos vaidmuo

Dauguma vartotojams skirtų SSD naudoja vadinamąją **SLC (Single-Level Cell) talpyklą**, kuri leidžia trumpam pasiekti labai didelį rašymo greitį. Tačiau ši talpykla dažnai yra dinaminė ir tiesiogiai priklauso nuo laisvos vietos diske. Kuo diskas labiau užpildytas, tuo mažesnė SLC talpykla, o tai reiškia, kad ilgalaikio rašymo greitis krenta dar labiau.


Over-provisioning ir jo nauda

Gamintojai dažnai palieka dalį disko talpos nenaudojamą (vadinamąjį "over-provisioning"), kad pagerintų ilgaamžiškumą ir stabilią greitaveiką. Tačiau naudotojai gali papildomai pagerinti situaciją patys – tiesiog palikdami dalį disko neužpildytą. Praktikoje rekomenduojama neužpildyti SSD daugiau nei 70–80 %, ypač jei diskas naudojamas intensyvioms rašymo operacijoms.


Išvada

SSD greitaveika nėra pastovi – ji tiesiogiai priklauso nuo užpildymo lygio. Kuo daugiau laisvos vietos turi diskas, tuo efektyviau veikia jo valdiklis, „garbage collection“ ir SLC talpykla. Norint išlaikyti stabilų našumą ilgą laiką, rekomenduojama stebėti disko užpildymą, vengti kritinių 90–100 % ribų ir, jei įmanoma, rinktis didesnės talpos SSD, nei minimaliai reikia šiandien.

Sužinokite daugiau

Mes nuolatos pildome nauja informacija Žinių centrą. Sužinokite apie naujas paslaugas ir technologijas. Bei pagilinkite žinias apie tai ką jau žinote.

Žinių centras