硬盘袭击与SSD袭击:您应该知道的主要差异


计算机的存储系统一直是链中最慢的组件。您的中央处理器 具有高速缓存,它与内存 的交互速度较慢(但仍较快!),然后我们有了您的系统磁盘,它们又慢了几个数量级。

袭击独立/廉价磁盘冗余阵列是一种将多个磁盘组合成一个磁盘以提高性能和/或可靠性的方法。随着SSD迅速取代机械硬盘,这为我们提供了一个选择:HDD Raid与SSD Raid。这里没有绝对的赢家,所以让我们仔细看一下注意事项。

RAID级别概述

虽然没有作为RAID配置的通用标准,有几个所谓的RAID“级别”已经很普遍了。当我们将HDD RAID技术与SSD RAID技术进行比较时,重要的是要概述每种RAID设置所需的优缺点和驱动器数量。让我们简短地看一下它们:

  • RAID 0需要两个磁盘,没有冗余,但是速度很快,没有磁盘空间损失
  • RAID 1需要两个磁盘,提供了冗余,但只有很小的速度提高和50%的磁盘空间损失
  • RAID 10需要四个磁盘,提供冗余,提供快速读取,更好的写入速度并牺牲50%的磁盘空间。
  • 当然还有其他更复杂的RAID级别(例如1E,5、50、6和60),但是这三个是典型用户最感兴趣的。

    HDD RAID与单个SSD

    我们认为,人们可能会对RAID及其与SSD的关系感到疑惑的最常见原因来自此特定比较。因此,我们将首先解决这个问题。

    机械硬盘的速度非常慢,因此一种获得更高吞吐量的流行方法是将两个相同的驱动器组合到RAID 0配置中。数据在两个驱动器上“分条”,它们充当一个硬盘,但是(理论上)传输速度是原来的两倍。由于每个驱动器都有自己独特的数据部分,因此您始终可以使两个驱动器都参与任何操作。

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    不幸的是,谈到原始速度时,单个SSD总是能与RAID 0硬盘竞争建立。即使是最快,最昂贵的10,000 RPM SATA III消费者硬盘,也只能达到200MB / s。 理论上。因此,RAID0中的其中两个仅能管理不到两倍。

    几乎任何SATA III固态硬盘 都将非常接近600MB / s的连接限制。如果我们使用PCIe协议谈论NVME SSD ,那么典型的读取速度将超过2000MB / s。

    换句话说,如果您正在寻找纯粹的性能,单个SSD总是会击败一对机械驱动器。即使它们是世界上最快的机械驱动器。

    可靠性和数据保护也是如此。如果您具有四个硬盘驱动器的RAID 10设置,则驱动器速度仍然是原来的两倍,并且可以在不丢失任何数据的情况下丢失驱动器。尽管如此,单个SSD仍将是更可靠的解决方案。在无法覆盖现有数据之前,SSD的写入次数有限,但是您仍然可以读取磁盘上的所有数据。

    固态硬盘发生自发故障的情况很少见,但是您始终可以选择在RAID 1中运行两个固态硬盘。虽然没有明显的速度优势,但是一个驱动器可以完全故障而不会丢失数据。我们不建议您纯粹为了数据安全而花钱购买RAID 1 SSD。简单地将硬盘驱动器映像备份到负担得起的外部驱动器或云中,因为大多数台式机系统都不是关键任务,因此更具成本效益。

    HDD RAID vs SSD RAID:一般注意事项

    现在,我们已经处理了单个SSD场景,下面我们来谈谈RAID与RAID的直接比较。也就是说,RAID中的机械驱动器与RAID中的SSD相比。需要考虑三个主要方面:性能,价格和数据可靠性。让我们更详细地看看每一个。

    性能

    您也许会惊讶地发现,SSD RAID配置将始终以任何原始性能击败任何机械驱动器RAID设置。真正的问题是,通过在RAID中运行SSD将获得多少性能,是否值得?这是一个复杂的问题。

    一个因素是硬件与软件RAID。专用的硬件RAID控制器将提供比基于软件的解决方案更好的性能。此外,随着速度的提高,计算机中的其他组件可能会成为限制因素或“瓶颈”。

    例如,在日常使用中,SATA III SSD和M.2 NVMe PCIe驱动器之间几乎没有区别。尽管后者快了五六倍。游戏的载入速度并没有明显提高,应用程序也不一定更加快速。另一方面,诸如视频编辑或涉及大量数据集分析的专业应用程序之类的工作量将消耗您所提供的带宽。

    这意味着将两个SSD放置在RAID 0中可能不会改善平均用户体验,并且可以在系统中的其他地方更好地花费成本

    价格!

    尽管SSD在过去几年中价格下降很多,但每GB的价格仍然高出许多倍基础要比机械驱动器好。实际上,由于机械驱动器无法在性能上竞争,因此一直在推动容量的增长。

    这使SSD作为冗余大容量存储没有吸引力。对于台式机用户而言,纯冗余或冗余以及性能RAID配置的机械驱动器仍然非常重要且具有成本效益。如果运行家庭NAS (网络附加存储)系统进行流传输或文件共享,这是最实用的选择。

    如果您绝对需要RAID 0中两个SSD的速度或拥有从RAID 1中受益的关键任务驱动器,您正在寻找的价格是运行单个驱动器的两倍。只有您可以决定200%的成本是否值得这两种选择的优势。

    可靠性和耐久力

    SSD耐力 是我们之前写过的,它是与机械驱动器进行的复杂比较。 SSD写入过多后会磨损。但是,对于现代驱动器,写入耐久性远远超出了大多数用户所需。

    即使无法写入SSD,也完全不会丢失数据。 RAID在许多方面都存在,因为机械驱动器首先很容易发生故障。面对面,SSD更加可靠,以至于它们不会使冗余RAID引人注目。

    没有明确的答案

    如您所见,答案永远不会是HDD RAID或SSD RAID(或其他)。这很大程度上取决于您的特定需求。尽管如此,我们可以提供一些一般性准则:

    • 大多数用户不会从SSD RAID速度提高中受益。
    • HDD RAID仍然最适合大容量存储。
    • SSD足够可靠,可以使RAID仅对关键任务使用才有意义。
    • 清楚地了解每种方法最有效的位置后,您应该更好地了解哪种选择

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      30.06.2020