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적합한 SSD(Solid-State Drive) 문제

적합한 SSD(Solid-State Drive) 문제

일부 IT 전문가는 SSD(Solid-State Drive)를 혼동하기도 합니다. 그들은 단순히 플래시 메모리일 뿐이므로 실제로는 차이가 없이 모두 동일하게 만들어졌다는 생각을 갖고 있습니다. 그렇지 않습니다.

노트북이나 데스크탑(일상 작업 장치)과 같은 클라이언트 시스템용으로 구축되는 SSD와 데이터 센터 애플리케이션용으로 구축되는 SSD는 방식이 크게 다릅니다. 작업 부하에 큰 차이가 있습니다. 서버의 작업 부하는 일반적으로 연중무휴로 하루 24시간 100% 작동 주기를 유지합니다. 하지만 우리가 하루 종일, 심지어 가상 컴퓨터에서 작업한다 하더라도 유휴 시간을 많이 보유한 최소한의 리소스만 사용합니다.

서버에 탑재된 드라이브는 지속적인 수요와 과도한 사용을 위한 성능 요구 사항을 견뎌야 합니다. 단순히 노트북에서 꺼낸 SSD가 데이터 센터에서 작동하기를 기대할 수는 없습니다. 그것은 마치 소형 자동차 엔진으로 큰 트럭이 움직이기를 기대하는 것과 같습니다. 데이터 센터에는 예측 가능한 성능을 대규모로 제공할 수 있도록 특수하게 설계된 엔터프라이즈급 드라이브가 필요합니다.

일관된 SSD 성능 제공

SSD는 그 어느 때보다 데이터 센터의 여러 애플리케이션에 사용되고 있습니다.
 초기에는 SSD가 잘 알려지지 않았습니다. IT 분야에서는 다소 우려가 있었지만 기술에 대한 자신감을 얻으면서 SSD가 보다 높은 성능의 애플리케이션으로 옮겨가고 있으며, 여기에서 이러한 유형의 성능 일관성이 중요해지고 있습니다.

데이터 센터의 요구에 맞도록 조정된 SSD를 만들기 위해 IOP 전달 및 대기 시간과 관련된 성능 일관성을 제공하는 데 중점을 둡니다. 이를 테스트하기 위해 매우 긴 테스트 패턴에서 모든 IO를 확인하는 성능 스크립트가 작성됩니다.

제조업체가 조정하고 IT 설계자가 원하는 것은 작업 부하를 벤치마킹할 때의 똑바른 일관성입니다. 결코 100% 완벽한 일관성은 아니지만, 성능 데이터 결과를 그래프로 표시하면 톱니 패턴 또는 IO 전달에서 "크리스마스 트리"라고 부르는 패턴은 피할 수 있습니다.

변동성 대기 시간, 톱니 패턴을 보여주는 클라이언트 SSD IOPS 차트

드라이브가 올바르게 조정되지 않으면 성능이 크게 변동될 수 있습니다. 드라이브는 한 지점에서 50,000 IOP를 수행한 다음 20,000 IOP로 떨어졌다가 60,000 IOP로 반등합니다. 수치가 높으면 사양서 및 판매 문서에 적기는 좋지만 최고 성능이 전체 성능을 그대로 말하는 것은 아닙니다. 대신, Kingston 엔터프라이즈급 데이터 센터 SSD는 일부 최고 수준의 성능을 희생할 수 있더라도 일관된 수준의 성능을 제공하도록 설계되었습니다.

예측 가능한 대기 시간을 보여주는 서버 SSD IOPS 차트

이러한 일관성을 통해 고객은 성능 부족으로 실망하는 일 없이 스토리지 클러스터 관리에 있어 예측 가능한 이점을 얻을 수 있습니다. 이 일직선과 일관성을 형성하는 많은 부분은 SSD 펌웨어 설계, 오버 프로비저닝 영역의 크기 및 쓰기 캐시 크기에 있습니다.


보다 나은 예측 가능성을 통해 고객은 서비스 레벨 계약도 충족시키면서 일관된 성능을 중심으로 애플리케이션을 구축하는 능력을 얻을 수 있습니다.

드라이브로 전송되는 호스트 명령은 무엇인가요?

TRIM 명령, 가비지 수집 및 호스트 명령과 같은 많은 백그라운드 작업은 모두 펌웨어 튜닝 관점에서 고려되어야 합니다. 하드웨어 측면에서, SSD의 대형 DRAM 캐시를 사용하여 드라이브 매핑 테이블의 전체 또는 대부분을 유지하고 SSD로 들어오는 쓰기를 위한 쓰기 버퍼로 사용됩니다.

대기 시간은 IO와 같은 방식으로 작동합니다. 예를 들어, 대기 시간이 5ms 미만으로 지난 다음 500ms로 올라갔다가 5ms로 돌아가면 이러한 성능 불일치가 애플리케이션 어딘가에 나타날 수 있다는 문제가 있습니다.

과거에는 SSD 공급업체가 데이터 센터 고객에게 우수한 클라이언트 수준의 드라이브를 제공했고 고객은 드라이브를 사용하다가 문제가 발생하면 간단히 다른 값싼 클라이언트 드라이브로 교체했지만 시간이 지나면서 데이터 센터 고객들은 훨씬 복잡해졌습니다. 그러나 오늘날의 데이터 센터 고객들은 이러한 불일치가 존재한다는 것을 알고 있으므로 테스트하고 있으며 SSD에 대해 점점 더 알아가고 있습니다.

오늘날 최고의 엔터프라이즈 SSD는 대용량 DRAM 캐시를 사용하며 펌웨어 내에서 조정되어 일관성을 제공합니다. 실제로, 이러한 라인을 원활하게 하는 것의 약 90%는 펌웨어에서 코드로 수행되며 이는 Kingston 제품의 큰 차별화 요소입니다.

SATA 대 NVMe - 완전한 플러그 앤 플레이는 아닙니다.

현재 시장에서 판매되는 SSD의 약 80%는 여전히 직렬 ATA(SATA)입니다. SATA 표준은 비교적 빠른 전송 속도를 유지하고 마더보드에서 비교적 작은 설치 공간을 사용하므로 이는 우수한 RAID 프로파일을 가진 더 많은 드라이브가 있다는 것을 의미합니다.

NVMe 로고

NVMe는 처음부터 플래시 기반 SSD용으로 설계되었기 때문에 스토리지 업계에는 SATA 인터페이스에서 벗어나 NVMe(비 휘발성 메모리 익스프레스)를 사용하려는 큰 움직임이 있습니다. 사실 상, 최근에는 많은 분석가들이 NVMe가 레거시 하드 드라이브 인터페이스와 관련된 IO 및 대기 시간 제한을 깨뜨리겠다고 약속함에 따라 향후 몇 년 내에 주류 서버에 큰 변화가 있을 것이라고 예측합니다.

지난 10년 동안 SSD는 하드 드라이브 인터페이스를 사용하여 구축되었으며 처음에는 의미가 있었지만 스토리지 전문가들은 오랫동안 더 나은 SSD용 인터페이스가 있다는 것을 알고 있었습니다. PCIe는 훌륭한 SSD용 인터페이스지만 오늘날 많은 서버는 용량과 사용 가능한 레인 수가 제한되어 있습니다.

간단한 사실은 사람들이 NVMe로 마이그레이션하기 위해 밤새 이 스위치를 돌릴 수는 없다는 것입니다.

검토

SATA 또는 NVMe 인터페이스 구축 여부에 관계 없이 Kingston의 성능 일관성 제공 기준은 동일합니다. NVMe는 본질적으로 대기 시간이 짧고 IO 전달이 높으므로 고객은 NVMe 드라이브에서 분명히 더 나은 성능을 기대합니다.

적절한 엔터프라이즈 SSD를 선택할 때 데이터 센터는 대기 시간을 줄이고 IO 클리프의 가능성을 제한할 SSD를 찾아야 합니다.

마지막으로, 고객은 자신의 인프라가 새로운 고속 스토리지 인터페이스를 활용할 준비가 되었는지 고려해야 합니다. SSD가 중요하며 고객이 데이터 센터용으로 선택하는 것이 점점 더 중요해지고 있습니다.

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