Выбор SSD. О чем говорят статистика и экономика. Часть 1

В очередной раз в темах о твердотельных дисках возникает дискуссия насчет правильного выбора модели. При этом аргументы очень часто субъективные и каждый остается при своем мнении.

Однако многие допускают ряд ошибок, одна из самых главных – это отношение к SSD, как к некоторому активу, что приводит к неверной аргументации. Выбирая актив, мы можем исходить из того, что можно взять актив подороже, но он и прослужит нам подольше.

Но твердотельный накопитель не является активом, перед нами типичный расходный материал, который расходует свои характеристики в процессе использования. Ресурс SSD явно завязан на количество перезаписей ячеек и связан с деградацией материала диэлектрика ячеек под воздействием электрического заряда.

А если мы ничего не пишем, то и ресурс не расходуем? Нет, в процессе хранения заряд ячейки постоянно обновляется, а следовательно деградация диэлектрика происходит даже если диск просто включен.

Поэтому отношение к нему должно быть как к любому другому расходнику и его регулярное обновление должно быть заложено в бюджет.

И на этом моменте возникает масса сложностей. Многие сразу говорят, да ну, это что-то для богатых, откуда у нас столько денег. Другие не понимают, зачем нужно менять еще вполне нормальные диски, третьи неправильно рассчитывают сроки.

Общепринятая практика для накопителей, подтвержденная статистикой, говорит о том, что сроком полезного использования диска нужно считать срок гарантии. У SSD к этому добавляется еще и исчерпание ресурса, а там – что наступит раньше.

Почему так? Основным показателем надежности любого диска является годовая частота отказов – AFR. Ее типичное распределение показано на графике, в самом начале эксплуатации – это время называется период приработки – частота отказов высока, в это время проявляется заводской брак, неверно выбранные режимы работы, ошибки монтажа и т.д. и т.п.

График частоты отказов нелинеен, это экспонента, тем более крутая, чем выше нагрузка. Т.е. в нагруженной системе брак и ошибки будут выявлены гораздо более быстро, чем в ненагруженной. Поэтому в ответственных системах имеет смысл проводить нагрузочные тесты перед эксплуатацией.

Далее следует период нормальной эксплуатации, в это время частота отказов примерно постоянна и поддается расчету и прогнозированию, к чему мы еще вернемся. И чем больше дисков у вас в эксплуатации, тем точнее у вас будут расчеты.

Грубо говоря, у нас есть ящик, в нем 100 шариков, 97 красных и 3 черных (3% брака). Покупая 1 шарик, вы с очень большой вероятностью купите красный, а если сильно не повезет – черный.

Покупая два шарика, вы уже можете купить два красных, красный и черный, или, если ну очень сильно не повезет – два черных. Но это все пока на уровне повезло / не повезло.

По этому же принципу часто коллеги формируют свое мнение о моделях и брендах. Вот не повезло мне с А – больше не буду его брать, буду брать только Б – с которым мне повезло.

Но если вы купите целый ящик, то гарантированно получите 3 черных шарика на каждую сотню. Понятно, что тут тоже есть вероятность, то она уже варьируется в незначительных пределах, у кого-то в ящике окажется два черных, у кого-то четыре. Купить черных половину ящика нереально статистически.

Период нормальной эксплуатации фактически равен гарантийному сроку, после чего начинается период износовых отказов, график там тоже неравномерный и представляет ту же экспоненту. Тем более крутую, чем более высокая нагрузка.

Для этого периода характерно, что отказы начнут нарастать начиная с какого-то времени, и чем дальше, тем более лавинообразным может стать этот процесс.

Особенно опасен он для RAID массивов, так как после выхода одного из дисков резко возрастает нагрузка на оставшиеся, что приводит к увеличению частоты отказов и на практике может привести к эффекту домино, когда оставшиеся диски тоже начнут выходить из строя.

Таким образом эксплуатация дисков в период износовых отказов крайне нежелательна, особенно под высокой нагрузкой.

Продолжение следует…