SSD или HDD в сервере — как считать стоимость хранения терабайта

Стоимость хранения терабайта — это не цена накопителя, делённая на его объём. В расчёт входят полезная ёмкость после сборки массива, число дисковых отсеков в сервере, потребление и место в стойке. По цене за устройство твердотельный накопитель проигрывает механическому, по стоимости готового терабайта в работающей системе результат зависит от задачи.

Разберём, как считать стоимость хранения на накопителях в сервере: из чего складывается цена терабайта, где выигрывает механический диск, где твердотельный, и как раскладывать данные по уровням хранения.

Из чего складывается стоимость терабайта

• Цена накопителя. Исходная величина, но не единственная. Считается за полезный терабайт, а не за заявленный объём устройства.
• Потери на избыточность. Зеркалирование забирает половину сырой ёмкости, массив с одной контрольной суммой — ёмкость одного накопителя из группы, с двумя — двух.
• Резерв под перестроение. Диск горячей замены в группе тоже оплачен, но ёмкости не даёт.
• Дисковые отсеки. Число отсеков в шасси ограничено. Когда отсеки кончились, следующий терабайт стоит как дисковая полка или новый сервер.
• Потребление и охлаждение. Механический диск в работе берёт 6–9 Вт, твердотельный корпоративного класса — 3–5 Вт при несопоставимо большем числе операций.
• Место в стойке. Твердотельные накопители малого формата дают большую плотность на юнит, и при аренде стойки это прямая экономия.
• Ресурс и замены. У твердотельных накопителей ресурс задан числом перезаписей полного объёма в сутки, у механических — временем наработки. Замена в течение срока службы закладывается в расчёт.

Где выигрывает механический диск

Механические накопители остаются дешевле в пересчёте на терабайт, когда данные пишутся и читаются последовательно, а число операций в секунду не критично.

• Резервные копии и архивы. Нагрузка последовательная, требования к задержкам низкие.
• Файловые хранилища и видеонаблюдение. Запись потоков ведётся крупными блоками, диск работает в комфортном для себя режиме.
• Холодные данные. Информация, к которой обращаются редко, но которую нельзя удалять.
• Большие объёмы при ограниченном бюджете. Накопители на 16–22 ТБ дают наименьшую цену терабайта среди всех вариантов.

Ограничение у механического диска одно и жёсткое: производительность на случайных операциях не растёт с объёмом. Диск на 20 ТБ выдаёт примерно столько же операций в секунду, сколько диск на 4 ТБ, поэтому на плотных массивах падает удельная производительность на терабайт.

Где выигрывает твердотельный накопитель

• Базы данных и учётные системы. Нагрузка случайная, время отклика напрямую влияет на работу приложения.
• Виртуализация. Десятки машин на одном хранилище создают перемешанный поток запросов, который механический массив обрабатывает плохо.
• Аналитика и обработка данных. Требуется высокая пропускная способность при случайном доступе.
• Плотные конфигурации. Там, где ограничено число юнитов или потребление стойки.

Пересчёт меняется, если считать не терабайты, а операции. Чтобы получить производительность одного корпоративного твердотельного накопителя на случайной нагрузке, потребуется несколько десятков механических дисков — и вместе с ними шасси, контроллеры, питание и место в стойке.

Сравнение по стоимости и характеру нагрузки

Как считать полезную ёмкость

Расчёт ведётся от требуемого полезного объёма назад, к числу накопителей и отсеков.

• Уровень массива. Зеркало отдаёт 50 % сырой ёмкости, массив с одной контрольной суммой из восьми дисков — около 87 %, с двумя — около 75 %.
• Файловая система и служебные области. Ещё 3–8 % полезного объёма уходит на служебные структуры.
• Запас на рост. Массив, заполненный более чем на 80 %, теряет производительность и усложняет обслуживание.
• Снимки и версии. Если хранилище держит снимки состояния, под них закладывается отдельная доля.
• Диски горячей замены. Один накопитель на группу — минимум для массивов из механических дисков.

Практический ориентир: чтобы получить 100 ТБ полезного объёма на массиве с двойной контрольной суммой и запасом на рост, закладывается порядка 160–170 ТБ сырой ёмкости. Именно на это число, а не на 100 ТБ, считается цена терабайта.

Многоуровневое хранение

В большинстве систем выгоднее не выбирать один тип накопителя, а разложить данные по уровням.

• Быстрый уровень. Твердотельные накопители NVMe под активные базы данных, образы виртуальных машин и журналы транзакций.
• Основной уровень. Твердотельные накопители SATA или SAS под файловые службы и приложения со средней нагрузкой.
• Ёмкостный уровень. Механические диски большого объёма под архивы, резервные копии и видеозаписи.
• Ленты. Для долговременного хранения без обращений применяются ленточные устройства: стоимость хранения ниже дисковой, скорость доступа — минуты.

Распределение по уровням задаётся либо вручную, либо средствами системы хранения. Сборка массивов на стороне сервера выполняется контроллером, для NVMe чаще применяется программная сборка.

Частые вопросы

Насколько твердотельный накопитель дороже механического за терабайт? Разница зависит от класса и меняется со временем; ориентир — кратное отношение, а не проценты. Оно сокращается при учёте потребления, места в стойке и числа шасси.

Можно ли поставить обычные накопители вместо корпоративных? Технически да, но у них не заявлена работа в круглосуточном режиме и в массиве из нескольких устройств, а ресурс записи ниже. Для сервера берутся модели корпоративного класса.

Как понять, какой ресурс записи нужен? По суточному объёму записи, делённому на объём накопителя. Если система пишет 2 ТБ в сутки на накопитель объёмом 4 ТБ, требуется ресурс от одной перезаписи в сутки.

Стоит ли смешивать типы накопителей в одном массиве? В одной группе — нет, скорость определяется самым медленным устройством. Разные типы разносятся по разным группам и уровням.

Что делать, когда в сервере закончились отсеки? Подключается дисковая полка либо часть данных выносится на отдельную систему хранения. Оба варианта считаются заранее, на этапе подбора шасси.

Что мы делаем

Считаем полезную ёмкость под требуемый объём и уровень массива, подбираем накопители по ресурсу записи и типу нагрузки, комплектуем контроллерами, кабелями и шасси, подбираем системы хранения и дисковые полки под расширение. Проверяем совместимость накопителей с моделью сервера и подбираем замену снятым с производства позициям. Смежные разделы — серверное оборудование и серверы и системы хранения.

Пришлите требуемый полезный объём, суточную запись и модель сервера на server@tkasiatorg.ru — посчитаем сырую ёмкость, стоимость терабайта по вариантам и подберём конфигурацию с ценами и сроками.