Типы дисков в серверах Yandex BareMetal
В BareMetal доступны три типа дисков: HDD, SATA SSD и NVMe SSD. Эти типы дисков различаются по принципу работы, производительности, надежности и стоимости использования.
HDD
HDD (Hard Disk Drive) — это магнитный жесткий диск с вращающимися пластинами. В процессе чтения и записи данных механическая головка физически перемещается над поверхностью диска.
Из-за механической природы HDD хорошо справляется с последовательным чтением больших файлов, но медленно работает при хаотичном обращении к случайным блокам данных. Последовательная скорость чтения/записи у HDD-дисков составляет 100–220 МБ/с, случайные операции выполняются со скоростью 100–200 IOPS, задержка составляет 5–10 мс.
Оптимальные сценарии применения HDD-дисков:
- хранение резервных копий и архивов;
- холодное хранение больших объемов данных (видео, логи);
- задачи, для которых не критична производительность, но важна низкая стоимость хранения.
SSD SATA
SSD (Solid-State Drive) — это твердотельный накопитель на основе флеш-памяти, не имеющий движущихся механических частей. Данные хранятся в микросхемах памяти и доступны мгновенно из любой точки диска. Серверные SSD в BareMetal используют интерфейс SATA III, который обеспечивает последовательное чтение данных со скоростью до 560 МБ/с, скорость выполнения операций чтения до 97 000 IOPS и записи до 29 000 IOPS при задержке около 0,1 мс.
По сравнению с HDD-дисками SSD-диски быстрее на порядок по случайным операциям и в 3–4 раза — по последовательным. Отсутствие механики в устройстве таких дисков делает их более устойчивыми к вибрациям и более долговечными при интенсивной записи.
Оптимальные сценарии применения SSD-дисков:
- базы данных с умеренной нагрузкой;
- веб-серверы и серверы приложений;
- файловые серверы с активным доступом к данным;
- сценарии, при которых важен баланс между ценой и производительностью.
NVMe SSD
NVMe SSD (Non-Volatile Memory Express) — это твердотельный накопитель, подключаемый напрямую к шине PCIe процессора, минуя SATA-контроллер. Протокол NVMe разработан специально для флеш-памяти и позволяет обрабатывать тысячи параллельных очередей команд одновременно, обеспечивая последовательное чтение со скоростью 3 000–7 000 МБ/с, скорость выполнения операций чтения свыше 1 500 000 IOPS и минимально возможные показатели задержки среди всех типов дисков — 0,02–0,05 мс.
Диски поставляются в форм-факторах U.2 и M.2.
Оптимальные сценарии применения NVMe-дисков:
- высоконагруженные базы данных (OLTP, OLAP);
- системы обработки данных в режиме реального времени;
- сценарии ML/AI с интенсивным обменом данными;
- любые сценарии, в которых значения задержки и IOPS критичны.
Сравнительная таблица доступных типов дисков
| Характеристика | HDD | SSD SATA | NVMe |
|---|---|---|---|
| Технология | магнитные пластины | флеш-память | флеш-память |
| Интерфейс | SATA | SATA III | PCIe (U.2 / M.2) |
| Скорость последовательного чтения | 100–220 МБ/с | до 560 МБ/с | до 7 000 МБ/с |
| IOPS (4K Random Read) | 100–200 | до 97 000 | до 1 500 000 |
| Задержка | 5–10 мс | ~0,1 мс | ~0,02–0,05 мс |
| Стоимость гигабайта | низкая | средняя | высокая |
| Типовые задачи | архивы, резервные копии | БД, веб-сервера | высоконагруженные БД, ML |
Выбор дисков
Выше для каждого типа дисков приведены примеры сценариев, для которых этот тип в наибольшей степени подходит. При этом один сервер может использоваться одновременно для нескольких разных задач, поэтому в одном сервере вы можете использовать одновременно диски разных типов, распределив между ними выполняемые сервером роли.
Наиболее распространенный подход — это комбинирование быстрого накопителя (SSD SATA или SSD NVMe) с HDD-накопителями большого объема. При таком подходе высокоскоростные диски обеспечивают работу операционной системы, баз данных и «горячих» данных с активным доступом, а HDD-диски отвечают за хранение исходных данных, резервные копии и архивы.
Выбор между SSD SATA и NVMe в такой конфигурации определяется требованиями к производительности: если задержка и IOPS критичны, предпочтение отдается технологии NVMe, если сверхвысокая производительность не обязательна — выбирается SSD SATA.
Объединение дисков в RAID-массивы
Дополнительно повысить скорость работы с данными на серверах BareMetal, а также обеспечить отказоустойчивость и защититься от потери данных позволяют RAID-массивы.
Подробнее о технологии RAID и способах организации RAID-массивов в Yandex BareMetal читайте в разделе RAID-массивы в серверах Yandex BareMetal.