评估读取密集型与写入密集型应用场景中的SSD用例

IT购买者必须在读取密集型、混合使用型和写入密集型SSD之间进行选择时做出正确判断。

当首次投放市场时，第一批固态硬盘（SSD）会相对快速地磨损。SSD的每个单元只有有限的写入能力。这个被称为磨损的问题，阻碍了SSD全面替换传统的硬盘驱动器。然而，在接下来的十年中，这个问题已经得到共识，并被逐步克服，出现了更多的SSD使用案例。

除了电子技术与材料领域的重大突破外，应对写入磨损的一个主要方法是加大驱动器的容量配置，将原始容量的一部分隐藏作为替换块。例如，一款可能标有1TB容量的驱动器，但其实际上可能具有1.5TB容量，其中隐藏了0.5TB。这种加大配置的方式间接增加了驱动器的价格。

在内部，驱动器不区分实际块和替代块。无论何时写入数据，其块地址都将转换为闪存中的新物理位置。因此，随着驱动器填满，数据会逐渐溢出到替换块中，并且内置的驱动器软件会在后续恢复旧的数据块。

替换块的部分越大，驱动器提供的写入磨损时间就越长。今天的市场通过磨损耐久性模式来刻画驱动器特征。各家供应商所用的术语有所不同，但一般来说，任何给定的SSD系列都分为读取密集型，混合使用型和写入密集型SSD。

读写密集型固态盘的区别

读密集型驱动器使用较低水平的过度配置，并且通常也具有相对不太耐用的闪存单元，例如可以存储多位的三级单元（TLC），但具有较低的写入耐磨度。这些是最廉价的硬盘。

混合使用的驱动器更耐用，配置更大的替换数据块。根据价格与容量的不同，可能会使用多级单元——每单元存储两位，或者TLC闪存——每单元存储三位。写入密集型的固态硬盘则是最昂贵的固态硬盘，可能会有大型替换数据块池，这可能会限制硬盘的最大容量。

购买者还必须兼顾驱动器的性能，在串列高级技术附件（SATA）或NVMe界面间做出选择。在传统的服务器应用场景中，找出特定存储集合中，应用程序的读/写比例并不困难。

但是，在从HDD迁移到SSD时，应当相对谨慎。当从150 IOPS的硬盘移动到50,000 IOPS的SSD时，应用程序会得到显著的加速。

所要做的是，评估每天新SSD的等效总驱动器写入（TDW）。如果这个数字大约是每天0.1 TDWs，那么这可能是一个阅读密集的用例。每天10TDW适合写入密集型SSD的范围，混合使用的驱动器位于两者之间。

驱动器的性能是核心因素。 NVMe驱动器可以提供相同容量SATA驱动器10倍的IOPS，而更多的IOPS则意味着每天的TDW更多。

读写密集型SSD的使用案例

值得关注某些SSD使用案例。在读取密集型范围内的有网络和媒体服务器。尽管这些硬盘通常采用廉价的SATA硬盘，但SSD价格的下降将使其更具吸引力。到2018年，多核的边缘计算处理器将会进一步发挥出读取密集型固态硬盘在性价比方面的优势。

另一方面，大部分数据库应用的写入密集程度更高，通常基于NVMe实现高性能。这需要用到混合或写入密集型的SSD。假如一个数据库中容易产生某些特别活跃的数据，那么情况会变得更为复杂。

这时会用到写入密集型SSD和读取密集型SSD的组合，以应对写入密集型SSD上的热点数据。市场上现有的自动分层数据软件可以应用于数据在快速层和慢速层之间的切换。

一般来说，数据中心管理员可以了解其它应用程序在I / O方面的运行情况，但他们需要更丰富的工具来衡量TDW数量，更清晰地量化驱动器使用情况。存储分析工具变得越来越全面和强大，大部分的数据收集和分析将在三年内实现完全的自动化。