Katı hâl diskler her ölçütte kazanmıyor. Fiyat ve kapasite tarafında dönen diskler hâlâ ayakta ve bazı iş yükleri için doğru seçim olmayı sürdürüyor. Farkı bilmek, nereye hangisini koyacağınızı söyler.
Mekanik disk nasıl çalışır
Dönen disk, manyetik plakalar ve onların üzerinde hareket eden bir okuma kafasından oluşur. Bir veriye ulaşmak için iki bekleme vardır: kafanın doğru izin üzerine gitmesi ve plakanın doğru sektörü kafanın altına getirmesi.
Bu iki gecikme toplamda milisaniyelerle ölçülür ve hareket ettiği için kaçınılmazdır. Sıralı okumada sorun çıkmaz — kafa yerinde durur, plaka döner. Ama erişim rastgeleleştikçe kafa sürekli hareket eder ve performans çöker.
Dönen diskin karakteri budur: sıralı işte iyi, rastgele işte zayıf.
Katı hâl disk nasıl çalışır
Hareketli parça yoktur. Veri NAND bellek hücrelerinde durur ve bir denetleyici bunları yönetir. Erişim süresi konuma bağlı değildir; her hücre eşit uzaklıktadır.
Sonuç, rastgele erişimde kat kat üstünlüktür. Ayrıca çok sayıda isteği paralel işleyebilir — dönen diskte tek bir kafa varken burada onlarca kanal çalışır.
Ama bir kısıt vardır: NAND hücresine yazmadan önce silmek gerekir ve silme, yazmadan çok daha büyük bloklar hâlinde yapılır. Bu asimetri, aşağıdaki iki başlığın kaynağıdır.
Yazma çoğaltması ve TRIM
Küçük bir değişiklik yapmak için denetleyicinin koca bir bloğu okuyup taşıması ve yeniden yazması gerekebilir. Yani uygulamanın yazdığı 4 KB, diskte çok daha fazlasına mal olur. Buna yazma çoğaltması denir.
Denetleyici bunu azaltmak için silinen alanları önceden temizlemek ister — ama hangi blokların artık kullanılmadığını bilmesi gerekir. Dosya sistemi bunu TRIM komutuyla bildirir.
TRIM çalışmıyorsa disk zamanla yavaşlar: boş sandığı yer kalmaz ve her yazma önce temizlik gerektirir. Sanallaştırılmış ve ince sağlanan ortamlarda bu bildirimin zincirin her katmanında desteklenmesi gerekir.
Dayanıklılık: TBW ve DWPD
NAND hücreleri sınırlı sayıda yazmaya dayanır. Üreticiler bunu iki ölçütle belirtir: toplam yazılabilir bayt (TBW) ve günlük tam disk yazımı (DWPD).
Okuma aşındırmaz; yalnızca yazma aşındırır. Bu yüzden çoğunlukla okunan bir iş yükünde ömür pratikte sorun olmaz.
Ama yoğun yazma alan yerlerde — veritabanı günlükleri, sanal makine takas alanları, izleme verisi — sürücünün dayanıklılık sınıfı önemlidir. Tüketici sınıfı bir disk, sunucuda beklenenden çok daha erken tükenebilir.
Ölüm biçimi de farklıdır: dönen disk genelde uyarı verir ve kötü sektörler artar; katı hâl disk ömrünü doldurduğunda çoğu zaman salt okunur duruma geçer. Yedekleme açısından ikisi de aynı sonucu doğurur, kurtarma açısından farklıdır.
Arayüz: SATA, SAS ve NVMe
Disk teknolojisi kadar bağlandığı yol da belirleyicidir.
SATA eski ve yaygındır; bant genişliği sınırlıdır ve tek bir komut kuyruğu vardır.
SAS kurumsal tarafta kullanılır, çift yollu bağlantı ve daha iyi hata yönetimi sunar.
NVMe doğrudan PCIe üzerinden konuşur. Binlerce paralel kuyruk destekler ve katı hâl diskin gerçek potansiyelini ortaya çıkaran arayüz budur.
Pratik sonuç: SATA bağlantılı bir katı hâl disk, NVMe bağlantılı olanın performansını veremez — sınır diskte değil yoldadır.
Hangisi nereye
Karar, iş yükünün erişim desenine bakar.
Katı hâl disk: işletim sistemi, veritabanı, sanal makine diskleri, çok sayıda küçük dosya, kullanıcıya yanıt veren her şey. Kısacası gecikmenin hissedildiği yerler.
Dönen disk: yedek depoları, arşiv, medya kütüphaneleri, günlük saklama — büyük, sıralı okunan ve gigabayt başına maliyetin belirleyici olduğu yerler.
Çoğu ortamda doğru yanıt ikisi birden olur: sıcak veri katı hâl diskte, soğuk veri dönen diskte. Katmanlama mantığı depolama katmanları ve yaşam döngüsü yazısında, hangi depolama türünün nereye ait olduğu blok, dosya, nesne yazısında.
RAID ile birlikte
Katı hâl disklerde yeniden yapılandırma dönen disklere göre çok daha hızlıdır; bu, korumasız geçen pencereyi kısaltır.
Ama bir uyarı vardır: aynı partiden, aynı anda kurulmuş ve aynı yükü görmüş katı hâl diskler benzer zamanda ömrünü doldurabilir. Dönen disklerde arızalar daha dağınıktır.
Bu yüzden dizideki disklerin aşınma göstergeleri izlenmeli ve hepsi birden sınıra yaklaşıyorsa değişim kademeli planlanmalıdır. Seviye seçimi RAID seviyeleri yazısında, performans hesabı IOPS hesaplayıcı aracında.
Kısaca
Dönen disk mekaniktir: sıralı işte iyi, rastgele işte zayıf, gigabayt başına ucuz. Katı hâl disk elektroniktir: rastgele işte üstün, gecikmesi düşük, ama yazma ile aşınır ve pahalıdır.
Seçim kapasiteye değil erişim desenine bakar. Gecikmenin kullanıcı tarafından hissedildiği her yerde katı hâl, büyük ve sıralı okunan her yerde dönen disk hâlâ doğru yanıttır.