Typ jednotek zvolený pro úložný subsystém může mít podstatný vliv na celkový výkon systémů a aplikací, které je používají. V tomto článku se podrobně podíváme na rozdíly mezi HDD, SATA SSD a NVMe SSD.
Pevné disky nebo jednotky pevných disků jsou mechanická zařízení, která ukládají a načítají data magneticky pomocí ploten a pohyblivých čtecích/zapisovacích hlav. SSD jsou SSD disky, které ukládají data do flash paměti a neobsahují pohyblivé části jako HDD.
Způsob, jakým jsou HDD, SATA SSD a NVMe SSD konstruovány a jak přenášejí data, mají za následek podstatné rozdíly v měřitelných metrikách výkonu, jako je latence a propustnost. Tyto rozdíly mohou ovlivnit vaše rozhodnutí zvolit konkrétní řešení.
SATA a NVMe označují různá rozhraní používaná k přenosu dat z úložného zařízení do systému nebo sběrnice. Serial Advanced Technology Attachment neboli SATA III je rozhraní používané HDD a je také používáno SSD. Bylo vytvořeno, aby nahradilo stárnoucí a již nepoužívané rozhraní PATA. SATA bylo vytvořeno dříve, než se vůbec uvažovalo o SSD pro běžné použití. Standard NVMe byl vyvinut, aby umožnil SSD pracovat rychlostí, které je schopna dosáhnout jejich flash paměť. Rozhraní SATA je limitujícím faktorem přenosu dat, latence a celkového výkonu. 
Rozdíly v latenci
Latenci lze definovat jako zpoždění před zahájením přenosu dat po pokynu k jejich přenosu. Často se měří v milisekundách. V našem případě se podíváme na rozdíly v latenci při hledání souborů pro každý ze tří zkoumaných typů jednotek.
Rozdíly v latenci mezi HDD a SSD jsou primárně způsobeny absencí pohyblivých částí u SSD disků. Latence HDD je ovlivněna dobou potřebnou k otočení disku do správné polohy pro čtecí/zapisovací hlavy pro přístup k požadovaným datům. Proto je latence HDD ovlivněna rychlostí vřetena zařízení. Rychlejší rotující disk má za následek nižší latenci pevných disků.
| Rychlost vřetena (RPM) | Latence rotace (ms) |
| 4 200 | 7,14 |
| 5 400 | 5,56 |
| 7 200 | 4,17 |
| 10 000 | 3.0 |
| 15 000 | 2.0 |
SSD disky neobsahují pohyblivé části, které je třeba umístit před čtením nebo zápisem dat. Například běžný podnikový Intel S4510 SATA SSD latence je 36 µs nebo 0,036 ms. Intel Enterprise Optane DC P5800X má rychlost pouhých 5 µs nebo 0,005 ms. Výsledkem je mnohem rychlejší výkon a spokojenost uživatelů.
Rozdíl v rychlosti přístupu a latenci má obrovský dopad na zkušenost koncového uživatele systému. Uživatelé jsou notoricky netrpěliví, když čelí čekacím dobám na webových stránkách, a rychle kliknou a hledají alternativy. Totéž lze říci o podnikových databázích nebo jakémkoli typu případu použití bohatého na data. Systémy navržené pro interní použití, které vyžadují vysoký výkon, těží z používání SSD jako řešení úložiště, protože snížení o 5 sekund na použití v průběhu každého pracovního dne v průběhu roku může přispět k velkému zvýšení efektivity jak pro pracovní dobu, tak pro morálku. zaměstnance používajícího systém.
Rozdíly v IOPS
IOPS je zkratka pro I/O Operations Per Second. Říká nám, kolik I/O požadavků za sekundu dokáže úložný systém zpracovat pro konkrétní pracovní zátěž. Maximální IOPS pevných disků je kolem 400. Ve srovnání s tím mohou SSD poskytovat mnohem vyšší rychlosti. Zůstaneme-li u disků Intel, Intel S4510 SATA SSD je schopen 97 000 IOPS náhodného čtení a 32 000 IOPS náhodného zápisu. Když přejdete na NVMe, můžete si vybrat různé výkonné jednotky, jako je jednotka Intel P5800X Optane, která je schopna 1 500 000 při náhodném čtení i zápisu IOPS! To je obrovský rozdíl, když uvážíte, že většina polí RAID bude mít v podnikovém nastavení alespoň 4 od každého typu disku.
Rozdíl v IOPS může být důležitý pro určité typy aplikací a způsoby použití. Systémy, které sporadicky používá omezený počet uživatelů, mohou spolehlivě fungovat při použití úložných zařízení HDD v podnikovém poli RAID, ale v závislosti na případu použití může být problém s výkonem. Jak se současně zvyšuje poptávka po zařízeních, SSD, které dokážou zvládnout zvýšený provoz, povedou k citlivějšímu systému, který splňuje očekávání uživatelů a zároveň nezpůsobuje úzká hrdla, která by mohla způsobit, že jiné systémy budou čekat, až data budou pokračovat ve zpracování svých úloh.
Rozdíly v propustnosti
Propustnost měří rychlost přenosu dat do az úložného zařízení v megabajtech za sekundu. Propustnost může být ovlivněna velikostí bloku, typem pole RAID nebo jedním zařízením, rozhraními a protokoly používanými k přesunu dat a dalšími. To jsou některé z faktorů, které definují maximální rychlost datových přenosů, kterou uvidíte v reálném světě. Podnikový PCI-e 4.0 NVMe SSD dokáže vidět až 7,2 GBPS. Latence a vlastnosti IOPS úložného zařízení také ovlivňují jeho propustnost, protože pokud nejste schopni získat informace dostatečně rychle, nebudete schopni poskytnout dostatek dat k naplnění dostupné propustnosti.
| Typ zařízení | Propustnost |
| HDD | 150 MB/s |
| SATA SSD | 600 MB/s |
| NVMe SSD | 7200 MB/s |
Propustnost může být více či méně důležitá na základě konkrétního scénáře použití. Může to být kritický faktor v systémech navržených pro obnovu po havárii, které potřebují přesunout data co nejrychleji, aby se předešlo zdlouhavým výpadkům. Systémy, které uživatelům dodávají velké soubory nebo streamovaný obsah, musí poskytovat adekvátní propustnost, jinak hrozí zhoršení uživatelského zážitku.
Malé rozdíly mohou způsobovat potíže
Rozdíly měřené v milisekundách se mohou zdát irelevantní a v některých případech jsou. Úložné zařízení však nepracuje ve vakuu a k celkovému výkonu systému a spokojenosti uživatelů přispívá mnoho dalších faktorů. Jedním z aspektů, které je třeba vzít v úvahu při výběru úložných zařízení, je typ očekávaného použití.
Počet očekávaných souběžných uživatelů je důležitým faktorem při určování toho, jakou latenci systém toleruje. Jednoduchý příklad to ukáže. Všimněte si, jak rychle klesá výkon při používání pevných disků, s průměrnou latencí 3 ms, jak se zvyšuje počet uživatelů. Pamatujte, že 1 000 ms se rovná jedné sekundě a níže uvedené údaje jsou pouze referenční, protože v reálném světě se výkon neškáluje lineárně jako níže. Pokles výkonu by nezůstal statický se stejným množstvím CPU a RAM, protože byste měli další úzká hrdla, jakmile vaše aplikace dosáhne vyššího počtu uživatelů.
| Uživatelé | Celková latence v ms |
| 1 | 3 |
| 10 | 30 |
| 50 | 150 |
| 500 | 1 500 |
| 5 000 | 15 000 |
| 50 000 | 150 000 |
S rostoucím počtem uživatelů se latence rychle stává vážným problémem. Na úrovni 500 uživatelů se doba čekání zvýšila na 1,5 sekundy. Když k systému přistupuje 50 000 uživatelů, čekací doba se blíží 150 sekundám nebo dvěma a půl minutám. Tato míra latence je nepřijatelná v žádné aplikaci.
Tyto teoretické statistiky jsou zajímavé, ale v reálném světě systémy selžou dlouho předtím, než čekací doba dosáhne 150 sekund. Čekací doba několika sekund rychle povede k zahlcení systému, který nemůže držet krok s požadavky uživatelů a zablokuje se.
Systémy, které potřebují obsluhovat velký počet uživatelů současně, budou mít prospěch z použití rychlejších SSD disků. To, co se na první pohled jeví jako relativně malé rozdíly ve výkonu, rychle ovlivní spokojenost uživatelů a učiní systém nepoužitelným. Je lepší naplánovat a nakonfigurovat úložiště pro možnost dalšího využití, než se snažit vystačit s minimální propustností a výkonem.
Představte si, jak špatně by si vedl velký podnik, jako je Walmart, kdyby došlo ke dvouminutovému zpoždění odezvy při přístupu na web. Podnikové a kritické systémy nemohou tolerovat nadměrnou latenci a často potřebují využívat nejrychlejší dostupné možnosti úložiště.
Správné motivy pro konkrétní situace
Ne všechny scénáře využití digitálního úložiště jsou stejné. Existují použití pro všechny tři typy úložných zařízení, o kterých jsme hovořili. Navzdory rychlejšímu výkonu a menšímu formátu SSD neexistují žádné známky brzkého konce prodeje HDD.
Poskytovatelé cloudu využívají vylepšení technologie HDD od velkých výrobců, jako jsou Western Digital a Seagate. Poptávka po prakticky nekonečné úložné kapacitě se každým dnem zvyšuje s tím, jak podniky založené na datech vytvářejí datová jezera, aby zvládly svá velká data. Poskytovatelé strategicky využívají pevné disky tam, kde to mají smysl, a zároveň zákazníkům nabízejí vysokorychlostní řešení SSD pro kritické úlohy.
Archivovaná data nebo informace, ke kterým se zřídka přistupuje, lze bezpečně uložit na pevné disky. Snížená latence a zvýšená propustnost SSD nejsou pro tento typ dat nutné a neospravedlňují zvýšené náklady. Krátká prodleva v době odezvy nijak výrazně neovlivní uživatele.
Webové servery a databáze, které potřebují rychle zpracovávat požadavky uživatelů, těží z používání SSD. V mnoha případech by HDD vedly k nepřijatelným čekacím dobám. S rostoucím počtem souběžných uživatelů nabývá důležitost používání výkonnějších SSD disků a může být rozdílem mezi úspěšným online podnikáním nebo tím, který selže kvůli nespokojenosti zákazníků.
Řešení úložišť společnosti Atlantic Net 
Atlantic.Net nabízí svým zákazníkům hostingu VPS vysokorychlostní implementace RAID pomocí SATA nebo NVMe SSD. Mezi standardní nabídky patří SATA SSD RAID 1, SATA SSD RAID 10 a NVMe SSD RAID 10. Volitelné provedení Atlantic's Holé kovové umožňuje zákazníkům přizpůsobit si úložné subsystémy tak, aby vyhovovaly jedinečným potřebám jejich podnikání. Řešení typu HDD jsou možností pro určité požadavky, vytvoříme řešení na míru pro vaše potřeby.
Správná kombinace úložných zařízení poskytuje požadovanou úroveň výkonu, aniž by vznikaly zbytečné náklady. Porozumění systémům a aplikacím, které budou systém úložiště používat, je klíčem ke správnému rozhodnutí.