SSD para NAS: Como melhorar o desempenho do seu NAS com SSD

Existem três tipos de discos rígidos adequados para um servidor NAS: HDD de 2,5', HDD de 3,5' e SSD.

Como explicámos no nosso artigo sobre discos rígidos para servidores NASNo passado, privilegiámos os HDD de 3,5', principalmente devido ao equilíbrio entre o custo, o desempenho e o tamanho do armazenamento. No entanto, a diminuição do custo da memória flash, o aumento das taxas de dados oferecidas pelos ISP e a adoção cada vez mais comum de portas multi-gig nos dispositivos NAS estão a acompanhar a utilização de suportes de armazenamento de desempenho superior.

No entanto, embora aumentar o desempenho do seu NAS possa parecer tentador, na realidade o ganho não é garantido. Explicamos tudo o que precisa de saber antes de comprar um SSD.

SSD versus HDD

Para realçar as diferenças entre SSDs e HDDs, é necessário comparar um com o outro, e é justo dizer que não têm muito em comum.

Tal como um gira-discos, um HDD utiliza um braço de recolha para escrever e ler informações numa placa magnética que roda a alta velocidade.

O armazenamento SSD (Solid State Drive) não contém peças móveis. Baseia-se inteiramente na memória flash sob a forma de microchips nos quais os dados são lidos ao mesmo tempo. Como resultado desta operação acelerar drasticamente a velocidade de leitura informações.

Para além disso a ausência de peças móveis reduz o risco de avaria do disco rígido enquanto o torna menos sensível a choques e vibraçõestornando este tipo de armazenamento uma solução mais duradoura e fiável do que o HDD. O tempo de vida útil de uma SSD é medido em Terabytes Gravados (TBW ou TOE).. Este facto é conhecido como resistência. Quando é atingido o número máximo de gravações de dados indicado pelo fabricante, o SSD pode ser considerado pouco fiável. Mas não se preocupe, porque, na realidade, um SSD dura entre 2,5 e 60 vezes mais do que o indicado pelo fabricante. No papel Os SSDs têm um tempo de vida mais curto do que o HDD, mas na prática isso nem sempre é verdade.

Nenhum movimento de peças implica sem ruído. Tudo o que ouvirá no seu NAS é o som da ventoinha.

Seguinte, o consumo de energia de um SSD é reduzido em cerca de 60% em comparação com um HDD, sempre associado à diferença de funcionamento entre os dois tipos de disco rígido. O custo da eletricidade de um servidor NAS de 2 compartimentos utilizado regularmente não ultrapassará os 20 euros/ano, o que não justifica o investimento em SSD com o único objetivo de reduzir os custos, mas o ganho não deixa de ser interessante.

Por último, as SSDs são mais pequenas do que os HDDs de 3,5'. A adoção de uma solução completa de SSD ou de uma solução combinada com um HDD de 2,5' permite-lhe reduzir o tamanho das tripas. A Synology costumava oferecer caixas de consumo exclusivamente para discos de 2,5', como a DS419Slim e a DS620Slim, mas o fabricante ainda não renovou o seu modelo. Também é possível adaptar o tamanho da caixa se pretender construir o seu próprio SIN em pleno SSD.

A evolução do mercado dos SSD

O SSD irá substituir gradualmente o HDD que só podem ser utilizados para armazenar grandes bases de dados em centros de dados, por exemplo. As SSD têm apenas vantagens em comparação com as HDD, mas foi o custo e a menor capacidade de armazenamento das SSD que atrasaram a sua expansão no mercado. O HDD não está morto; a prova está no pudim, uma vez que os fabricantes continuam a lançar modelos cada vez maiores.

Mas o custo da memória flash tem vindo a baixar ao longo dos anos de tal forma que Os SSDs são agora muito acessíveisO custo de um gigabit continua a ser superior ao de um HDD. Os SSD podem agora ser encontrados até mesmo em PCs de nível básico, um sinal de que este tipo de armazenamento está a tornar-se mais amplamente disponível.

Em que medida Vale a pena investir em SSDs? para um servidor NAS?

Porquê utilizar SSDs num servidor NAS?

Melhorar a colocação em cache

A maioria dos utilizadores de NAS que investem em SSDs procuram um armazenamento em cache mais rápido. Esta é a solução mais económica uma vez que apenas requer a instalação de um SSD parcial, permitindo-lhe ainda manter uma elevada capacidade de armazenamento com o HDD.

Juntamente com os HDD, os ficheiros mais frequentemente utilizados ou as transferências de dados em curso passarão pelo SSD, permitindo-lhe duplicar ou mesmo quadruplicar a velocidade com que as tarefas de rotina podem ser geridas. No entanto, se quiser manter um Configuração RAID os seus dados, precisará de um NAS com um mínimo de 3 compartimentos ou de um NAS com ranhuras M.2 2280 para adicionar SSDs NVMe especificamente para este efeito.

Este tipo de NAS está a tornar-se cada vez mais comum. Quase todos os modelos da série Plus da Synology oferecem-nos, tal como os modelos topo de gama da QNAP, TerraMaster ou mesmo Asustor.

O tamanho da cache depende diretamente da quantidade de RAM disponível. Basicamente, quanto mais RAM tiver no seu NAS, maior pode ser o tamanho da cache (dentro dos limites do tamanho do SSD).

Recomenda-se a utilização de um SSD com um tamanho correspondente a 10% da capacidade total dos discos rígidos após RAID. Mas isto depende sobretudo da frequência de utilização e do número de ficheiros utilizados. Se quiser ir ainda mais longe em termos de otimização, o ideal é mesmo utilizar dois SSD, um para a cache de leitura e outro para a cache de escrita.

Aumentar o desempenho

A principal vantagem dos SSD é o facto de permitirem um acesso aos dados muito mais rápido do que os HDD. Com uma taxa de transferência de mais de 500 MB/s para uma SSD SATA, e até 16000 MB/s para uma SSD SSDs NVMe da Gen5estará limitado sobretudo pela capacidade do seu equipamento.

Eis a capacidade de transferência em função da sua ligação:

• 1 Gb/s = 128 MB/s
• 2,5 Gb/s = 320 MB/s
• 5 Gb/s = 640 MB/s
• 10 Gb/s = 1,25 GB/s

Para tirar partido destas velocidades, tem de garantir que tem o menor número possível de estrangulamentos na sua rede. O primeiro gargalo pode ocorrer logo de cara se você não tiver um porta multi-gig. Também é necessário um compatível com o interruptor ou um router com várias portas multi-gig. Finalmente, o seu computador (ou qualquer outro dispositivo utilizado para administrar o NAS) também necessita de ser adaptado.

Em todos os casos, pode ser sensato considerar compartimentar os seus volumes de armazenamento para reduzir os custos e racionalizar a utilização em relação ao desempenho. A isto chama-se uma pool de armazenamento.

Por exemplo, pode manter ficheiros pessoais em HDDs e partilhar os dados em SSDs com outros utilizadores. Se criar conteúdos, também pode ser interessante trabalhar em ficheiros armazenados em SSDs e arquivar as suas criações em HDDs.

Reduzir o ruído

Alguns utilizadores têm restrições técnicas relacionadas com a instalação do seu NAS em casa. Se pretender instalar um NAS num quarto, terá de ter um bom sono para não ser incomodado durante a noite. Especialmente se tiver programado backups automáticos durante este período.

Os SSDs eliminam qualquer ruído de vibração. discos rígidos. E se o ruído da ventoinha o incomodar, pode sempre optar por um NAS sem ventoinha como o QNAP HS-264 ou Asustor Flashstor 6.

Tipo de ligação SSD

SSD SATA

As SSD SATA são as mais utilizadas. nos servidores NAS. O conetor SATA é também o utilizado para os discos rígidos, o que permite trocar facilmente informações entre si sem modificar o conetor.

Na maioria dos casos, tudo o que precisa de fazer é aparafusar o SSD no compartimento do disco, utilizando os pequenos parafusos fornecidos com o NAS.

Por último, deve saber que a velocidade de transferência teórica das SSD SATA está limitada a 600 MB/s. Isto continua a ser consideravelmente mais do que os 120 MB/s de um disco rígido, mas não precisará de uma ligação superior a 5 Gb/s.

SSDs NVMe

SSDs NVMe para memória não volátil expressa é a última geração de SSDs. Os SSDs NVMe usam conectores M.2. que estamos a ver cada vez mais no consumidor NAS. Os SSD NVMe são ainda mais pequenos do que uma SSD SATA e tem a vantagem de poder ser colocada noutro local que não num bastidor, deixando espaço para um disco rígido de maior capacidade. A velocidade máxima teórica é muito superior à da SATA, com um máximo de 8 GB/s para SSDs NVMe Gen4. A Gen5 NVMe pode ir até 16 GB/s, mas nenhum NAS é ainda compatível e o interesse é menor.

Se o NAS não estiver equipado com um conetor M.2, é possível adicionar uma placa de expansão PCIe com conectores NVMe. Este é o caso de muitas das unidades NAS topo de gama da QNAP, que possuem um conetor PCIe.

Devo adquirir um SSD para NAS ou qualquer SSD serve?

Uma vez que a SSD não contém peças de fricção, qualquer SSD pode ser utilizada num NAS. Um dos únicos parâmetros a ter em conta é o tempo de vida útil da SSD expresso em TOE. A capacidade de armazenamento varia obviamente consoante os modelos, mas as velocidades de leitura e escrita são mais ou menos sempre as mesmas, entre 500 e 600 MB/s.

Alguns fabricantes oferecem SSDs para NAS, mas trata-se sobretudo de uma manobra de marketing, cuja vantagem real é a maior duração do que uma SSD "normal". A utilização de uma SSD normal num NAS é perfeitamente possível e não sofrerá qualquer perda de desempenho.

Seguem-se algumas marcas e uma seleção dos modelos mais adequados para utilização num NAS (elevada capacidade e longevidade), mas existem muitas outras marcas e modelos e seria inútil enumerá-los a todos.

Kingston

A Kingston oferece várias gamas de SSDs, mas aqui listámos as que têm os maiores tamanhos de armazenamento e para utilização de leitura e escrita.

A gama DS600M inclui proteção de dados em caso de corte de energia, enquanto a KC600 é mais económica.

Seagate

A linha Ironwolf 110 de SSDs da Seagate, projetada especificamente para servidores NAS, oferece três vantagens:

• Tecnologia DuraWrite comprimir dados para reduzir a quantidade de memória flash utilizada e aumentar o tempo de vida útil da SSD.
• A serviço de recuperação de dados durante 2 anos. A Seagate é a única marca que oferece esse tipo de serviço como padrão em seus discos rígidos. É claro que existem termos e condições, e qualquer serviço de recuperação de dados tem seus limites, mas esse serviço, por si só, é suficiente para justificar a escolha da Seagate quando se trata de equipar sua casa.
• A Seagate oferece uma garantia de 5 anos para seus discos IronWolf.

Western Digital

Com a sua gama de SSDs para NAS, a WD oferece os seguintes recursos específicos no WD Red SA500 :

• Uma garantia de 5 anos, como a Seagate
• A caching optimizado para utilização com SINs

A ausência de um serviço de recuperação de dados e resistência inferior à dos SSDs da Seagate permitir à WD oferecer preços mais competitivos. Acima de tudo, verifique os seus requisitos de resistência, calculados em termos do número de Terabytes gravados. Tanto mais que a garantia de 5 anos não será aplicável se exceder o TBW indicado pela marca.

Synology

A Synology oferece uma gama de SSDs concebidos para utilização empresarial, incluindo os SINs da sua marca.

Se procura desempenho e a sua rede é adequada, adicionar SSDs não é a única solução. Muitas vezes, será mais vantajoso aumentar a RAM do seu NAS, com um orçamento mais baixo. O armazenamento em cache é particularmente útil para os utilizadores que processam grandes volumes de dados. Por fim, a utilização de SSDs para armazenamento é particularmente adequada se trabalhar diariamente com ficheiros armazenados no NAS, o que pode ser combinado com a utilização de HDDs para ficheiros utilizados com menos frequência.