A legolcsóbb szerver - az adathordozó

A legolcsóbb szerver összerakásánál szó volt már a dobozról, ami nagy valószínűséggel egy PogoPlug v4, vagy valami hasonló olcsóbb eszköz lesz. Ez támogat SATA2-t, USB3-at, SD kártyát, szóval minden adott ahhoz, hogy valami jó sok tárolóhellyel rendelkező eszközt hozzácsatoljunk. Nézzük hát sorra, hogy mik jöhetnek szóba.

Az adathordozó

Az adathordozókat a következő 5 kategóriába soroltam: HDD, SSD, külső SSD, pendrive, SD kártya. Ezeket nézzük át tartósság és sebesség szempontjából.

HDD (hard disk drive)

A merevlemezek egy forgó mágneses korongra rögzítik, illetve onnan olvassák le az adatot, kicsit hasonlóak ebben a korongos megoldásban a CD-kre és DVD-kre, viszont velük ellentétben nagyon sokszor írhatóak. Előbb használódik el a merevlemezek többi része, minthogy a korongon az írás bármilyen anyagfáradást okozna. Körülbelül 230 MB/s jelenleg a határa az olvasási és írási sebességüknek.
Összehasonlítva az én néhány éves Seagate Barracuda-m csak 85 MB/s-et tud. Ez persze még mindig több, mint a 30 megabites netem, ami nemigen megy 4 MB/s fölé letöltésben, a feltöltés meg kriminális. Ezt kapja az ember, ha vidéken él. Tartósságban a HDD-k körülbelül 5-10 évet bírnak. Sokan szidják a Seagate-et, de a 20 év alatt, amióta programozással foglalkozom, az itthoni gépeimen 3 széria Seagate HDD teljesen kiszolgált. Egyszer futottam firmware-el kapcsolatos problémába, de azt sikerült megoldanom egy TX/RX UART segítségével, szóval nem panaszkodom. Természetesen más a helyzet, ha komoly terhelésű szerverbe keresünk valamit, de ami a PP4-be kell, oda teljesen jó egy átlag HDD. Az írást/olvasást valszeg úgysem ez fogja limitálni, hanem a CPU. Árban 1TB kb 15k (15.000 Ft) körül kezdődik, de vannak ennél kisebbek is, amik 10k körül árnál kezdődnek. Személy szerint nekem nem megfelelő a HDD, mert egy szobában fogok aludni vele, és szeretnék egy teljesen hangtalan eszközt, ettől függetlenül tudom ajánlani másoknak.

SSD (solid state drive)

Egy modern SSD legalább 450 MB/s-et tud, bizonyos modellek már 500 MB/s fölött vannak.
Én fél-egy éve kaptam egy Kingston V300-at 120GB-al. Nem muzsikál nálam olyan szépen, csak 250 MB/s-el olvas a meghírdetett 450-hez képest. Írásra nem csináltam tesztet. Nem a legjobb darab a piacon, de valszeg csak a SATA2 limitálja, és ennél azért jóval gyorsabb lenne. Ha megnézzük, még így is legalább háromszor annyit tud, mint a Barracuda. Azt hiszem ez nagyjából mutatja is a felállást, az SSD tényleg nagyon gyors a HDD-hez képest, és ha a sebesség a lényeg, akkor érdemes váltani rá.

Az SSD NAND flash memória alapú cucc, ahogy a pendrive és az SD kártya is. Erről annyit kell tudni, hogy kis memória cellákból építik fel az eszközt, amik között szétosztja az adatot a vezérlő. Attól függően, hogy mennyi adatot zsúfolnak bele egy-egy nagyjából hasonló tulajdonságokkal rendelkező memória cellába szokás TLC (3bit/cella), MLC (2bit/cella) és SLC (1bit/cella) elnevezéseket használni.
Minél több bit megy egy cellába, annál pontatlanabb lesz a végeredmény, és annál könnyebben használódik el a cella. Ehhez nem kell egy agytrösztnek lenni, hogy kilogikázzuk. Ugyanahhoz az adatmennyiséghez a TLC csak harmad annyi cellát használ, mint az SLC, és még ha teljesen ugyanúgy használná is a cellákat, akkor is csak harmad addig bírná emiatt. A valóság ennél azért egy kicsit árnyaltabb. Sokat számít, hogy eltérő minőségű alapanyagokat használnak a drágább eszközökhöz, ahogy az is, hogy (amennyire én tudom) ezek a cellák úgy működnek, hogy az értékeket eltérő feszültségeken átfolyó áramokhoz kötik. Az 1bit-es cella esetében lehet alacsony feszültséget alkalmazni, viszont a 3bit esetében már muszáj magasabbat, mert különben az egymáshoz túl közeli feszültségek miatt összefolyhatnak az értékek, és a cella nem tudna különbséget tenni közöttük. Szóval a nagyobb feszültség valószínűleg, ami sokkal gyorsabban eszi meg a TLC-s SSD-ket.
Lényeg a lényeg a TLC így is kb. 1000 írást kibír, az MLC 3-5000 írást, míg az SLC 50.000 írást. Ha engedélyezzük, hogy 3% meghibásodjon, akkor az SLC állítólag egymillió írást is kibír, ami marketingnek tök jó, de amúgy sokat nem érünk vele. Alap igazság, hogy a nagyon olcsó eszközök TLC-t használnak, a közepesen drágák MLC-t, a nagyon drágák meg SLC-t. Ez 2015-ben megdőlni látszik, mert egyre több TLC jön ki komoly gyártóktól is az MLC SSD-khez hasonló áron. MLC-ben is eltolódás érzékelhető az olcsóbb 3000 írást bíró memóriák felé a drágább 5000 írást bíróktól.
Az, hogy sokkal kevesebb írást bír egy TLC, mint egy MLC vagy egy SLC nyilván sokat számít egy SSD meghajtó tartósságban. Azért, hogy ezt kompenzálják a vezérlőbe különböző okosságokat építettek, amit együttesen wear leveling-nek nevezünk. Ez az írásokat igyekszik szétteríteni a cellák között, hogy azonos mértékben írjon mindenhova, és ne legyen az, hogy az egyik MLC cellánál megvan az 5000 írás, és kifárad, a másik meg még 10-nél tart csak. Ebben tudunk neki segíteni, ha legalább 20% szabad területet hagyunk. A drágább modellekbe bele is tesznek ennyi plusz tárhelyet ilyen célra, illetve hogy az esetleg meghibásodott cellákat pótolják. Létezik ezen kívül egy write amplification-nek nevezett jelenség, ami kb. azt takarja, hogy az átküldött adat az SSD-n mennyi írást okoz. Két teljesen eltérő dologról beszélünk, bár elsőre azonosnak tűnhetnek. A régi SSD-k 2-3x annyi cella írást is elhasználtak, mint amennyire ténylegesen szükség lett volna a kapott adatmennyiséghez. A modern SSD-k a fejlett wear leveling-nek és a tömörítésnek köszönetően akár 0.5-ös értéket is elérhetnek write amplification terén, tehát fele annyi cella írást használnak el a meghajtón, mint amit a nyers adat mennyiségéből számolnánk. A fejlett wear leveling-nek köszönhetően tehát az SSD-k - a véges cella írási kapacitás ellenére - nagyon hosszú ideig képesek ugyanakkora tárterületet biztosítani azonos minőségben.

Az elfogadható olcsó SSD-k körülbelül a Kingston SSDNow kategória, ebből árban 30GB 10k, 60GB 13k, 120GB 16k, 240GB 26k belépő szinten. Természetesen SSD-ben is vannak jobb hasonlóan olcsó, illetve drágább modellek, amelyekkel most nem fogok külön foglalkozni. Vannak tesztek az egyes modelleknél tartósságra és sebességre, javaslom áttanulmányozni őket, és mindenki döntse el maga, hogy melyiket veszi. A legtöbb teszt a sebességi adatokat adja csak le a tartósságról nem ad infot. Ha már megvettük a meghajtót, akkor Linux esetében pl. a GSmartControl, Windows esetében meg a CrystalDiskInfo amik megmondják, hogy mennyi lehet még vissza a meghajtónak.
Ha ügyesek vagyunk, akkor vásárlás előtt meg tudjuk becsülni a meghajtó méretéből és a használat mértékéből, hogy meddig fogja bírni az összes cella meghibásodás nélkül. Természetesen ha nem a NAND cella véges írási kapacitása miatt adja be az unalmas a meghajtó, akkor ez mit sem ér, de legalább képet kapunk róla, hogy mik az elvi határai a dolognak. Ha van egy 120GB-os V300-unk, mint nekem, amire naponta 4GB-ot írunk 1.0-s write amplification-el, akkor 120GB x 3000 írás / 1.0x4GB/nap = 90.000 nap = 247 év (360TB), amire becsüljük, hogy addig bírja. Ha egy 1000 írásos TLC-t veszünk alapul, akkor ennek a harmada jön ki, ami még mindig 82 év (120TB), tehát logikus, hogy a gyártók inkább átállnak az olcsóbb TLC-re, és nem véletlenül mondják, hogy a modern SSD-knél inkább a vezérlők, mint a memória cellák, amik meg szoktak hibásodni. Ugyanaz a helyzet, mint a HDD-nél a koronggal és az olvasófejjel.
Természetesen azért ezt is ki lehet nyírni, ha naponta 1TB-ot mozgatunk át rajta, az 1 évre redukálja az élettartamát. Azért egy átlag ember nem mozgat ennyi adatot, főleg nem egy 120GB-os SSD-n, az ipari alkalmazásra meg vannak strapabíró SLC-k millió feletti áron, szóval egy hétköznapi SSD-nél is legalább megvan az 5-10 év élettartam ugyanúgy, mint HDD-knél.
Ha minőségi TLC-t szeretnénk, akkor pl. egy Sandisk Ultra II vagy egy Samsung EVO 850 jó választás lehet. Ha nagyobb tartósság kell, akkor egy Kingston HyperX vagy egy Samsung EVO 840 az ajánlott. Ezek 5k MLC-t használnak, és jó esetben 2PB írást is kibírnak. Valószínűleg a Sandisk MLC-i sem gyengébbek, csak róluk nem készült ilyen tartóssági teszt.

Azt hiszem elég jól átvettük a témát, ez alapján az SSD ugyanúgy jó megoldás lenne a PP4-hez, mint a HDD. A PP4 sebességi korlátjai miatt komoly különbség csak a zajban és az ár - méret arányban lenne. 1GB SSD a fentiek alapján (120GB-ossal számolva) olyan 135Ft-ba kerül, szemben a HDD-vel, aminél 1GB 15Ft. Az SSD reális alternatíva, de ha nagy tárhelyre és olcsóságra törekszünk, illetve nem zavar minket a zaj, akkor a HDD jobb választás. SSD-nél egyébként sem tudnánk kihasználni a megnövekedett I/O-t, mert a PP4 alig tud többet, mint 100 MB/s, illetve a SATA2 is megáll 250 MB/s-nál.

Külső SSD

A külső SSD akkor lehet hasznos, ha nincs SATA2 csatlakozó az eszközön, és mégis SSD-t szeretnénk használni. Vannak USB3-as megoldások, amik gyakorlatilag ugyanazt tudják, mint egy sima SSD. Például ilyen a Verbatim USB 3.0 External SSD.
Ez egy MLC-s SSD, ami 450/300 MB/s olvasási és írási sebességekre képes. Ebből egy 128GB-os 21k-ba kerül, ami 165 Ft/GB-ot jelent. Ez mint már említettem túlzás, mert nincs szükség ekkora sebességre a mi rendszerünkben, de azért szimpatikus a termék. Általában a külső SSD-k ennyivel drágábbak, mint a belsők. A PP4 esetében esetleg akkor lenne értelme a külső SSD-nek, ha a polcon nincs hely betenni függőlegesen az SSD-t, vagy ha könnyen hordozható változatot keresünk. Nálam egyik sem áll fenn.

Pendrive

A pendrive-okra régebben jellemző volt az olcsó kivitel, a rossz minőségű TLC és a wear leveling hiánya. Ez a mai modelleknél csak a nagyon olcsókra lehet igaz. Közepes áron (32GB 10k - kb 315 Ft/GB) már lehet MLC-vel és elfogadható wear leveling-el felvértezetteket kapni, jóval drágábban meg vannak különösen strapabíró MLC-sek, amelyeknek sokszor workspace van a nevükben. Ezekre oprendszert és programokat is telepítenek, a gép pedig róluk bootol. Ipari használatra vannak SLC-t használók is, ezek árban kb 2-3x annyinál kezdődnek, mint egy MLC.
Például a Mach Xtreme ES 32GB-os modelje olyan 25k körül elérhető külföldről szállítva, és ez a 780 Ft/GB a belépő ár a kategóriában, a többség még drágább. A Mach Xtreme írásban és olvasásban olyan 175 MB/s környékén van, ami 2x annyi, mint a régi HDD-m. Árban persze az SSD jóval olcsóbb (120GB 135 Ft/GB, 30GB 335 Ft/GB). 32GB-ra nem fér komolyabb adatmennyiség, úgyhogy a NAS funkciót vagy átrakjuk egy olcsó pendrive-ra, esetleg SSD-re, vagy kihagyjuk a palettából. Ha egy határidő napló, blog meg hasonló személyes alkalmazások mennek rá, akkor mondjuk akkor napi 50-100 képpel a reális terhelés olyan 40MB = 0.04GB. Egy SLC 50.000 írást bír, szóval 32GB x 50.000 írás / 1.0x0.04GB/nap = 40.000.000 nap = 109.589 év (1.6PB). Ilyen szintű adatbiztonságra nincs szükségünk. Nézzük meg az MLC pendrive-okat.
Ezek közül mindenképp meg kell említeni a Sandisk (Cruzer) Extreme nevű gyönyörűséget. Ez sebességben messze veri a Mach Xtreme SLC pendrive-ját, 250/100 MB/s körül van, és a legtöbb review-ot, amit néztem ő nyerte. Mindenképp érdemes megvenni, ha valakinek gyors pendrive kell. Árban 16GB 6k, 32GB 9k, 64GB 16k. A 32-essel számolva körülbelül 280 Ft/GB. Ez ekkora méretben valamivel olcsóbb az SSD-nél (335 Ft/GB). A 64GB esetében a pendrive 250 Ft/GB, az SSD 216 Ft/GB. Ennek talán az lehet az oka, hogy a pendrive-nál a memóriát jóval kisebb helyre kell összezsúfolni. Tegyük fel, hogy ez a pendrive jó minőségű MLC-t használ, tehát 5000 írást bírnak a cellái. Így nem is nagyon kell kalkulálni a 32GB-os-ra kb tized annyi idő jön ki, mint az előző számításnál, tehát 10.959 év (160TB). Tegyük fel, hogy a wear leveling egy ilyen pendrive esetében csak tizedét tudja annak, mint egy SSD esetében, még így is ezer évig el vagyunk vele és 16TB-ot rá tudunk írni közben.

Ez alapján a nagy fájlokat érdemesebb egy olcsó 1TB-os HDD-re tenni, amit csak akkor mountolunk fel, ha szükség van rá, egyébként nem pörög és így nem is zajos. Az oprendszer, adatbázis, websocket szerver, stb... mehetne a 32GB-os pendrive-ra. Árban így ugyanott lennénk, mint egy 240GB-os SSD esetében, viszont 1TB-os tárhellyel. Léteznek ennél olcsóbb pendrive-ok is, amik ugyanúgy elfogadhatóak, illetve elképzelhető, hogy egy kisebb 16GB-os pendrive 5k-ért ugyanezt a feladatot teljesen jól el tudná látni, akkor meg már árban nem sokkal lennénk a 120GB-os SSD felett. Szóval a pendrive egy HDD-vel kombinálva ugyanúgy működőképes megoldás lehet, mint egy SSD. Az én esetemben különösen jó megoldás, mert van egy felesleges 500GB-os HDD-m, ami bár kerreg, de még bírja szerintem egy darabig. Fájlok megosztására, esetleg nem túl megbízható backup-nak teljesen jó. Így árban 5-10k-ból kijönnék adattároló terén, szemben a 15k-s SSD-vel. Külön öröm a dologban, hogy a mostani, elég friss tapasztalataim alapján, ha nem használjuk a HDD-ket rendszernek, akkor hajlamosak megnyugodni, és nem rendezgetik annyit magukban az adatot, így csend szempontjából akár még egy HDD is szóba jöhet. Erősen hajlok efelé a megoldás felé, illetve, hogy veszek még egy UPS-t, és a kis gépes szervereket áttelepítem egy másik szobába.

SD kártya

Az utolsó jelölt az SD kártya, ami sajnos nem reális opció, mert lassú BUS-on van a PP4-ben, így USB2-t (40 MB/s a gyakorlatban) vagy az alatti sebességet tud, de azért érdemes megemlíteni. Ugyanúgy, ahogy pendrive-ok terén, szintén a Sandisk-nek van a legjobb SD kártyája.
Ez a Sandisk Extreme Pro 95MB/s névre hallgat. Árban a 16GB-os 8k, 32GB-os 13k és a 64GB-os változat 32k. A 32GB-ossal számolva ez 405 Ft/GB-ot jelent, a másik kettőnél 500 Ft/GB az ár. Állítólag ez az SD kártya SLC cellákat tartalmaz, de erre csak közvetett bizonyítékot találtam kis utánajárással. Úgy néz ki, hogy az MLC SD kártyák még nem bírják ezt a sebességet, és inkább olyan 40 MB/s környékén vannak olvasásban. Tartósságban ugyanazt lehet elmondani róla, mint a pendrive-ról, azzal a különbséggel, hogy nyilvánvalóan rosszabbul teljesít, mert kevesebb elektronika fér bele. Olvastam pár helyen, hogy egy átlag SD kártya 10TB írást bír, míg egy komoly MLC SSD a tesztek szerint 0.5-1PB-ot. Körülbelül 50-100x-os a különbség. Ha azt vesszük, hogy SLC van ebben és a Sandisk SD kártyákban van beépített wear leveling 2007 óta, akkor valószínűleg a 10TB erős alulbecslés. Összehasonlítva a pendrive-ra az előbbi számítások alapján 160TB jött ki. Még ha tényleg tizedét is bírja, mint egy pendrive, akkor is bőven jók vagyunk. Szvsz. tehát érdemes lenne úgy is nekifutni, hogy SD kártyára tesszük a rendszert, és az USB3-ra pedig egy nagyobb, de olcsóbb pendrive-ot tárhelynek, vagy egy külső SSD-t. 10k-ból már kijön egy 128GB-os Kingston DataTraveler. Árban ez valamivel húzósabb, de ne felejtsük el, hogy SD kártyáról és pendrive-ról beszélünk, amelyeknél néhány éve még szóba sem jöhetett volna, hogy rendszer fusson róluk.

Konklúzió

Összességében nekem az SSD és a pendrive + HDD megoldás is szimpatikus. Ez utóbbit kipróbálom majd a meglévő pendrive-al és HDD-vel, és ha zaj tekintetében beválik, akkor venni fogok egy Sandisk Extreme pendrive-ot 10k-ért. Ha viszont úgy találom, hogy túl zajos, vagy körülményes beállítani, hogy csak használatkor kapcsoljon be a HDD, akkor maradok az SSD-nél. Ebben az esetben beteszem a meglévő 120GB-os Kingston V300-at a PP4-be, és veszek egy jobb SSD-t a PC-be, pl Sandisk-et vagy Samsung-ot. Ez kb 20k-ba kerül, de hosszú távon ki tudom használni, ha váltok SATA3-as vagy SATA4-es alaplapra pár év múlva. A harmadik opció, hogy veszek egy apró UPS-t, ami 40W-ot elvisz, amennyire a 3 kütyümnek együtt szüksége lesz (veszek még 2 PogoPlug Mobile-t is a PP4 mellé). Ez maximum 10k, de valószínűleg ennél kevesebből is meg tudom oldani. Így a pendrive-al együtt szintén 20k-ból kijövök egy nagyobb tárhellyel. Rendszert semmiképp nem rakok HDD-re, mert elképesztően zajos és mellette még lassú is.

Nincsenek megjegyzések:

Megjegyzés küldése