Guida alla scelta: unità disco rigido e SSD

Gli utenti di sistemi aziendali sono fondamentalmente interessati alla sicurezza dei dati e all'affidabilità dei supporti in cui sono memorizzati.

Dell sottopone tutti i modelli di unità disco rigido e SSD per le aziende a un rigoroso processo di verifica prima di aggiungerli alla linea di server e sistemi di storage. Dell segue specifiche rigorose per le unità in quanto a prestazioni, cicli di servizio, MTBF e vibrazione rotazionale, tutti parametri necessari per un ambiente di livello aziendale. Le unità devono rispettare esattamente queste specifiche prima di essere disponibili per l'utilizzo del cliente.

I costi e le prestazioni variano a seconda del tipo di unità disco rigido o unità SSD. Consultare le singole schede qui di seguito per valutare l'impatto sulle applicazioni.

Le unità disco rigido e SSD (Solid State Drive, unità a stato solido) sono disponibili in diverse versioni progettate per soddisfare le esigenze dei clienti aziendali. Tali vantaggi comprendono:

Unità a stato solido SAS e SATA:
supporto di storage veloce per I/O casuali.

Dischi rigidi SAS a 10.000 e 15.000 rpm:
prestazioni e disponibilità per le applicazioni ottimizzate per prestazioni.

Dischi rigidi SAS e SATA a 7.200 rpm: alta capacità ed eccezionale rapporto prezzo/GB per applicazioni ottimizzate per capacità.

Unità entry-level: unità più economiche utilizzate nelle applicazioni che prevedono un uso ridotto e un numero totale di unità limitato. A causa delle limitazioni d'uso, queste unità sono disponibili in un numero ridotto di sistemi e configurazioni.

ISE - Instant Scramble Erase, nuova caratteristica dell'offerta standard di 14a generazione

  • I documenti standard del settore utilizzano la parola "crittografico". In contesti informali, si utilizza il termine "cancellazione immediata", "cancellazione sicura immediata", "cancellazione immediata con codifica" e altri ancora. Ai fini di ritiro o ridestinazione (sistema o array), la 14a generazione consente di cancellare definitivamente i contenuti del cliente dalle unità disco rigido (HDD) e a stato solido (SSD)
  • La cancellazione dei dati da un'unità è classificata può avvenire con i seguenti metodi:
    • Sovrascrittura. La cancellazione avviene scrivendo 0 in tutta l'unità (l'operazione può richiedere tempi diversi a seconda della capacità del disco).
    • Crittografia. La cancellazione avviene tramite la crittografia supportata dall'unità. Le unità ISE eseguono automaticamente la crittografia dei dati utilizzando un motore di crittografia dei supporti interno e una chiave di crittografia dei dati interna. Questo tipo di unità supporta i comandi di pulitura crittografica T10 o T13, che Dell chiama "Instant Scramble Erase" (ISE), ma non non supporto la funzionalità TCG.
  • Funzionamento di ISE: se lo si desidera, ora esiste un modo semplice per rendere inutilizzabili tutti i dati sull'unità. È sufficiente fornire all'unità l'istruzione di cancellare in modo permanente la chiave segreta di crittografia dei supporti interni generandone una completamente nuova e quindi iniziare a utilizzare la nuova chiave con il motore di crittografia/decrittografia interno. Da questo momento in poi, i dati già presenti sul supporto saranno inutili ("scrambled", crittografati). L'unità ora utilizza la nuova chiave crittografica per i supporti interni per la crittografia e la decrittografia trasparenti. È così che funziona ISE.
  • Vantaggi di ISE
      • Velocità: l'esecuzione è veloce, rispetto a un'operazione di scrittura in un'unica operazione completa di 8 ore o più per un disco rigido da 4 TB.
      • Uniformità: il tempo di crittografia è indipendente di capacità di storage dell'unità.
      • Semplicità: viene utilizzato un comando standard, senza nessun protocollo di comando specifico per la sicurezza.
      • Completezza: vengono crittografati anche i percorsi fisici dei blocchi logici riassegnati (nella rara eventualità che i dati siano in qualche modo ripristinabili da questi percorsi errati). La nuova best practice per la cancellazione dei dati da un HDD (sovrascrivendo più volte l'intera unità) non avrà alcun effetto su questi percorsi fisici.
      • Fiducia degli utenti: una volta compreso il funzionamento di ISE e la protezione dei dati offerta dalla crittografia AES a 256 bit, i clienti potrebbero essere più propensi a restituire l'unità per far analizzare gli errori.
      • Riconversione: le unità possono essere "riciclate" velocemente per nuovi utilizzi nel data center, senza dati residui dall'utilizzo precedente.

Le unità disco rigido per prodotti di storage e server Dell Enterprise sono disponibili in vari modelli: ottimizzate per prestazioni mission critical (10.000 e 15.000 rpm) e ottimizzate per capacità business-critical (7.200 rpm).

In generale, le unità mission critical (MC) o quelle ottimizzate per prestazioni (SAS 10.000 e 15.000 rpm) sono utilizzate per le applicazioni che richiedono massimi livelli di affidabilità e prestazioni e sono disponibili solo con fattore di forma ridotto da 2,5". Le unità business-critical (BC) o ottimizzate per capacità (SAS nearline e SATA a 7.200 rpm) offrono capacità di gran lunga superiori, ma minore affidabilità e prestazioni inferiori rispetto alle unità mission critical. Sono disponibili con fattore di forma ridotto da 2,5" e con fattore di forma di grandi dimensioni da 3,5". Nell'industria dei dischi rigidi è in corso una transizione fondamentale. La dimensione standard di un'unità di dati di base (un settore del disco) sta passando da 512 byte a 4.096 byte (4K). Fortunatamente, esistono più modi per mantenere le dimensioni di 512 byte, in modo da avere entrambi i formati disponibili nel futuro. Di seguito vengono fornite alcune informazioni sulle considerazioni da effettuare prima di valutare questa aggiunta.

  • A partire dalla fine del 2009, con un'accelerazione nel 2010 e il picco massimo nel 2011 per i dischi rigidi basati su client, le aziende che producono dischi rigidi hanno cominciato ad abbandonare la dimensione standard di 512 byte di un settore del disco per passare alla dimensione superiore di 4.096 byte, in grado di garantire maggiore efficienza. In genere, queste unità di base vengono chiamate settori 4K e attualmente l'associazione IDEMA (International Disk Drive Equipment and Materials Association) le definisce di formato avanzato (Advanced Format). Anche i dischi rigidi di classe enterprise stanno passando a questo formato, ma l'adozione sarà più lenta. Il primo disco rigido Advanced Format di classe enterprise è stato immesso nel mercato nel 2012, in quantità limitata nel 2013 e con una distribuzione più generale a partire dal 2014.
  • I clienti utilizzano applicazioni e sistemi operativi/file system basati su 512 byte (512n) da decenni. Il passaggio alla dimensione 4K avrà un impatto su questi stack di software e determinerà un lavoro supplementare di convalida, nonché eventuali modifiche strutturali al software, una volta effettuata la transizione. Le nuove unità ad alta capacità dovranno essere realizzate in questo formato 4K. I clienti potrebbero essere riluttanti ad adottare il cambiamento così rapidamente, quindi è stato creato un modello di simulazione di queste unità, dove l'unità si basa sulla tecnologia 4K, ma consente l'indirizzamento e il trasferimento a 512 byte all'interfaccia. Queste unità sono note come 512e.
  • Di seguito è riportata una tabella in cui sono descritti questi concetti:

Tipo di formato

Byte per valore del settore

Byte per valore del settore fisico

512n

512

512

512e

512

4.096

4Kn

4.096

4.096



  • Molti aspetti dei moderni sistemi informatici continuano a presupporre che i settori siano sempre di 512 byte. L'offerta di dischi rigidi di Dell comprende unità 512n, unità 512e e unità con formato 4Kn. Il formato 512n è disponibile per i clienti interessati a mantenere nel tempo lo stesso tipo di unità utilizzate. Le unità 512e forniscono una dimensione del settore di 512 byte per le capacità non disponibili in formato 512n. Le unità con formato 4Kn sono destinate ai clienti interessati ad adottare i dischi rigidi più recenti e ad altissima capacità e ai clienti che si preparano a seguire l'orientamento futuro dell'industria dei dischi rigidi. I settori a 512 byte rimarranno un formato riconosciuto e supportato per molti anni a venire. La condivisione delle unità formattate come 4Kn può rimanere di piccole dimensioni, mentre i nuovi dischi rigidi con capacità superiore saranno disponibili in futuro nel formato 512e.


Dischi rigidi 512e con prestazioni ottimizzate: nuova offerta per la 13a e la 14a generazione

  • A fine aprile 2017, Dell ha introdotto un nuovo disco rigido SAS da 2,5", 900 GB, 15.000 rpm, 512e a 12 Gb/s con cache avanzata per migliorare le prestazioni di lettura, unitamente alla cache avanzata di scrittura disponibile come standard in questa linea. La cache avanzata TurboBoostTM (marchio di Seagate Inc) ha segnato per Seagate un grande miglioramento delle prestazioni di classe enterprise nei dischi rigidi standard (10.000 e 15.000 rpm). La nuova unità 512e integra un valore eMLC NAND ridotto come memoria cache, riducendo le latenze per tempi di risposta molto più rapidi e prevedibili. Piuttosto che realizzare soluzioni di storage con un mix di dischi rigidi e unità a stato solido (SSD) dedicate, spesso Turbo Boost riesce a offrire il meglio di entrambe le tecnologie. Come minimo, TurboBoost può migliorare la produttività generale tramite una disponibilità nettamente superiore dei dati attivi (i dati più frequentemente richiesti dall'host) e un tempo di risposta IOPS notevolmente ridotto.
    • I dati attivi vengono copiati dai supporti magnetici nella cache NAND. Le successive richieste dell'host per questi dati possono quindi essere soddisfatte molto più velocemente dalla memoria Flash rispetto alla rotazione magnetica (supporto/disco). Mentre la cache si riempie, i file meno attivi vengono ritirati dalla cache NAND in modo da fare spazio per altri dati, mentre i file originali rimangono accessibili dal supporto del disco, se necessario. Con la tecnologia TurboBoost, la ricerca e la latenza rotazionale del processo di lettura di un disco tradizionale vengono spesso eliminate, dal momento che, se i dati si trovano nella cache NAND, non è necessario eseguire la ricerca in alcun supporto fisso.
  • I vantaggi della cache avanzata in un disco rigido (HDD) variano a seconda delle applicazioni, con un'efficacia direttamente proporzionale alle dimensioni del carico di lavoro. È ideale per assemblare nuovi server ad alte prestazioni, gestire rapidamente più transazioni o eseguire sostituzioni, poiché questa caratteristica è sempre attiva e non richiede l'attivazione da parte dell'host.
    • Virtual Desktop Infrastructure (VDI)
    • Elaborazione delle transazioni online (OLTP)
    • Server Web
    • Query di Database di piccole dimensioni
    • Carichi di lavoro di Exchange
    • Attività di lettura/scrittura casuali

Per maggiori dettagli sui risultati delle prestazioni campione per la capacità del disco, consultare il documento di confronto (in inglese).

Dell offre diverse soluzioni di unità a stato solido (SSD) per soddisfare le diverse esigenze del cliente. Le unità SSD di classe enterprise assicurano affidabilità, prestazioni e architettura specifiche rispetto a quelle studiate per client e utenti privati. Mentre le unità SSD per utenti privati, come quelle utilizzate nei notebook, sono progettate per gestire i carichi di lavoro, la rigidità e la durata della batteria dei sistemi di fascia consumer, le unità a stato solido di classe enterprise sono progettate in base ai requisiti di I/O (input/output) delle applicazioni aziendali, con particolare attenzione per gli aspetti di prestazioni di I/O random, affidabilità e protezione dei dati in caso di spegnimento improvviso.

Comprendere i concetti basilari delle unità SSD di classe enterprise consente ai clienti di prendere decisioni consapevoli quando si confrontano più soluzioni:

Over-provisioning: il punto debole delle unità a stato solido sono le caratteristiche di scrittura. La riscrittura di un'area di un'unità SSD richiede prima la cancellazione dei dati scritti. Per superare in parte il possibile calo delle prestazioni di scrittura, le unità SSD di Dell di classe enterprise dei prodotti Dell PowerEdge adottano tutte un approccio noto come over-provisioning della memoria Flash, che consiste nel mantenere la capacità della memoria flash nativa al di sopra dei livelli definiti dall'utente e nell'utilizzare lo spazio aggiuntivo come una sorta di blocco note per registrare rapidamente i dati di scrittura delle applicazioni in aree dell'unità flash che sono già in uno stato di cancellazione. Le unità SSD sono dotate di funzioni per la pulitura dello spazio di memoria flash caratterizzato dall'over-provisioning, le cui tempistiche di esecuzione evitano in genere un possibile impatto sulle prestazioni delle applicazioni.

Resistenza alla scrittura: la resistenza alla scrittura è il numero di cicli P/E (Program/Erase) applicabile a un blocco di memoria Flash prima che il supporto di storage diventi inaffidabile. Data la diversità dei carichi di lavoro dei centri dati e delle esigenze di lettura/scrittura, Dell offre diverse unità SSD di classe enterprise con diversi livelli di resistenza, in modo che i clienti possano progettare la soluzione adatta alle proprie esigenze.

Di seguito sono riportate le diverse categorie (swimlane) delle unità SSD di classe enterprise offerte da Dell:
    A scrittura intensiva: per carichi di lavoro con 50/50 di lettura/scrittura; resistenza massima. Esempi di carichi di lavoro di questo tipo sono: HPC, accesso a database e memorizzazione nella cache. 
    Uso misto: per carichi di lavoro con 70/30 di lettura/scrittura; resistenza media. Esempi di carichi di lavoro di questo tipo sono: e-mail/messaggistica, OLTP ed e-commerce. 
    A lettura Intensiva : per carichi di lavoro con 90/10 di lettura/scrittura; resistenza bassa. Esempi di carichi di lavoro di questo tipo sono: database warehousing, streaming di contenuti multimediali e soluzioni VOD. 
    Ottimizzata per l'avvio : unità SSD a basso costo/capacità ridotta, progettate per l'utilizzo come dispositivi di avvio nei server; resistenza bassa.
    Interfaccia host: le unità SSD di classe enterprise di Dell supportano tre tipi di interfaccia host:
    SSD SATA: le unità SSD SATA sono basate sull'interfaccia SATA standard di settore. Le unità SSD SATA forniscono prestazioni adeguate per server di classe enterprise.
    SSD SAS: le unità SSD SAS sono basate sull'interfaccia SAS standard di settore. Grazie alla combinazione di eccellente affidabilità, integrità dei dati e ripristino in caso di errore dei dati, le unità SSD SAS sono ideali per le applicazioni aziendali.
    SSD PCIe: l'unità SSD PCIe Dell PowerEdge Express Flash è un dispositivo di storage a stato solido ad alte prestazioni che consente di ottenere prestazioni IOPS fino a 200 volte superiori rispetto ai tradizionali dischi rigidi a rotazione.

Per maggiori dettagli sui risultati delle prestazioni campione per la capacità del disco, consultare il documento di confronto (in inglese).