Help mij bij mijn keuze: harde schijven of Solid State-schijven?

Als gebruiker van bedrijfssystemen maakt u zich vooral zorgen over de veiligheid van uw gegevens en de betrouwbaarheid van het storagemedium.

Dell onderwerpt haar harde schijven voor ondernemingen en SSD's volgens een streng validatieproces voordat er ook maar wordt overwogen om ze toe te voegen aan ons assortiment server- en storagesystemen. Dell heeft strenge schijfspecificaties voor prestaties, taakcycli, MTBF (Mean Time Between Failures of gemiddelde tijd tussen storingen) en rotationele trillingen, die allemaal nodig zijn voor een omgeving op bedrijfsniveau. Alleen schijven die aan deze strenge specificaties voldoen, brengen we op de markt.

De prestaties en kosten van de verschillende aangeboden HDD's en SSD's kunnen variëren. Zie de afzonderlijke tabbladen hieronder om het effect op uw applicaties te bepalen.

Er zijn verschillende soorten harde schijven (HDD) en Solid State-schijven (SSD) voor verschillende behoeften van ondernemingen en consumenten. Hieronder vallen:

Solid State SAS- en SATA-schijven:
snel storagemedium voor willekeurige I/O

10.000 rpm en 15.000 rpm harde schijven:
optimale prestaties en beschikbaarheid als snelheid belangrijk is

7.200 rpm SAS- en SATA-schijven: hoge capaciteit en een buitengewoon gunstige prijs per Gb als de nadruk ligt op capaciteit

Entry-schijven: goedkope schijven die worden gebruikt voor implementaties waarin het gebruik laag is en het aantal schijven beperkt. Vanwege de beperkte gebruiksmogelijkheden zijn deze schijven alleen verkrijgbaar in een klein aantal systemen en configuraties

ISE: Instant Scramble Erase, een nieuwe standaardfunctie in 14G

  • In de standaarddocumenten in de branche worden de termen 'cryptografisch' of 'crypto' gebruikt. In informele context worden de termen 'direct wissen', 'direct veilig wissen', 'direct versleuteld wissen' etc. gebruikt. Wanneer het systeem of de array wordt vervangen of een nieuw doel krijgt, kan de content van de klant permanent worden gewist van de harde schijven en van Solid State-schijven bij gebruik van 14G.
  • Voor het wissen van schijfgegevens gelden de volgende categorieën:
    • Overschrijven: wissen door nullen op de harde schijf te schrijven (dit kost tijd, afhankelijk van de capaciteit van de schijf).
    • Versleutelen: wissen met behulp van een sleutel die wordt ondersteund door de schijf. ISE-schijven versleutelen data automatisch door middel van een intern mediaversleutelingsprogramma en een interne dataversleutelingssleutel. Dit type schijf biedt ondersteuning voor de T10 of T13 versleutelde wisopdrachten. Dell noemt deze functie 'Instant Scramble Erase', maar ondersteunt de TCG-functie niet.
  • Als u dat wilt, kunt u met ISE alle data op een schijf nu eenvoudig onbruikbaar maken. U geeft de schijf de opdracht om de verborgen interne sleutel voor mediaversleuteling te verwijderen, vervolgens een nieuwe, ongerelateerde sleutel te genereren en deze nieuwe sleutel te gebruiken met het interne versleutelingsprogramma. Vanaf dat moment is de data die al op de schijf stond onbruikbaar geworden ('scrambled'). De schijf gebruikt nu de nieuwe interne mediaversleutelingssleutel voor transparante versleuteling en ontsleuteling. Zo werkt ISE.
  • Voordelen van ISE:
      • Snelheid: snel uitgevoerd in vergelijking met een single-pass schrijfactie van de volledige schijf (8 uur of langer voor een harde schijf van 4 TB)
      • Consistentie: de tijd die het versleutelen kost, is niet afhankelijk van de storagecapaciteit van de schijf
      • Eenvoud: maakt gebruik van een standaard opdracht; er wordt geen speciaal protocol voor beveiligingsopdrachten gebruikt
      • Degelijkheid: zelfs de fysieke locatie van opnieuw toegewezen logische blokken wordt versleuteld (voor het zeldzame geval dat de data hersteld kan worden aan de hand van deze 'slechte' locaties). De volgende best practice voor het 'wissen' van een harde schijf (het meerdere keren overschrijven van de volledige schijf) kan niet bij deze fysieke locaties.
      • Vertrouwen van de gebruiker: nadat de gebruiker weet hoe ISE werkt en hoe de sterke 256-bits AES-versleuteling de data beschermt, is hij waarschijnlijk eerder geneigd om een schijf terug te sturen voor een FA (foutanalyse)
      • Nieuwe bestemming: harde schijven kunnen snel worden 'gerecycled' voor nieuwe toepassingen in het datacenter, zonder dat er data achterblijft van eerder gebruik.

Harde schijven voor Dell Enterprise server- en storageproducten zijn verkrijgbaar in diverse typen, zoals missiekritieke (10.000 en 15.000 rpm), optimale prestaties, bedrijfskritiek (7200 rpm) optimale capaciteit.

In het algemeen worden de missiekritieke schijven of schijven met optimale prestaties (SAS met 10.000 en 15.000 rpm) gebruikt in applicaties die de hoogste betrouwbaarheid en prestaties eisen. Deze schijven zijn alleen beschikbaar in een klein formaat van 2,5”. Bedrijfskritieke schijven of schijven met optimale capaciteit (7200 rpm Nearline SAS en SATA) hebben een veel hogere capaciteit, maar zijn minder betrouwbaar en minder snel dan missiekritieke schijven. Deze zijn beschikbaar in zowel een klein formaat van 2,5” als een groot formaat van 3,5”. In de wereld van de harde schijf is een fundamentele verandering gaande. De standaardafmeting van een basisgegevenseenheid (een sector op de schijf) gaat over van 512 bytes naar 4 kB. Gelukkig is het mogelijk om de sectorgrootte van 512 bytes te behouden , zodat beide beschikbaar zullen zijn in de toekomst. Hieronder vindt u informatie over deze toevoeging en waar u als gebruiker rekening mee moet houden:

  • De overgang naar de nieuwe sectorgrootte begon in 2009, kwam op stoom in 2010 en kwam op de markt voor clientgebaseerde harde schijven in 2011. Grote bedrijven migreerden van de oude sectorgrootte van 512 bytes naar de grotere, efficiëntere sectorgrootte van 4.096 bytes, meestal 4K-sectoren of Advanced Format by IDEMA (International Disk Drive Equipment and Materials Association) genoemd. Enterprise-HDD's gaan ook over naar het nieuwe formaat, maar wordt minder snel geaccepteerd. De eerste Enterprise-HDD's in Advanced Format werden aangeboden in 2012, met een beperkt aanbod in 2013 en een meer algemene distributie in 2014 en later.
  • Klanten werken al tientallen jaren met applicaties, besturingssystemen en bestandssystemen die zijn gebaseerd op 512 bytes (512n). De overstap naar de sectorgrootte 4K heeft gevolgen voor deze softwarestacks en zal resulteren in extra validatietaken en mogelijk structurele wijzigingen in de software. Nieuwe schijven met hogere capaciteit moeten worden gemaakt in dit 4K-formaat. Dell erkent dat klanten deze overstap waarschijnlijk niet zo snel maken en daarom is er een emulatiemodel van deze schijven gemaakt. Deze schijf is gemaakt van de 4K-technologie, maar het adresseren van 512 bytes en de overdracht op de interface is mogelijk. Deze schijven worden 512e genoemd.
  • Hieronder vindt u een tabel waarin deze concepten worden beschreven:

Formaattype

Bytes per sectorwaarde

Bytes per fysieke sectorwaarde

512n

512

512

512e

512

4096

4Kn

4096

4096



  • Veel aspecten van moderne computingsystemen gaan ervan uit dat sectoren altijd 512 bytes zijn. De harde schijven van Dell zijn beschikbaar in het formaat 512n, 512e en 4Kn. Het formaat 512n is beschikbaar voor klanten die het vertrouwde schijftype willen blijven gebruiken. De 512e-schijven bieden een sectorgrootte van 512 bytes voor capaciteiten die niet beschikbaar zijn in 512n. De naar 4Kn geformatteerde schijven zijn voor klanten die de nieuwste harde schijven met de hoogste capaciteit willen aanschaffen en die klaar willen zijn voor de toekomst van de harde schijf. De komende jaren wordt 512 bytes per sector in ieder geval nog erkend en ondersteund. Het deel van de schijven dat is geformatteerd als 4Kn kan klein blijven. De nieuwste harde schijven met de hoogste capaciteit zijn zowel nu als in de toekomst beschikbaar in 512e-sectorformaat.


512e-harde schijf met verbeterde prestaties als nieuw aanbod voor 13G en 14G

  • Dell lanceerde eind april 2017 een nieuwe 2,5” form factor 900 GB 15.000 512e 12 Gbps SAS HDD met uitgebreide cache voor nog betere leesprestaties, naast de geavanceerde schrijfcache die standaard is in deze reeks. De met TurboBoostTM (handelsmerk van Seagate Inc) verbeterde cache is een enorme prestatieverbetering van Seagate ten opzichte van het standaardontwerp voor krachtige zakelijke harde schijven (met een rotatiesnelheid van 10.000 en 15.000 rpm). Deze nieuwe 512e-schijf integreert een kleine hoeveelheid eMLC NAND als cache, zodat de latentie omlaag gaat en het systeem aanzienlijk sneller reageert. In plaats van storage-oplossingen die een combinatie vormen van aparte harde schijven en SSD's, biedt TurboBoost vaak het beste van beide werelden. TurboBoost kan minstens helpen om de algemene productiviteit te verbeteren doordat de beschikbaarheid van hot data (de data die het meest wordt gezocht door de host) sterk omhoog gaat en de IOPS aanzienlijk sneller reageert.
    • Hot data worden gekopieerd van magnetische media naar de NAND-cache. Wanneer de host vervolgens opnieuw om deze data vraagt, kan dit sneller worden uitgevoerd dankzij het flashgeheugen, in plaats van de roterende magnetische plaat (media/schijf). Wanneer de cache vol raakt, worden de minst gebruikte bestanden verwijderd van de NAND om ruimte te maken voor meer data, terwijl de originele bestanden indien nodig toegankelijk blijven vanaf de schijf. Dankzij de TurboBoost-technologie is er vaak geen sprake meer van latency vanwege zoeken en roteren tijdens het leesproces van een standaardschijf. Wanneer data zich in de NAND bevindt, is er immers geen sprake meer van draaiende media die doorzocht moet worden.
  • De voordelen van de verbeterde HDD-cache verschilt per applicatie: hoe groter de workload, hoe effectiever. Ideaal om nieuwe krachtige servers op te zetten, snel meerdere transacties te beheren of als vervanger wanneer de functie altijd actief is en niet ingeschakeld hoeft te worden via de host.
    • Virtual Desktop Infrastructure (VDI)
    • Online Transaction Processing (OLTP)
    • Webservers
    • Doorzoeken van kleine database
    • Workloads uitwisselen
    • Willekeurige lees-/schrijftaken

Lees het vergelijkingsdocument (in het Engels) voor meer informatie over de prestaties van de schijven door middel van voorbeeldresultaten.

Dell biedt verschillende Solid State-schijfoplossingen (SSD) om de verschillende behoeften van klanten tegemoet te komen. Enterprise-SSD's hebben in vergelijking met klant- of consumentengebaseerde SSD's ongekende eigenschappen op het gebied van betrouwbaarheid, prestaties en architectuur. SSD's voor de consumentenmarkt, bijvoorbeeld de SSD’s in laptops, zijn ontworpen voor workloads, stevigheid en batterijduur die kenmerkend zijn voor consumentenproducten. SSD's op bedrijfsniveau zijn echter ontworpen voor de I/O-vereisten (input/output) van zakelijke applicaties, waarbij de primaire focus ligt op willekeurige I/O-prestaties, betrouwbaarheid en databeveiliging wanneer de stroom plotseling uitvalt.

Als klanten enig inzicht hebben in de grondbeginselen van Enterprise SSD's, kunnen ze overwegende beslissingen nemen bij het vergelijken van oplossingen.

Overprovisioning: het zwakke punt van SSD's zijn de schrijfkenmerken. Om een geschreven gebied van een SSD te kunnen herschrijven, moeten de oude gegevens eerst worden gewist voordat nieuwe gegevens kunnen worden geschreven. Om een gedeelte van het verlies aan schrijfprestaties goed te maken, maken Dell Enterprise SSDs's in alle Dell PowerEdge producten gebruik van een aanpak die bekend staat als overprovisioning van Flash. Door deze aanpak blijft de eigen flashcapaciteit hoger dan de door de gebruiker gedefinieerde capaciteit en wordt de extra ruimte gebruikt als een soort notitieblok om snel schrijfgegevens van applicaties neer te zetten op flashgebieden die zich al in een gewiste staat bevinden. De SSD's schonen deze flashruimte op voor overprovisioning tijdens perioden waarin er meestal geen invloed is op de prestaties van applicaties.

Write endurance: Write endurance is het aantal schrijf-/wishandelingen dat kan worden uitgevoerd op een blok flashgeheugen voordat het storagemedium onbetrouwbaar wordt. Omdat workloads van datacenters en lees-/schrijfbehoeften verschillen, biedt Dell verschillende Enterprise-SSD's met verschillende endurance zodat klanten de juiste oplossing kunnen ontwerpen voor hun behoeften.

Hieronder vindt u een overzicht van de verschillende categorieën (banen) waarin Dell Enterprise-SSD's aanbiedt:
  • Schrijfintensief: 50/50 lees-/schrijfworkloads met de hoogste endurance. HPC, database logging en caching zijn voorbeelden van deze workloads. 
  • Gemengd gebruik: 70/30 lees-/schrijfworkloads met middelgrote endurance. E-mail/berichten, OLTP en internetverkoop zijn voorbeeld van deze workloads. 
  • Leesintensief: 90/10 lees-/schrijfworkloads met lage endurance. Datawarehousing, media streamen en VOD-oplossingen zijn voorbeelden van deze workloads. 
  • Geoptimaliseerd voor opstarten: SSD's met de laagste kosten en beperkte capaciteit die zijn ontworpen als opstartapparaat in servers. Lage endurance.
  • Host Interface: Dell Enterprise SSD's ondersteunen drie soorten hostinterfaces:
  • SATA SSD: SATA SSD's zijn gebaseerd op de industriestandaard SATA-interface. SATA SSD's bieden redelijke prestaties voor Enterprise-servers.
  • SAS SSD: SAS SSD's zijn gebaseerd op de industriestandaard SAS-interface. SAS SSD's combineren superieure betrouwbaarheid, gegevensintegriteit en gegevensherstel na fouten waardoor ze geschikt zijn voor zakelijke applicaties.
  • PCIe SSD: de Dell PowerEdge Express Flash PCIe SSD is een krachtig Solid State-storageapparaat dat IOPS-prestaties realiseert die tot 2000 keer beter zijn dan die van traditionele roterende harde schijven.

Lees het vergelijkingsdocument (in het Engels) voor meer informatie over de prestaties van de schijven door middel van voorbeeldresultaten.