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協助選擇：硬碟與固態硬碟

協助選擇：硬碟與固態硬碟

企業系統使用者最擔心的問題，就是資料的安全性以及儲存資料所用媒體的可靠性。

Dell 的企業級硬碟及固態硬碟產品必須通過嚴謹的驗證程序之後，才會加入到伺服器與儲存系統產品系列當中。Dell 已針對硬碟的效能、耐用性週期、平均故障間隔時間 (MTBF) 及旋轉震動等企業級環境的所有要求，制訂最嚴格的規格。所有硬碟都必須確實符合這些規格，才能提供給客戶使用。

不同的硬碟與固態硬碟產品，在效能與成本上會有所差異。請參閱下方各個標籤，以評估每種產品對您應用層面的影響。

硬碟 (HDD) 及固態硬碟 (SSD) 有多種類型，可因應不同的企業客戶需求。其中包括：

固態 SAS、超值型 SAS 及 SATA 磁碟機

適用於隨機 I/O 的快速儲存媒體

10K 和 15K SAS 硬碟

滿足效能最佳化應用所需的效能與可用性

7.2K SAS 和 SATA 硬碟

滿足容量最佳化應用所需的大容量與優異的容量單位成本

入門級磁碟機

成本最低廉的磁碟，適用於使用率低且磁碟總數受限的情況。由於使用上的限制，這類磁碟機僅適用於少數的系統與組態。

硬碟建議

適用於 Dell 企業級伺服器與儲存產品的硬碟有多種不同的類型，包括關鍵任務 (10K 和 15K) 效能最佳化和業務關鍵 (7.2K) 容量最佳化。

一般來說，關鍵任務 (MC) 或效能最佳化的磁碟機 (10K 與 15K SAS) 均用於需要最高可靠性和效能的應用層面，而且僅限安裝於 2.5" 的小機型 (SFF) 上。業務關鍵 (BC) 或容量最佳化硬碟 (7.2K 近線 SAS 及 SATA) 雖然可提供更大的容量，但是可靠性與效能比不上關鍵任務硬碟。這類磁碟機可安裝於 2.5" 小機型 (SFF) 與 3.5" 大機型上。硬碟產業正經歷重大轉變。基本資料單元 (磁碟機上的磁區) 的標準大小正從 512 位元組轉變為 4K 位元組。幸好現在有數種方法可維持 512 位元組的磁區大小，因此未來這兩種位元組都能繼續使用。

硬碟裝置從 2009 年底開始進入用戶端市場，2010 年進入快速成長期，並在 2011 年成為用戶端主流儲存裝置，各大硬碟公司開始逐漸屏棄舊有的 512 位元組磁區大小，改採容量更大、更有效率的 4,096 位元組磁區大小 (一般稱為 4K 磁區，IDEMA [國際磁碟機設備與材料協會] 現稱之為「先進格式」)。企業級硬碟也逐漸接納採用這個格式，不過普及率較慢。第一款採用先進格式的企業級硬碟於 2012 年開始供應，到 2013 年供應數量仍舊相當有限，直到 2014 年之後才比較廣泛供應。

數十年來，客戶一直使用著建構在 512 位元組 (512n) 磁區上的應用程式和作業系統/檔案系統。這項移轉到 4K 位元組磁區大小的變動，不但會影響到這些軟體堆疊，轉移完成以後，將會衍生出更多額外的驗證工作，甚至會引發軟體的結構性改變。容量更大的全新硬碟勢必要以此 4K 格式來打造。有鑑於客戶目前可能不願意這麼快就作出改變；為此，業界已針對這類磁碟機創造了模擬模式，亦即以 4K 技術來製作磁碟機，但允許在介面上使用 512 位元組進行定址與傳輸作業。這類磁碟機稱為 512e。
下表說明這些概念：
格式類型 每個磁區位元組值 每個實體磁區位元組值
512n 512 512
512e 512 4,096
4Kn 4,096 4,096

  • 現代化的運算系統在許多層面都能繼續假定磁區永遠都是 512 位元組。Dell 硬碟產品系列包含 512n 磁碟機、512e 磁碟機及 4Kn 格式的磁碟機。對於想要在過渡期間繼續使用原有磁碟機類型的客戶來說，可採用 512n 格式。512e 磁碟機所提供的 512 位元組磁區大小，能夠發揮出 512n 所無法提供的功能。對於想要採用技術最新、容量最高的硬碟，以及準備好因應硬碟產業未來趨勢的客戶來說，採用 4Kn 格式的磁碟機將是最佳選擇。請注意，512 位元組/磁區定址方式在未來許多年仍會繼續是公認且受支援的格式。4Kn 格式磁碟機的市占率依然不大，而目前與規劃中最新、最大容量的硬碟也將提供 512e 磁區格式。

硬碟建議

  1. Dell 於 2017 年 4 月底推出全新 2.5" 外形規格的 900 GB 15K 512e 12 Gbps SAS 硬碟，除了此系列標配的進階寫入快取功能外，還提供增強型快取技術，可大幅提升讀取效能。TurboBoostTM (Seagate Inc 的商標) 增強型快取技術是 Seagate 針對標準企業級效能硬碟設計 (10K 和 15K RPM 轉速) 所做的重大效能加強。這款全新 512e 磁碟機整合少量的 eMLC NAND 作為快取記憶體，藉此減少延遲，讓可預期的回應時間顯著加快。TurboBoost 建構的儲存解決方案可徹底發揮傳統硬碟與固態硬碟的效用，並非只是將獨立的兩者混搭在一起。至少，TurboBoost 可藉由大幅提升的常用資料 (主機最常搜索的資料) 可用性以及大幅縮短的 IOPS 回應時間，來協助提高一般工作的生產力。

    • 常用資料會從磁性媒體複製到 NAND 快取記憶體。主機對此資料的後續要求便得以在快閃記憶體中完成，而且速度比旋轉磁盤 (媒體/磁碟) 快上許多。當快取記憶體寫滿時，最少使用的檔案會從 NAND 中淘汰，以清出空間來容納更多資料，而原始檔案則維持在有需要時可以從磁碟媒體存取的狀態。傳統磁碟機的讀取程序中會有一些搜尋和旋轉延遲的現象，TurboBoost 技術通常能讓此現象消失，因為資料如果存放在 NAND，就不必瀏覽旋轉的媒體。

  2. 增強型快取硬碟的優勢視應用內容而定，因為工作負荷愈大，效用也愈大。由於此功能隨時處於作用中狀態，完全不需要從主機啟用，因此非常適合用於建置新的高效能伺服器，
    可迅速管理多筆交易或以 drop-in 方式替換元件。

    • 虛擬桌面基礎架構 (VDI)
    • 線上交易處理 (OLTP)
    • 網頁伺服器
    • 小型資料庫查詢
    • Exchange 工作負荷
    • 隨機讀取/寫入工作

固態硬碟建議

以下列出 Dell EMC 提供的企業級固態硬碟類別：

  1. 寫入密集型 (WI)

    50/50 比例的讀取/寫入工作負荷，具備最優異的耐用度。此類別通常適用於執行 HPC、資料庫記錄以及快取工作負荷。

  2. 混合使用 (MU)

    70/30 比例的讀取/寫入工作負荷，具備中等耐用度。此類別通常適用於執行電子郵件/傳訊、OLTP 以及電子商務工作負荷。

  3. 讀取密集型 (RI)

    90/10 比例的讀取/寫入工作負荷，具備較低的耐用度。此類別通常適用於執行資料庫倉儲、媒體串流以及 VOD 工作負荷。

  4. 開機最佳化 (開機)

    用作伺服器開機裝置的最低成本/低容量固態硬碟。耐用度較低。適用於所有工作負荷。

  5. 主機介面

    Dell EMC 企業級固態硬碟支援下列選項：

  6. SATA 固態硬碟

    SATA 固態硬碟是依據業界標準 SATA 介面所設計。SATA 固態硬碟可為企業應用程式提供合理效能，雖然效能並非至關重要，但盡可能降低成本是必要的。

  7. 超值型 SAS 固態硬碟

    由 Toshiba Memory Corporation 開發的超值型 SAS 是 SAS 固態硬碟的新類別，採用 PowerEdge SAS 伺服器基礎架構，以相近的價格提供比 SATA 固態硬碟更優越的效能、延遲表現及可靠性。這類磁碟機的成本和效能比標準 SAS 固態硬碟低，效能則介於 SATA 和標準 SAS 之間。超值型 SAS 可輕鬆取代 SATA 固態硬碟，並為大部分企業應用程式帶來更高價值。

  8. SAS 固態硬碟

    SAS 固態硬碟是依據業界標準 SAS 介面所設計。SAS 固態硬碟結合了卓越的可靠性、資料完整性及失敗資料復原能力，因此對需要使用最高效能 SAS/SATA 磁碟機的應用程式而言，SAS 固態硬碟比 SATA 固態硬碟及超值型 SAS 固態硬碟更優異。價格雖然較高，但如果極為注重效能，則使用標準 SAS 固態硬碟仍較有保障。

  9. PCIe 固態硬碟

    Dell EMC PowerEdge Express Flash PCIe 固態硬碟是一款高效能固態儲存裝置，其 IOPS 效能最高可達傳統旋轉硬碟的 2,000 倍。

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