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Auswahlhilfe: Festplatten und Solid-State-Laufwerke

Auswahlhilfe: Festplatten und Solid-State-Laufwerke

Als NutzerIn von Systemen der Enterprise-Klasse legen Sie besonderen Wert auf die Sicherheit Ihrer Daten und die Ausfallsicherheit des Speichermediums für diese Daten.

Jede Dell HDD und SSD der Enterprise-Klasse durchläuft strengste Validierungstests, bevor sie überhaupt für den Einsatz in Server- und Storage-Systemen in Betracht gezogen wird. Zudem gelten bei Dell strenge Laufwerksspezifikationen hinsichtlich der in Enterprise-Umgebungen besonders wichtigen Faktoren Leistung, Tastgrad, MTBF (Mean Time Between Failure; mittlere Betriebsdauer zwischen Ausfällen) und Drehschwingung. Alle Dell Laufwerke müssen diesen anspruchsvollen Spezifikationen genügen, bevor eine Nutzung durch die KundInnen erfolgen kann.

Die Leistung und Kosten variieren bei den verschiedenen HDD- und SSD-Angeboten. Schauen Sie in den einzelnen unten stehenden Registerkarten nach, um die Auswirkungen auf Ihre Anwendungen einzuschätzen.

Festplattenlaufwerke (HDDs) und Solid-State-Laufwerke (SSDs) sind in mehreren Varianten erhältlich, um den unterschiedlichen Anforderungen von Enterprise-Kunden gerecht zu werden. Dazu zählen:

Solid-State-SAS-, Value-SAS- und SATA-Laufwerke

Schnellstes Speichermedium für wahlfreie E/A

SAS-Festplatten mit 10.000 1/min und 15.000 1/min

Leistung und Verfügbarkeit für leistungsoptimierte Anwendungen

SAS- und SATA-Festplatten mit 7.200 1/min

Hohe Kapazität und herausragendes Preis-Leistungs-Verhältnis für kapazitätsoptimierte Anwendungen

Einstiegslaufwerke

Kostengünstige Laufwerke, die bei Anwendungen mit geringer Nutzung und einer begrenzten Gesamtanzahl an Laufwerken verwendet werden. Aufgrund der beschränkten Nutzung sind diese Laufwerke nur in einer kleinen Anzahl an Systemen und Konfigurationen erhältlich.

Festplattenlaufwerkempfehlungen

Festplattenlaufwerke für Dell Enterprise Server- und Storage-Produkte sind in verschiedenen Typen erhältlich, darunter Mission Critical (10.000/15.000 1/min)/leistungsoptimiert, Business Critical (7.200 1/min) und kapazitätsoptimiert.

Im Allgemeinen werden Mission Critical (MC) und leistungsoptimierte Laufwerke (SAS mit 10.000 1/min und 15.000 1/min) für Anwendungen, die höchste Ausfallsicherheit und Leistung erfordern, verwendet. Sie sind ausschließlich im 63,5 cm-Small-Form-Factor-Format erhältlich. Business Critical (BC) bzw. kapazitätsoptimierte Laufwerke (Nearline-SAS- und SATA-Laufwerke mit 7.200 1/min) bieten im Vergleich zu MC-Laufwerken zwar deutlich höhere Kapazitäten, aber eine geringere Ausfallsicherheit und Leistung. Sie sind im 63,5 cm- und 88,9 cm-Small-Form-Factor-Format erhältlich. Im Bereich Festplattenlaufwerke findet gerade eine grundlegende Veränderung statt. Die Standardgröße einer einfachen Dateneinheit (ein Laufwerksektor) hat statt bisher 512 Byte nun 4.000 Byte. Glücklicherweise gibt es Möglichkeiten die Sektorgröße von 512 Byte beizubehalten, damit beide Größen in Zukunft zur Verfügung stehen.

Seit Ende 2009 nehmen Festplattenhersteller eine Umstellung von der veralteten Sektorgröße von 512 Byte auf eine größere, effizientere Sektorgröße von 4.096 Byte vor. Im Allgemeinen werden diese 4K-Sektor-, und jetzt nach IDEMA (International Disk Drive Equipment and Materials Association) auch als Advanced-Format-Festplatten bezeichnet. Diese Entwicklung wurde ab 2010 forciert und ist seit 2011 bei Client-basierten Festplattenlaufwerken Standard. Auch Festplattenlaufwerke der Enterprise-Klasse werden auf dieses Format umgestellt. Diese Änderung wird aber erst zu einem späten Zeitpunkt abgeschlossen sein. Das erste Festplattenlaufwerk im Advanced-Format war 2012 erhältlich. 2013 erschien dann eine begrenzte Auflage und seit 2014 wird eine weitere Verbreitung angestrebt.

Kunden verwenden seit Jahrzehnten Anwendungen und Betriebssysteme/Dateisysteme auf der Grundlage von 512 Byte (512n). Die Umstellung auf eine Sektorgröße von 4.000 Byte hat Auswirkungen auf diese Software-Stacks und zieht während des Übergangs zusätzliche Validierungsarbeit sowie mögliche strukturelle Änderungen an Software nach sich. Neue Laufwerke mit höherer Speicherkapazität werden in diesem 4K-Format erstellt werden müssen. Da KundInnen nur zögerlich Änderungen wie diese annehmen, ist ein Emulationsmodell dieser Laufwerke erstellt worden. Das Laufwerk baut auf 4K-Technologie auf, ermöglicht aber 512-Byte-Adressierung und ‑Übertragung an der Schnittstelle. Diese Laufwerke werden als 512e bezeichnet.
Im Folgenden finden Sie eine Tabelle, in der diese Konzepte beschrieben sind:
Formattyp Bytes pro Sektorwert Bytes pro physischem Sektorwert
512n 512 512
512e 512 4.096
4Kn 4.096 4.096

  • Es gibt viele Aspekte moderner Rechensysteme, die weiterhin Grund zur Annahme geben, dass Sektoren immer über 512 Byte verfügen. Das Angebot an Festplattenlaufwerken von Dell umfasst 512n- und 512e-Laufwerke sowie Laufwerke im 4Kn-Format. Das 512n-Format ist für KundInnen vorgesehen, die den gleichen Laufwerkstyp beibehalten möchten, den sie schon lange verwenden. Die 512e-Festplattenlaufwerke bieten eine Sektorgröße von 512 Byte für jene Kapazitäten, die bei 512n nicht verfügbar sind. Die Laufwerke im 4Kn-Format sind für KundInnen gedacht, die Interesse an der Integration der neusten Festplattenlaufwerke mit der höchsten Kapazität haben, und solche, die sich auf die zukünftige Ausrichtung der HDD-Branche vorbereiten. Beachten Sie, dass die 512-Byte- bzw. 512-Sektor-Adressierung künftig noch über viele Jahre als Format anerkannt und unterstützt werden wird. Der Anteil formatierter 4Kn-Laufwerke bleibt möglicherweise weiterhin gering. Die neuesten Festplattenlaufwerke mit höchster Kapazität von heute sowie die, die sich noch in der Planung befinden, werden ebenfalls im 512e-Sektorformat verfügbar sein.

Festplattenlaufwerkempfehlungen

  1. Ende April 2017 hat Dell ein neues 63,5 cm-Formfaktor-SAS-Festplattenlaufwerk mit 900 GB, 15.000 1/min, 512e und 12 Gbit/s vorgestellt. Es bietet neben serienmäßig vorhandenem verbesserten Schreibcache einen Enhanced Cache zur Steigerung der Leseleistung. Der Enhanced Cache von TurboBoost™ (Marke von Seagate Inc.) war Seagates wichtigstes Produkt zur Leistungsverbesserung von standardmäßigen Festplattenlaufwerken der Enterprise-Klasse (Umdrehungsgeschwindigkeit: 10.000 1/min und 15.000 1/min). In diesem neuen 512e-Laufwerk ist eMLC NAND als kleiner Cache enthalten, der die Latenz senkt, und so deutlich schnellere und vorhersehbarere Antwortzeiten ermöglicht. Anstatt eine Storage-Lösung mit einer Mischung aus separaten Festplattenlaufwerken und SSD-Festplatten zu erstellen, bietet TurboBoost häufig das Beste aus beiden Welten. TurboBoost kann mindestens die allgemeine Produktivität verbessern, indem es die Verfügbarkeit von häufig vom Host genutzten Daten deutlich steigert und die IOPS-Antwortzeit erheblich senkt.

    • Häufig genutzte Daten werden von magnetischen Datenträgern in den NAND-Cache kopiert. Auf darauf folgende Anforderungen dieser Daten vom Host kann dann deutlich schneller vom Flash-Speicher als von den rotierenden Festplatten (Datenträger/Festplatte) reagiert werden. Während der Speicher des Cache kontinuierlich belegt wird, werden selten genutzte Dateien auf dem NAND-Cache entfernt, um Raum für Daten zu schaffen. Dabei sind die ursprünglichen Dateien bei Bedarf auf den Festplatten abrufbar. Mit der TurboBoost-Technologie verschwindet in herkömmlichen Laufwerken häufig die Such- und Rotationslatenz, da beim Speichern von Daten in einem NAND-Cache kein Wechsel zu rotierenden Medien erforderlich ist.

  2. Die Vorteile von Festplattenlaufwerken mit Enhanced Caches sind abhängig von Anwendungen; je größer die Workload, desto effektiver sind die Festplattenlaufwerke. Sie sind ideal für die Konfiguration neuer Hochleistungsserver, für die schnelle Verwaltung mehrerer Vorgänge oder als Drop-in-Ersatz geeignet, da die Funktion dauerhaft aktiviert ist und
    keine Aktivierung von einem Host erfordert.

    • Virtuelle Desktopinfrastruktur (VDI)
    • Online-Transaktionsverarbeitung (OLTP)
    • Webserver
    • Kleine Datenbankabfrage
    • Workloads austauschen
    • Zufällige Lese- und Schreibvorgangaufgaben

SSD-Empfehlungen

Im Folgenden finden Sie die Kategorien der SSDs der Enterprise-Klasse, die Dell EMC bietet:

  1. Schreiboptimiert (WI)

    50/50 Lese-/Schreib-Workloads mit höchster Lebensdauer. Dies wird in der Regel für die Ausführung von Workloads wie HPC, Datenbank-Protokollierung und Caching von Workloads empfohlen.

  2. Kombinierte Verwendung (MU)

    70/30 Lese-/Schreib-Workloads mit mittlerer Lebensdauer. Dies wird in der Regel für die Ausführung von Workloads wie E-Mail/Messaging, OLTP und E-Commerce empfohlen.

  3. Leseoptimiert (RI)

    90/10 Lese-/Schreib-Workloads mit geringer Lebensdauer. Dies wird in der Regel für die Ausführung von Workloads wie Database Warehousing, Medienstreaming und VOD-Workloads empfohlen.

  4. Startoptimiert (Boot)

    Günstigste/kleinste SSDs zur Verwendung als Startgerät auf Servern. Geringe Beständigkeit. Geeignet für alle Workloads.

  5. Host-Schnittstelle

    Dell EMC SSDs der Enterprise-Klasse unterstützen die folgenden Optionen:

  6. SATA-SSD

    SATA-SSDs basieren auf der SATA-Schnittstelle (Branchenstandard). SATA-SSDs bieten eine angemessene Leistung für Unternehmensanwendungen, bei denen nicht die Leistung, sondern die Minimierung der Kosten von entscheidender Bedeutung ist.

  7. Value SAS-SSD

    Value-SAS wurde von der Toshiba Memory Corporation entwickelt und ist eine neue Klasse von SAS-SSDs, die die PowerEdge SAS-Serverinfrastruktur nutzt, um zu einem vergleichbaren Preis bessere Leistung, Latenz und Ausfallsicherheit als SATA-SSDs zu bieten. Diese Laufwerke sind günstiger und verzeichnen eine geringere Leistung als standardmäßige SAS-SSDs. Ihre Leistungseigenschaften sind zwischen SATA und standardmäßigen SAS einzuordnen. Value SAS ist ein einfacher Ersatz für SATA-SSDs und generiert einen höheren Wert bei den meisten Unternehmensanwendungen.

  8. SAS-SSD

    SAS-SSDs basieren auf der SAS-Schnittstelle (Branchenstandard). SAS-SSDs kombinieren erstklassige Ausfallsicherheit, Datenintegrität und Data Recovery nach Ausfällen und sind daher besser als SATA-SSD- und Value-SAS-SSD-Festplatten für Anwendungen geeignet, die mit SAS-/SATA-Laufwerken die höchste Leistung benötigen. Der Preis ist höher, wenn jedoch auf die Leistung großen Wert gelegt wird, ist dies mit Standard-SAS-SSDs gewährleistet.

  9. PCIe-SSD

    Die Dell EMC PowerEdge Express Flash PCIe-SSD ist ein SSD-Gerät mit hoher Performance, das eine bis zu 2000-fach höhere IOPS-Performance als herkömmliche rotierende Festplatten erzielt.

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