¿Qué es un disco de caché SSD? Un ejemplo de una configuración de caché basada en SSD. ¿Qué pasa con el SSD?

Consideremos varias opciones diferentes para construir un subsistema de disco de servidor para compararlas en términos de precio y rendimiento. Elijamos 10 TB como capacidad útil de almacenamiento en disco. Todas las opciones suponen el uso de un controlador RAID de hardware con una caché de 2 GB.

Opción de presupuesto- dos discos duros de 3,5" y 10 TB con interfaz SATA y una velocidad de giro de 7200 rpm, combinados en una matriz RAID1. El rendimiento de dicha matriz no excederá las 500 operaciones por segundo (IOPS) en lectura y 250 IOPS en escritura. Adicional La ventaja de esta solución es la posibilidad de multiplicar la capacidad de almacenamiento añadiendo nuevos discos a las bahías libres de la cesta de discos del servidor.

Opción productiva- 12 HDD de 2,5" a 10.000 RPM con una capacidad de 1,8 TB en RAID10 (RAID5 o RAID50 es el doble de lento en operaciones de escritura). Aquí obtenemos unos 5.000 IOPS para lectura y 2.500 IOPS para escritura, en 10 veces más que la primera opción, sin embargo, estos discos costarán aproximadamente seis veces más.

Máximo rendimiento proporcionará una matriz RAID10 de unidades SSD, por ejemplo, 12 piezas de Intel DC S4600 de 1,9 TB. El rendimiento de dicha matriz será de 800.000 IOPS en operaciones de lectura y 400.000 IOPS en operaciones de escritura, es decir, 160 veces más rápido que la segunda opción, pero 4 veces más caro en comparación con ella y 24 veces más caro que la primera opción. La elección de unidades SSD más grandes dará aproximadamente las mismas cifras en términos de coste y un rendimiento ligeramente inferior.

Opción formación	Lectura (IOPS)	Registro (IOPS)	A qué hora veces más rápido	A qué hora veces más caro
Disco duro de 10 TB x 2	500	250	—	—
Disco duro de 1,8 TB x 12	5’000	2’500	X10	X6
SSD de 1,9 TB x 12	800’000	400’000	X 1600	X24

En general, cuanto más caro, más rápido. E incluso la velocidad supera el precio.

La ganancia de rendimiento de 3 órdenes de magnitud que proporcionan los SSD es extremadamente atractiva, pero tiene un costo prohibitivo para un almacenamiento de este tamaño.

Afortunadamente, existe una tecnología menos costosa que puede proporcionar un rendimiento del mismo orden de magnitud que una matriz SDD convencional. Se basa en el uso de unidades SSD como memoria caché para el subsistema de discos.

La idea del almacenamiento en caché SSD se basa en el concepto de datos "calientes".

Normalmente, las aplicaciones de servidor trabajan activamente sólo con una pequeña parte de los datos almacenados en el subsistema de disco del servidor. Por ejemplo, en el servidor 1C, las transacciones se realizan principalmente con datos del período operativo actual, y la mayoría de las solicitudes al servidor de alojamiento web generalmente se refieren a las páginas más populares del sitio.

Por tanto, en el subsistema de disco del servidor hay bloques de datos a los que el controlador accede con mucha más frecuencia que a otros bloques. El controlador, que admite la tecnología de almacenamiento en caché SSD, almacena dichos bloques "calientes" en la memoria caché de las unidades SSD. Escribir y leer estos bloques desde SSD es mucho más rápido que leer y escribir desde HDD.

Está claro que la división de los datos en “calientes” y “fríos” es bastante arbitraria. Sin embargo, como muestra la práctica, el uso de incluso un par de unidades SSD pequeñas combinadas en una matriz RAID1 para almacenar en caché datos "calientes" proporciona un aumento muy grande en el rendimiento del subsistema de disco.

La tecnología de almacenamiento en caché SSD se utiliza para operaciones de lectura y escritura.

El algoritmo de almacenamiento en caché SSD lo implementa el controlador; es bastante simple y no requiere ningún esfuerzo por parte del administrador para configurarlo y mantenerlo. La esencia del algoritmo es la siguiente.

Cuando el servidor envía una solicitud al controlador para leer un bloque de datos

En caso afirmativo, el controlador lee el bloque de la caché SSD.

De lo contrario, el controlador lee el bloque de los discos duros y escribe una copia de ese bloque en la caché SSD. La próxima vez que haya una solicitud de lectura para este bloque, se leerá desde la caché SSD.

Cuando el servidor envía una solicitud al controlador para escribir un bloque de datos, el controlador verifica si el bloque dado está en la caché SSD.

En caso afirmativo, el controlador escribe este bloque en la caché SSD.

De lo contrario, el controlador escribe este bloque en los discos duros y en la caché SSD. La próxima vez que se realice una solicitud para escribir este bloque, solo se escribirá en la caché SSD.

¿Qué sucede si en la siguiente solicitud para escribir un bloque que no está en la caché del SSD no hay espacio libre para él? En este caso, el bloque "más antiguo" de la caché SSD en términos de tiempo de acceso se escribirá en el disco duro y un bloque "nuevo" ocupará su lugar.

Por lo tanto, después de un tiempo después de que el servidor comience a funcionar utilizando la tecnología de almacenamiento en caché SSD, la memoria caché del SSD contendrá principalmente bloques de datos a los que acceden con más frecuencia las aplicaciones del servidor.

Si planea usar el almacenamiento en caché SSD para uso de solo lectura, puede usar una sola unidad SSD o una matriz RAID0 de unidades SSD como caché en el SSD, ya que el caché SSD solo almacenará copias de los bloques de datos almacenados en el disco duro. unidades.

Si se planea utilizar el almacenamiento en caché SSD para lectura y escritura, los datos "activos" solo se almacenarán en la memoria caché del SSD. En este caso, es necesario garantizar una copia de seguridad de dichos datos, para lo cual se utilizan dos o más unidades SSD combinadas en una matriz RAID redundante, por ejemplo, RAID1 o RAID10, como memoria caché.

Veamos cómo funciona en la práctica la tecnología de almacenamiento en caché SSD y, al mismo tiempo, comparemos la efectividad de su implementación en controladores de dos fabricantes diferentes: Adaptec y LSI.

Pruebas

Matriz de discos principal: RAID10 de seis HDD SATA 3,5" de 1TB. Volumen de matriz utilizable 2,7TB.

Caché SSD: RAID1 de dos SSD Intel DC S4600 240GB. El volumen útil de la matriz es de 223 GB.

Usamos los primeros 20 millones de sectores, es decir, 9,5 GB, de la matriz RAID10 principal como datos activos. La pequeña cantidad de datos "calientes" seleccionada no cambia nada fundamentalmente, pero puede reducir significativamente el tiempo de prueba.

Controladores probados: Adaptec SmartRAID 3152-8i y BROADCOM MegaRAID 9361-8i (LSI).

La carga en el subsistema de disco se creó utilizando la utilidad iometer. Parámetros de carga de trabajo: tamaño de bloque de 4K, acceso aleatorio, profundidad de cola 256. Elegimos una profundidad de cola más alta para comparar el rendimiento máximo sin prestar atención a la latencia.

El rendimiento del subsistema de disco se registró utilizando el Monitor del sistema de Windows.

Adaptec (Microsemi) SmartRAID 3152-8i con tecnología maxCache 4.0

Este controlador admite la tecnología de almacenamiento en caché SSD maxCache 4.0 de forma predeterminada y tiene 2 GB de memoria caché propia con protección contra pérdida de energía incluida.

Al crear la matriz RAID10 principal, utilizamos la configuración predeterminada del controlador.

La matriz de caché RAID1 en el SSD se configuró en modo de escritura posterior para permitir el almacenamiento en caché de lectura y escritura del SSD. Al configurar el modo Write-Through, todos los datos se escribirán en el disco duro, por lo que solo obtendremos aceleración en las operaciones de lectura.

Imagen de prueba:

Gráfico 1. Pruebas de Adaptec maxCache 4.0

La línea roja es el rendimiento del subsistema de disco en operaciones de escritura.

En el primer momento, hay un fuerte aumento en el rendimiento hasta 100.000 IOPS: los datos se escriben en la memoria caché del controlador, que funciona a la velocidad de la RAM.

Una vez que el caché está lleno, el rendimiento cae a la velocidad normal de la matriz de discos duros (aproximadamente 2000 IOPS). En este momento, los bloques de datos se escriben en los discos duros, ya que estos bloques aún no están en la memoria caché del SSD y el controlador no los considera "calientes". Se escribe una copia de los datos en la caché SSD.

Poco a poco, se vuelven a escribir más y más bloques; dichos bloques ya están en la caché del SSD, por lo que el controlador los considera "calientes" y escribe solo en el SSD. El rendimiento de las operaciones de escritura alcanza los 40.000 IOPS y se estabiliza en este nivel. Dado que los datos en la caché SSD están protegidos (RAID1), no es necesario volver a escribirlos en la matriz principal.

Tenga en cuenta, por cierto, que la velocidad de escritura declarada por el fabricante para las unidades SSD Intel DC S4600 de 240 GB que utilizamos aquí es exactamente 38 000 IOPS. Dado que estamos escribiendo el mismo conjunto de datos en cada unidad en un par RAID1 reflejado, podemos decir que las unidades SSD funcionan a la velocidad más rápida posible.

linea azul- rendimiento del subsistema de disco en operaciones de lectura. La sección izquierda lee datos de una serie de discos duros a una velocidad de aproximadamente 2000 IOPS; todavía no hay datos "calientes" en la memoria caché del SSD. Simultáneamente con la lectura de los bloques del disco duro, se copian en la memoria caché del SSD. Gradualmente, la velocidad de lectura aumenta ligeramente a medida que los bloques que se leyeron previamente en la caché SSD comienzan a ser "atrapados".

Después de que todos los datos "calientes" se escriben en la caché del SSD, se leen desde allí a una velocidad de más de 90.000 IOPS (segunda sección azul).

linea morada - carga combinada (50% lectura, 50% escritura). Todas las operaciones se realizan únicamente con datos "calientes" en el SSD. El rendimiento ronda los 60.000 IOPS.

Reanudar

El controlador Adaptec SmartRAID 3152-8i hará un excelente trabajo organizando el almacenamiento en caché SSD. Dado que el controlador ya incluye compatibilidad con maxCache 4.0 y protección de caché, solo es necesario comprar SSD. El controlador es conveniente y fácil de configurar; la configuración predeterminada proporciona el máximo nivel de protección de datos.

Grabación de vídeo de prueba de Adaptec maxCache 4.0:

LSI (BROADCOM) MegaRAID 9361-8i

Este controlador admite la tecnología de almacenamiento en caché SSD CacheCade 2.0. Para utilizarlo, es necesario adquirir una licencia que cuesta unos 20.000 rublos.

La protección de caché no está incluida en el paquete, pero según las pruebas, descubrimos que para obtener el máximo rendimiento, es mejor utilizar el caché del controlador en el modo de escritura directa, que no requiere protección de caché.

Configuración del controlador para la matriz principal: caché del controlador en modo de escritura directa; Modos de lectura IO directa, sin lectura anticipada.

Memoria caché en unidades SSD (matriz RAID1) en modo Write-Back para almacenar en caché operaciones de lectura y escritura.

Imagen de prueba (aquí el rango de escala vertical es el doble que el de Adaptec):

Gráfico 2. Pruebas de LSI CacheCade 2.0

La secuencia de prueba es la misma, la imagen es similar, pero el rendimiento de CacheCade 2.0 es ligeramente superior al de maxCache.

En operaciones de escritura de datos "calientes", recibimos un rendimiento de casi 60 000 IOPS frente a 40 000 de Adaptec, en operaciones de lectura - casi 120 000 IOPS frente a 90 000 IOPS, en carga combinada - 70 000 IOPS frente a 60' 000 IOPS.

No hay un "pico" de rendimiento en el momento inicial de probar las operaciones de escritura, ya que la caché del controlador funciona en modo de escritura directa y no se utiliza al escribir datos en los discos.

Reanudar

El controlador LSI tiene configuraciones de parámetros más complejas, lo que requiere una comprensión de los principios de su funcionamiento. El almacenamiento en caché de SSD no requiere protección de caché del controlador. A diferencia de Adaptec, es posible utilizar la caché SSD para dar servicio a varias matrices RAID a la vez. Mejor rendimiento que los controladores Adaptec. Requiere la compra de una licencia adicional de CacheCade.

Grabación de vídeo de las pruebas de LSI CacheCade 2.0:

Conclusión

Agreguemos a nuestra mesa. Al comparar precios, tenga en cuenta que para una matriz de 10 TB, es deseable una memoria caché más grande. Tomaremos las cifras de rendimiento de nuestras pruebas.

Opción formación	Lectura (IOPS)	Registro (IOPS)	A qué hora veces más rápido	A qué hora veces más caro
Disco duro de 10 TB x 2	500	250	—	—
Disco duro de 1,8 TB x 12	5’000	2’500	X10	X6
SSD de 1,9 TB x 12	800’000	400’000	X 1600	X24
Disco duro de 10 TB x 2 + SSD de 960 GB x 2, maxCache	90’000	40’000	X 160	X2.5
Disco duro de 10 TB x 2 + SSD de 960 GB x 2, CacheCade	120’000	60’000	X 240	X3

Al escribir almacenamiento en caché de escritura, utilice siempre matrices redundantes (RAID1 o RAID10) como caché SSD.

Para la caché de SSD, utilice únicamente SSD de servidor. Tienen una superficie adicional "invisible" de aproximadamente el 20% del volumen declarado. Esta área de reserva se utiliza para operaciones de desfragmentación interna y recolección de basura, por lo que el rendimiento de dichas unidades durante las operaciones de escritura no disminuye incluso cuando están 100% llenas. Además, la presencia de un área de reserva ahorra recursos de conducción.

El recurso de las unidades SSD para la memoria caché debe corresponder a la carga en el subsistema de almacenamiento del servidor en términos del volumen de datos escritos. El recurso de la unidad generalmente está determinado por el parámetro DWPD (escrituras de unidad por día): cuántas veces al día se puede sobrescribir completamente la unidad durante 5 años. Las unidades con 3 DWPD o más suelen ser una opción adecuada. Puede medir la carga real en el subsistema de disco utilizando el monitor del sistema.

Si es necesario transferir todos los datos de la memoria caché de las unidades SSD a la matriz principal, debe cambiar el modo operativo de la caché SSD de escritura inversa a escritura directa y esperar hasta que los datos se escriban por completo en el disco duro. unidades. Al final de este procedimiento, pero no antes, el controlador “permitirá” que se elimine el volumen de caché SSD.

Si tiene alguna pregunta o comentario sobre este material, diríjalo a.

Un sistema de almacenamiento tradicional implica almacenar datos en HDD y SSD. En los últimos años, las capacidades de los discos duros han aumentado a un ritmo rápido. Sin embargo, su velocidad con acceso aleatorio sigue siendo baja. Algunas aplicaciones, como las bases de datos, las tecnologías de la nube o la virtualización, requieren tanto una alta velocidad de acceso como un gran volumen. Resulta que usar solo HDD no es aceptable y usar SSD es excesivamente caro. Usar un SSD solo como caché es la mejor relación precio/rendimiento para todo el sistema. En este caso, los datos en sí se ubicarán en discos duros de gran capacidad y los costosos SSD proporcionarán un aumento de rendimiento con acceso aleatorio a estos datos.

En la mayoría de los casos, una caché SSD será útil en los siguientes casos:

1. Cuando la velocidad del disco duro en IOPS durante la lectura es el cuello de botella.
2. Cuando hay significativamente más operaciones de E/S para lectura que para escritura.
3. Cuando la cantidad de datos utilizados con frecuencia es menor que el tamaño del SSD.

Solución

El almacenamiento en caché SSD es un caché adicional para aumentar el rendimiento. Se deben asignar uno o más SSD a un disco virtual (luna) para usarlo como caché. Tenga en cuenta que estos SSD no estarán disponibles para el almacenamiento de datos. Actualmente, el tamaño de la caché SSD está limitado a 2,4 TB.

Cuando se realiza una operación de lectura/escritura, se coloca una copia de los datos en el SSD. La próxima vez, cualquier operación con este bloque se realizará directamente desde el SSD. En última instancia, esto reducirá el tiempo de reacción y, como resultado, aumentará la productividad general. Si, lamentablemente, el SSD falla, los datos no se perderán, porque El caché contiene una copia de los datos del HDD.

La caché SSD se divide en grupos: bloques, cada bloque se divide en subbloques. La naturaleza de las operaciones de E/S para el disco virtual determina la elección de los tamaños de bloque y subbloque.

Llenando el caché

Leer datos del HDD y escribirlos en el SSD se denomina llenado de caché. Esta operación ocurre en segundo plano inmediatamente después de que el host realiza operaciones de lectura o escritura. El caché está limitado por dos parámetros:

• Umbral de llenado en lectura
• Umbral de llenado al escribir

Estos valores son mayores que cero. Si son cero, entonces la caché de lectura o escritura no funciona. Según estos valores, a cada bloque se le asocia su contador de lectura o escritura. Cuando el host realiza una operación de lectura y los datos se encuentran en la memoria caché, el contador de lectura aumenta. Si no hay datos en la memoria caché y el contador de lectura es mayor o igual que el valor del umbral de llenado en lectura, los datos se copian en la memoria caché. Si el valor del contador es menor que el umbral de llenado en lectura, los datos se leen sin pasar por el caché. La situación es similar para las operaciones de escritura.

Escenarios de operación de caché SSD

Tipo de E/S

El tipo de E/S determina la configuración de la caché SSD. Esta configuración la selecciona el administrador y define los parámetros de bloque, subbloque, umbral de llenado en lectura y umbral de llenado en escritura. Hay tres configuraciones predefinidas según los tipos de entrada/salida: bases de datos, sistema de archivos y servicios web. El administrador debe seleccionar la configuración de caché SSD para el disco virtual. Durante la operación, puede cambiar el tipo de configuración, pero en este caso se restablecerá el contenido del caché. Si las configuraciones predefinidas no se adaptan al perfil de carga que se utiliza, entonces es posible establecer sus propios valores de parámetros.

El tamaño del bloque afecta el tiempo de "calentamiento" de la caché, es decir cuándo los datos más necesarios se trasladarán al SSD. Si los datos se encuentran uno cerca del otro en el disco duro, es mejor utilizar un tamaño de bloque grande. Si los datos están ubicados de forma caótica, entonces es más lógico utilizar un tamaño de bloque pequeño.

El tamaño del subbloque también afecta el tiempo de calentamiento de la caché. Su mayor tamaño reduce el tiempo que lleva llenar el caché, pero aumenta el tiempo de respuesta a una solicitud del host. Además, el tamaño del subbloque también afecta la carga del procesador, la memoria y el ancho de banda del canal.

Para calcular el tiempo aproximado de calentamiento de la caché, puede utilizar el siguiente método.

• T: tiempo de calentamiento de la caché en segundos
• I – Valor de IOPS para HDD con acceso aleatorio
• S – Tamaño del bloque de E/S
• D – número de discos duros
• C – capacidad SSD completa
• P: umbral de llenado en lectura o umbral de llenado en escritura

Entonces T = (C*P) / (I*S*D)
Por ejemplo: 16 discos con 250 IOPS, un SSD de 480 GB como caché, la naturaleza de la carga son servicios web (64 KB) y umbral de llenado en lectura = 2.
Entonces el tiempo de calentamiento será T = (480GB*2) / (250*64KB*16) ≈ 3932 seg ≈ 65,5 min

Pruebas

Primero, veamos el proceso de creación de una caché SSD.

1. Después de crear el disco virtual, haga clic en ↓ y luego en Establecer almacenamiento en caché SSD
2. Seleccione Habilitar
3. Seleccione una configuración de la lista desplegable
4. Haga clic en Seleccionar discos y seleccione los SSD que se utilizarán como caché
5. Haga clic en Aceptar

Restricciones

• Sólo se puede utilizar SSD como caché
• Un SSD solo se puede asignar a un disco virtual a la vez
• Admite hasta 8 SSD por disco virtual
• Admite una capacidad total de hasta 2,4 TB SSD por sistema
• El almacenamiento en caché SSD requiere una licencia que se compra por separado del sistema

Resultados

Configuración de prueba:

• Disco duro Seagate Constellation ES ST1000NM0011 1TB SATA 6Gb/s (x8)
• SSD Intel SSD DC3500, SSDSC2BB480G4, 480 GB, SATA 6 Gb/s (x5)
• RAID 5
• Servicio de base de datos de tipos de E/S (8 KB)
• Patrón de E/S 8 KB, lectura aleatoria 90 % + escritura 10 %
• Disco virtual de 2TB

Según la fórmula, tiempo de calentamiento de la caché T = (2TB*2) / (244*8KB*8) ≈ 275036 segundos ≈ 76,4 horas

• Comparación del rendimiento de diferentes tipos de unidades de servidor (HDD, SSD, SATA DOM, eUSB)
• Comparación de rendimiento de los últimos controladores RAID de servidor Intel y Adaptec (24 SSD)
• Comparación del rendimiento del controlador RAID del servidor
• Rendimiento del subsistema de disco de servidores Intel basados ​​en Xeon E5-2600 y Xeon E5-2400
• Tablas de características comparativas: Controladores RAID, HDD de servidor, SSD de servidor
• Enlaces a las secciones de la lista de precios: Controladores RAID, HDD de servidor, SSD de servidor

La mayoría de las aplicaciones de servidor funcionan con el subsistema de disco del servidor en modo de acceso aleatorio, cuando los datos se leen o escriben en pequeños bloques de varios kilobytes de tamaño, y estos bloques se pueden ubicar aleatoriamente en la matriz de discos.

Los discos duros tienen un tiempo de acceso promedio a un bloque arbitrario de datos del orden de varios milisegundos. Este tiempo es necesario para posicionar el cabezal del disco sobre los datos deseados. En un segundo, un disco duro puede leer (o escribir) varios cientos de estos bloques. Este indicador refleja el rendimiento del disco duro en operaciones de E/S aleatorias y se mide por IOPS (entrada y salida por segundo, operaciones de E/S por segundo). Es decir, el rendimiento del acceso aleatorio a un disco duro es de varios cientos de IOPS.

Como regla general, en el subsistema de discos del servidor, varios discos duros se combinan en una matriz RAID en la que funcionan en paralelo. Al mismo tiempo, la velocidad de las operaciones de lectura aleatoria para una matriz RAID de cualquier tipo aumenta en proporción a la cantidad de discos en la matriz, pero la velocidad de las operaciones de escritura depende no solo de la cantidad de discos, sino también del método. de combinar discos en una matriz RAID.

Muy a menudo, el subsistema de disco es el factor que limita el rendimiento del servidor. Con una gran cantidad de solicitudes simultáneas, el subsistema de disco puede alcanzar su límite de rendimiento y aumentar la cantidad de RAM o la frecuencia del procesador no tendrá ningún efecto.

Una forma radical de aumentar el rendimiento del subsistema de disco es utilizar unidades de estado sólido (unidades SSD), en las que la información se escribe en una memoria flash no volátil. Para las unidades SSD, el tiempo de acceso a un bloque aleatorio de datos es de varias decenas de microsegundos (es decir, dos órdenes de magnitud menos que para los discos duros), por lo que el rendimiento de incluso una unidad SSD en operaciones aleatorias alcanza los 60.000 IOPS.

Los siguientes gráficos muestran indicadores comparativos de rendimiento para matrices RAID de 8 discos duros y 8 unidades SSD. Se proporcionan datos para cuatro tipos diferentes de matrices RAID: RAID 0, RAID 1, RAID 5 y RAID 6. Para no sobrecargar el texto con detalles técnicos, hemos colocado información sobre la metodología de prueba al final del artículo.

Los diagramas muestran que el uso de unidades SSD aumenta el rendimiento del subsistema de disco del servidor para operaciones de acceso aleatorio de 20 a 40 veces. Sin embargo, las siguientes limitaciones graves impiden el uso generalizado de unidades SSD.

En primer lugar, las unidades SSD modernas tienen poca capacidad. La capacidad máxima de los discos duros (3 TB) supera 10 veces la capacidad máxima de las unidades SSD del servidor (300 GB). En segundo lugar, las unidades SSD son aproximadamente 10 veces más caras que los discos duros si se compara el coste de 1 GB de espacio en disco. Por lo tanto, la creación de un subsistema de disco únicamente a partir de unidades SSD se utiliza actualmente con bastante poca frecuencia.

Sin embargo, puede utilizar unidades SSD como caché del controlador RAID. Hablemos con más detalle sobre cómo funciona y qué aporta.

El hecho es que incluso en un subsistema de servidor de disco bastante grande con una capacidad de decenas de terabytes, el volumen de datos "activos", es decir, los datos que se utilizan con mayor frecuencia, es relativamente pequeño. Por ejemplo, si está trabajando con una base de datos que almacena registros durante un largo período de tiempo, es probable que solo se utilice activamente una pequeña parte de los datos relacionados con el intervalo de tiempo actual. O si el servidor está diseñado para alojar recursos de Internet, la mayoría de las solicitudes se relacionarán con una pequeña cantidad de las páginas más visitadas.

Por lo tanto, si estos datos "activos" (o "calientes") no se encuentran en discos duros "lentos", sino en la memoria caché "rápida" de las unidades SSD, el rendimiento del subsistema de disco aumentará en un orden de magnitud. En este caso, no necesita preocuparse por qué datos deben colocarse en la memoria caché. Después de que el controlador lea datos del disco duro por primera vez, dejará estos datos en la caché SSD y los leerá nuevamente desde allí.

Además, el almacenamiento en caché funciona no solo al leer, sino también al escribir. Cualquier operación de escritura escribirá datos no en el disco duro, sino en la memoria caché de las unidades SSD, por lo que las operaciones de escritura también serán un orden de magnitud más rápidas.

Se puede implementar casi un mecanismo de almacenamiento en caché en unidades SSD en cualquier módulo RAID de seis gigabits o controlador RAID de segunda generación basado en el microcontrolador LSI2208: RMS25CB040, RMS25CB080, RMT3CB080, RMS25PB040, RMS25PB08, RMS25PB08 0, RS25DB080, RS25AB080, RMT3PB080. Estos módulos y controladores RAID se utilizan en servidores Team basados ​​en procesadores Intel E5-2600 y E5-2400 (plataforma Intel Sandy Bridge).

Para utilizar el modo de almacenamiento en caché SSD, debe instalar la clave de hardware AXXRPFKSSD2 en el controlador RAID. Además de admitir el almacenamiento en caché SSD, esta clave también acelera el funcionamiento del controlador con unidades SSD desnudas cuando no se utilizan como memoria caché, sino como unidades normales. En este caso, puede lograr un rendimiento en operaciones aleatorias de lectura y escritura de 465 000 IOPS (modo FastPath I/O).

Veamos los resultados de las pruebas de rendimiento del mismo conjunto de ocho discos duros, pero utilizando cuatro unidades SSD como memoria caché, y compárelos con los datos de este conjunto sin almacenamiento en caché.

Realizamos pruebas de dos opciones para organizar el caché SSD. En la primera opción, se combinaron 4 unidades SSD en una matriz RAID de nivel cero (R0) y, en el segundo caso, se formó una matriz espejo (R1) a partir de estas 4 unidades SSD. La segunda opción es un poco más lenta en las operaciones de escritura, pero garantiza la copia de seguridad de los datos en la caché del SSD, por lo que es preferible.

Curiosamente, el rendimiento de lectura y escritura prácticamente no depende del tipo de matriz RAID "principal" de discos duros, sino que está determinado únicamente por la velocidad de la memoria caché de las unidades SSD y el tipo de su matriz RAID. Además, el RAID 6 "en caché" de discos duros resulta ser más rápido en operaciones de escritura que el RAID 6 "puro" de discos SSD (29"300 o 24"900 IOPS frente a 15"320 IOPS). La explicación es simple: estamos en realidad miden el rendimiento no de RAID 6, sino de caché RAID 0 o RAID 1, y estas matrices son más rápidas en escrituras incluso con menos discos.

También puede utilizar una unidad SSD como memoria caché, pero recomendamos no hacerlo porque no se realiza una copia de seguridad de los datos de la memoria caché. Si una unidad SSD de este tipo falla, la integridad de los datos se verá comprometida. Para el almacenamiento en caché de SSD, es mejor utilizar al menos dos unidades SSD combinadas en una matriz RAID de primer nivel (“espejo”).

Esperamos que la información presentada en este artículo le ayude a elegir una configuración eficaz del subsistema de disco del servidor. Además, nuestros gerentes e ingenieros están siempre listos para brindar el asesoramiento técnico necesario.

Configuración del banco de pruebas y metodología de prueba.

Plataforma de servidor - Equipo R2000GZ
Expansor de puertos SAS para coche Intel RES2CV360 de 36 puertos
Controlador RAID: Intel RS25DB080 con clave AXXRPFKSSD2
HDD - 8 unidades SAS de 2,5" Seagate Savvio 10K.5 300GB 6Gb/s 10000RPM 64MB Caché
SSD – 8 o 4 SSD SATA 2,5" Intel Serie 520 180 GB 6 Gb/s

Las pruebas se realizaron utilizando el programa Intel IO Meter.

Para cada opción de configuración de hardware, se seleccionaron las configuraciones óptimas de memoria caché del controlador.

El tamaño del disco virtual para las pruebas es de 50 GB. Este volumen se eligió para que el disco probado pudiera caber completamente en la caché SSD.

Otros parámetros:
Tamaño de la tira: 256 KB.
El tamaño del bloque de datos para operaciones secuenciales es de 1 MB.
El tamaño del bloque de datos para operaciones de acceso aleatorio es de 4 KB.
La profundidad de la cola es 256.

La “mejor práctica” para muchos clientes empresariales es utilizar sistemas de almacenamiento híbridos SSD/HDD. Esta solución le permite aprovechar ambos tipos de medios (la gran capacidad del HDD y el alto rendimiento del SSD en IOPS (operaciones de entrada y salida por segundo)) sin dejar de ser económicamente atractiva.

En un sistema de almacenamiento híbrido SSD/HDD, la capacidad principal está representada por discos duros económicos, y la memoria flash proporciona un pequeño grupo de datos "calientes" y de uso frecuente. En un sistema de almacenamiento híbrido diseñado racionalmente, con una pequeña cantidad de unidades SSD, se logra una aceleración significativa de las operaciones con el grupo de almacenamiento de datos principal.

IMPLEMENTACIÓN DEL ALMACENAMIENTO HÍBRIDO

En la práctica, se utilizan dos métodos principales de aceleración: almacenamiento en caché de datos y almacenamiento multinivel (niveles). Ambos utilizan el concepto de datos activos para mejorar el rendimiento de E/S, pero en realidad son enfoques completamente diferentes.

Con el almacenamiento en caché, una o más unidades SSD sirven como caché para un grupo de almacenamiento virtual donde el almacenamiento principal está en los discos duros. En este caso, los SSD no proporcionan capacidad adicional: son una "capa" invisible para aplicaciones que aumenta el rendimiento de E/S. La información siempre se transfiere al grupo de almacenamiento principal, pero los datos "calientes" también se copian a la memoria caché (en el SSD). Los accesos posteriores a este o a datos cercanos utilizan memoria caché en lugar del grupo de almacenamiento principal, lo que genera importantes ganancias de rendimiento.

Con el almacenamiento por niveles, los datos se clasifican en consecuencia y se colocan en un nivel SSD o HDD (puede haber más de dos niveles): los datos "calientes" se envían a la memoria flash y los datos utilizados con menos frecuencia se envían a los discos duros.

¿QUÉ ES MEJOR?

El almacenamiento multinivel no implica redundancia de datos, por lo que la implementación de RAID en este caso se vuelve más compleja: se requiere la compra de SSD adicionales. El mismo acto de clasificar datos y distribuirlos en niveles tiene un impacto negativo en el rendimiento. Estos sistemas deben gestionar datos que pasan de “calientes” a “fríos” con el tiempo. Debido a la falta de redundancia, los datos utilizados con frecuencia deben trasladarse al grupo principal tan pronto como dejen de ser útiles. Estos procesos en segundo plano consumen IOPS y afectan el rendimiento de E/S durante estos movimientos. El almacenamiento multinivel funciona de manera más eficiente en los casos en que los algoritmos correspondientes se adaptan a los requisitos y objetivos del cliente. Lograr un rendimiento ideal requiere un seguimiento y ajuste constante de los algoritmos.

A diferencia del almacenamiento complejo de niveles múltiples, el almacenamiento en caché en SSD es más fácil de implementar en los sistemas de almacenamiento existentes. Los sistemas de almacenamiento híbrido con almacenamiento en caché SSD no requieren administración adicional y la aplicación trata dicho sistema de la misma manera que cualquier otro sistema de almacenamiento en red, solo que funciona mucho más rápido. Su implementación RAID y protección de datos son similares y no es necesario comprar SSD adicionales para ello.

Las copias de los datos se colocan en el SSD, por lo que no es necesario moverlos en segundo plano al grupo de almacenamiento principal. No habrá costos asociados que afecten la productividad. Sin embargo, el almacenamiento en caché SSD debe adaptarse a aplicaciones empresariales específicas, pero la simplicidad del sistema de almacenamiento en caché significa que la administración del sistema será significativamente menos compleja que el almacenamiento en niveles comparable.

Los costos asociados con la instalación de sistemas de almacenamiento con almacenamiento por niveles y su mantenimiento se justificarán solo en organizaciones muy grandes que puedan permitirse tanto la instalación de módulos SSD montados en bastidor para organizar un grupo dedicado de memoria flash como un aumento en el personal del sistema. administradores para gestionar los sistemas de almacenamiento. Para la mayoría de las empresas que no tienen grupos de almacenamiento extremadamente grandes, el almacenamiento en caché SSD es la opción preferida para acelerar los sistemas de almacenamiento.

PROBLEMA DE GRABACIÓN

Al ser más potentes, las unidades SSD tienen ciertas limitaciones en la grabación de datos, y esto hay que tenerlo en cuenta a la hora de elegir un método de aceleración del almacenamiento. Aunque los datos almacenados en unidades flash se pueden leer un número infinito de veces, sus celdas permiten un número limitado de ciclos de escritura. Este problema se ve agravado por la necesidad de eliminar el bloque completo incluso cuando se escriben cantidades más pequeñas de datos. Para resolver este problema, los controladores de memoria flash modernos utilizan métodos de escritura distribuida, operaciones de escritura en caché y “recolección de basura” en segundo plano. Sin embargo, escribir en un SSD sigue siendo una operación más compleja que leer. Escribir en las mismas celdas con demasiada frecuencia puede hacer que la memoria flash se degrade rápidamente.

Si en un sistema cliente las operaciones de escritura en un SSD se pueden distribuir de tal manera que cada bloque individual de medios se sobrescriba con bastante poca frecuencia, entonces en un sistema de almacenamiento híbrido el nivel SSD se utiliza activamente para almacenar datos "calientes" de todo el grupo de discos. Con el almacenamiento en caché y por niveles, las operaciones de SSD se volverán muy intensivas y los beneficios de los algoritmos de prevención de desgaste quedarán anulados. Esto significa que en ambos casos (almacenamiento en caché y niveles de almacenamiento), el nivel SSD se utiliza mejor para acelerar las lecturas en lugar de las lecturas y escrituras.

IMPLEMENTACIÓN DE CACHING EN SSD

En un sistema con almacenamiento en caché SSD, las operaciones de E/S se realizan de la forma habitual: las primeras lecturas y escrituras se realizan en el HDD. Si esta operación activa el almacenamiento en caché, los datos también se copian del HDD al SSD. Luego, cualquier operación de lectura posterior del mismo bloque lógico lo lee directamente desde el SSD, lo que aumenta el rendimiento general y reduce el tiempo de respuesta. La capa SSD actúa como un acelerador de E/S invisible y, si se produce algún fallo del SSD, los datos seguirán estando disponibles en el grupo de almacenamiento principal protegido por RAID.

LLENAR LA MEMORIA CACHÉ

La caché, al igual que la capacidad de almacenamiento principal, se divide en grupos de sectores de igual tamaño. Cada grupo se denomina bloque de caché y cada bloque consta de subbloques. El tamaño del bloque de caché se puede configurar para una aplicación específica, como un DBMS o un servidor web.

Leer datos del HDD y escribirlos en el SSD se denomina llenar la memoria caché. Esta operación en segundo plano suele ocurrir después de la operación principal de lectura o escritura. Dado que el propósito de la caché es almacenar datos utilizados con frecuencia, no todas las operaciones de E/S deben llenarla, sino sólo aquella para la que se exceda el valor del umbral del contador. Normalmente, los contadores de llenado se utilizan para leer y escribir.

Así, se asocian contadores de lectura y escritura a cada bloque de la capacidad de almacenamiento principal. Cuando una aplicación lee datos de un bloque de caché, su contador de lectura aumenta. Si no hay datos en la memoria caché y el valor del contador de lectura es mayor o igual que el valor de llenado de lectura, entonces se realiza una operación de llenado de caché en paralelo con la operación de lectura principal (los datos se almacenan en caché). Si los datos ya están en el caché, se leen desde el SSD y no se realiza la operación de llenado. Si el contador de lectura es menor que el umbral, se incrementa y no se realiza la operación de relleno. Para la operación de escritura el escenario es el mismo. Se explica con más detalle en las ilustraciones de la página anterior.

¿Qué sucede con el contenido del caché una vez “calentado”? Si hay espacio libre en el SSD, el caché continúa llenándose de datos activos. Cuando se agota la capacidad del SSD, se aplica el algoritmo de reescritura de datos menos utilizados recientemente (LRU), es decir, se escriben nuevos datos "activos" en lugar de los últimos datos en la memoria caché.

Si la cantidad de datos activos excede la capacidad del SSD, el porcentaje de datos leídos de la memoria caché disminuye y el rendimiento disminuye en consecuencia. Además, cuanto menor sea la capacidad del SSD (y mayor sea el volumen de datos calientes), más intenso será el intercambio de datos "calientes". Como resultado, el SSD se desgastará más rápido.

Los expertos de Qsan recomiendan utilizar unidades Intel SSD DC S3500. Así, un SSD de 480 GB tiene un tiempo medio entre fallos (MTBF) de 2 millones de horas. En cuanto al rendimiento, la latencia típica de estas unidades es de 50 ms, la latencia máxima de lectura es de 500 ms (99,9% del tiempo) y. el rendimiento en lectura aleatoria en bloques de 4 KB alcanza 75 mil IOPS, en escritura - 11 mil IOPS. Esta es una buena opción para el almacenamiento en caché de SSD.

CACHÉ DE LECTURA Y ESCRITURA

Una operación de lectura cuando no hay datos en la caché ocurre de la siguiente manera:

1. Los datos se leen desde el HDD.
2. La operación de llenado del SSD está en curso.

Operación de lectura cuando hay datos en caché:

1. La aplicación emite una solicitud para leer datos.
2. Los datos se leen desde el SSD.
3. Los datos solicitados se devuelven a la aplicación.
4. Si el SSD falla, los datos se leen del HDD.

Acciones de la aplicación al escribir datos:

1. La aplicación emite una solicitud para registrar datos.
2. Los datos se escriben en el disco duro.
3. El estado de la operación se devuelve a la aplicación.
4. La operación para llenar la memoria caché del SSD está en curso.

CONFIGURACIÓN DE CACHÉ SSD

Para garantizar que su aplicación utilice la caché SSD de la manera más eficiente posible, se puede configurar. Los parámetros principales son el tamaño del bloque de memoria caché, los umbrales de llenado para lectura y escritura.

Tamaño del bloque. Un tamaño de bloque de caché grande es adecuado para aplicaciones que acceden con frecuencia a datos adyacentes (ubicados físicamente). Esto se llama alta localidad de llamadas. Aumentar el tamaño del bloque también acelera el llenado de la memoria caché en el SSD: se acelera el "calentamiento" de la caché, después de lo cual las aplicaciones con una alta localidad de acceso demostrarán un rendimiento muy alto. Sin embargo, aumentar el tamaño del bloque genera un exceso de tráfico de E/S y aumenta el tiempo de respuesta, especialmente para los datos que faltan en la caché.

Un tamaño de bloque más pequeño es bueno para aplicaciones con datos menos localizados, es decir, cuando se accede a los datos principalmente de forma aleatoria. La memoria caché de un SSD se "calentará" más lentamente, pero cuantos más bloques haya, mayor será la probabilidad de que los datos necesarios entren en la caché, especialmente los datos con una localidad de acceso baja. Con bloques más pequeños, la utilización de la caché es menor, pero las pérdidas asociadas también son menores, por lo que hay menos impacto en el rendimiento en caso de un "error" cuando los datos requeridos no están en la caché.

Llenar el valor del umbral. El umbral de caché completo es la cantidad de accesos a datos después de los cuales el bloque correspondiente se copia en la caché SSD. Con un valor grande, solo se almacenan en caché los datos utilizados con frecuencia y se reduce el intercambio de datos en la memoria caché, pero aumenta el tiempo de "calentamiento" de la memoria caché y aumenta la eficiencia de su uso. Con un valor más bajo, la memoria caché se calienta más rápido, pero puede llenarse en exceso. Para la mayoría de las aplicaciones, un umbral de 2 es suficiente. El relleno de escritura es útil cuando los datos que se escriben se vuelven a leer pronto. Esto sucede a menudo en los sistemas de archivos. Otras aplicaciones, como las bases de datos, no tienen esta función, por lo que a veces es mejor desactivar por completo el relleno de escritura.

Como puedes ver, aumentar o disminuir cada parámetro tiene sus consecuencias positivas y negativas. Es muy importante comprender la "localidad" de la aplicación. Además, resulta útil probar el sistema bajo cargas reales y ver con qué parámetros funciona mejor.

EJEMPLO DE CONFIGURACIÓN DE CACHÉ BASADA EN SSD

La prueba simuló una situación típica de E/S (lectura aleatoria 90 % + escritura 10 %) para determinar la ganancia que se obtiene al usar la caché SSD. Durante las pruebas, se utilizó el sistema AegisSAN Q500 en la siguiente configuración:

• Disco duro: Seagate Constellation ES, ST1000NM0011, 1 TB, SATA 6 Gb/s (x8);
• SSD: Intel SSD DC 3500, SSDSC2BB480G4, 480 GB, SATA 6 Gb/s (x5);
• Grupo RAID: RAID 5;
• Tipo de E/S: Servicio de base de datos (8 KB);
• Modo E/S: bloques de 8 KB.

El tiempo de “calentamiento” se calcula mediante la siguiente fórmula:

T = (C × P) / (I × S × D),

donde T es el tiempo de “calentamiento”, I es el rendimiento promedio en IOPS de un HDD durante la lectura aleatoria, S es el tamaño del bloque de E/S, D es el número de HDD, C es la capacidad total de todos En SSD, P es el valor umbral para llenar la memoria caché durante la lectura o las grabaciones. En la práctica, la memoria caché puede tardar más en calentarse.

Para esta configuración será:

T = (2 TB × 2) / (244 × 8 KB × 8) = 275.036,33 segundos = 76,40 horas.

Sin el almacenamiento en caché SSD, el rendimiento promedio fue de 962 IOPS. Cuando se activó el almacenamiento en caché, aumentó a 1942 IOPS, es decir, la mejora después de "calentar" el caché fue el doble: 102%. Según la fórmula de cálculo, el tiempo de calentamiento es de 76,4 horas en la prueba, después de 75 horas, el rendimiento de IOPS alcanzó su valor máximo y se mantuvo estable después de eso.

CONCLUSIÓN

El concepto de aceleración de sistemas de almacenamiento híbridos implementa la idea de aumentar el rendimiento de todo el sistema mediante un acceso rápido a datos "calientes". Teniendo en cuenta los costos de hardware y administración, el almacenamiento en caché SSD es generalmente la mejor manera de aprovechar los beneficios de rendimiento de los sistemas de almacenamiento totalmente flash sin comprometer la confiabilidad del almacenamiento de datos.

Bartek Mitnik- Director de Ventas de Qsan Technology en la región EMEA.

La llegada de los discos duros de estado sólido, o SSD para abreviar, sin duda puede considerarse un gran avance en el desarrollo de tecnologías para la creación de dispositivos para grabar y almacenar información digital. Los primeros SSD que llegaron al mercado, con la excepción del acceso de alta velocidad a bloques arbitrarios de información, eran en muchos aspectos inferiores a los HDD tradicionales. Sus volúmenes no sólo podían considerarse, sin exagerar, más que modestos, sino que también tenían una baja tolerancia a fallos y costaban mucho dinero.

¿Qué pasa con los SSD?

La alta velocidad, el silencio y el bajo consumo de energía de las unidades de estado sólido han sido buenos impulsores de su desarrollo. Las unidades SSD modernas son dispositivos livianos, muy rápidos y bastante confiables desde un punto de vista mecánico, utilizados en tabletas, ultrabooks y otros dispositivos compactos. El precio de los SSD también ha bajado significativamente. Pero aún así, no se les puede llamar perfectos. Todos los SSD tienen un inconveniente importante: un número limitado de ciclos de reescritura.

La memoria flash de la mayoría de los SSD es del tipo MLC y permite escribir datos aproximadamente de 3 a 10 mil veces, mientras que el USB convencional agota su recurso en 1000 o menos ciclos de reescritura. También hay SSD, por ejemplo, con memoria del tipo SLC, que pueden soportar varios cientos de miles de ciclos de reescritura. Hay muchos matices, por lo que no es sorprendente que sea precisamente esta característica de las unidades SSD la que plantee muchas preguntas entre los usuarios comunes sobre su funcionamiento y, lo más importante, sobre la extensión de su vida útil. ¿Es necesaria la optimización de SSD en Windows 7/10 o es simplemente otro mito creado por los propios fabricantes y desarrolladores de software comercial?

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Sí, puedes dejar todo como está en una PC con un SSD, y puede que tengas razón, pero si realmente te preocupas por tu disco y quieres que dure el mayor tiempo posible, vale la pena considerar personalizarlo. Comencemos por saber si compró una computadora con un SSD integrado o simplemente la unidad con la que desea reemplazar el HDD transfiriendo Windows desde ella. En el primer caso, puedes limitarte a configurar el sistema. Si instala el SSD usted mismo, asegúrese de verificar si el modo de conexión AHCI para el controlador SATA está habilitado en el BIOS.

Aquí hay dos puntos: después de habilitar AHCI y transferir Windows al SSD, es posible que el sistema no arranque, ya que no tendrá los controladores adecuados. Por lo tanto, instale los controladores con anticipación o reinstale Windows desde cero. Segundo. Es posible que el BIOS de las PC más antiguas no tenga el modo AHCI. En este caso, será necesario actualizar la BIOS. Ahora con respecto al firmware del controlador SSD. Los propietarios de unidades de estado sólido a menudo preguntan si la unidad funcionará más rápido si instalan el firmware más reciente. Sí, lo será, pero si decides actualizarlo y en general, si surge la necesidad, es mejor contactar al centro de servicio para obtener ayuda.

Configuración del sistema. Deshabilitar la desfragmentación

La desfragmentación es útil para los discos duros, pero puede dañar las unidades SSD, por lo que Windows suele desactivarla automáticamente. Sin embargo, vale la pena comprobar si realmente está deshabilitado. Ejecutar con el comando dfrgui Utilidad de optimización de disco y haga clic en Cambiar configuración.

Asegúrese de que la casilla de verificación "Ejecutar según un cronograma" no esté marcada. Si está ahí, asegúrese de quitarlo.

Habilitando RECORTAR

El mecanismo TRIM optimiza la unidad SSD limpiando las celdas de memoria de datos innecesarios al eliminarlas del disco. El uso de TRIM garantiza un desgaste uniforme de las celdas del disco y aumenta su velocidad. Para comprobar si TRIM está activo en su sistema, ejecute el comando en un símbolo del sistema ejecutándose como administrador: consulta de comportamiento fsutil DisableDeleteNotify.

Si el valor del parámetro devuelto DesactivarEliminarNotificar será 0, significa que todo está en orden y la función de recorte está habilitada, si 1 significa que está deshabilitada y debe habilitarse con el comando comportamiento fsutil establecido DisableDeleteNotify 0.

Esta configuración de SSD sólo se aplica a Windows 7/10, mientras que Vista y XP no la admiten. Hay dos opciones: instalar un sistema más nuevo o buscar un SSD con hardware TRIM. Tenga en cuenta también que algunos modelos más antiguos de unidades de estado sólido no son compatibles con TRIM en absoluto; sin embargo, la probabilidad de que todavía se vendan en tiendas digitales es muy baja.

Durante el proceso, se puede escribir una cantidad significativa de datos, comparable a la cantidad de RAM, en el archivo hiberfil.sys del disco del sistema. Para alargar la vida útil del SSD, necesitamos reducir el número de ciclos de escritura, por lo que es recomendable desactivar la hibernación. La desventaja de esta configuración SSD es que ya no podrá mantener abiertos los archivos y programas cuando apague su computadora. Para deshabilitar la hibernación, ejecute el comando con privilegios de administrador powercfg -h apagado.

Reinicie su computadora y asegúrese de que el archivo oculto del sistema hiberfil.sys se elimine de la unidad C.

Deshabilitar la búsqueda e indexación de archivos

¿Qué más se puede hacer para configurar correctamente una unidad SSD para Windows 7/10? La respuesta es desactivar la indexación del contenido del disco, porque el SSD ya es lo suficientemente rápido. Abra las propiedades del disco y desmarque "Permitir que se indexen los contenidos del archivo...".

Pero aquí está la cuestión. Si además de un SSD tiene un HDD, es poco probable que desee desactivar la indexación en él. ¿Qué saldrá de esto? De forma predeterminada, el archivo de índice se encuentra en la unidad C y los datos de la unidad D aún se escribirán en la unidad de estado sólido.

Si no desea desactivar la indexación en el volumen del usuario, deberá mover el archivo de índice del SSD del sistema al HDD del usuario. abrir con comando control/nombre Microsoft.IndexingOptions opciones de indexación.

Ahora haga clic en "Avanzado" y especifique la ubicación de su índice, habiendo creado primero una carpeta en el disco del usuario.

Si su PC solo tiene un SSD, puede deshabilitar completamente la indexación y la búsqueda abriendo el complemento de administración de servicios con el comando services.msc y deteniendo el servicio de búsqueda de Windows.

Deshabilitar la protección del sistema

Punto controvertido. Al deshabilitar la creación de instantáneas del sistema, por un lado, reducirá el número de ciclos de escritura y, por otro lado, aumentará el riesgo de que el sistema no funcione en caso de algún fallo inesperado. El uso de reversiones es una de las formas más efectivas y sencillas de devolver Windows a un estado de funcionamiento, por esta razón no recomendamos deshabilitar esta función, especialmente porque los puntos se crean con poca frecuencia y no ocupan mucho espacio;

No recomienda desactivar la protección del sistema para sus SSD Intel. Microsoft comparte la misma opinión. Sin embargo, tú decides. Si utiliza otras herramientas de copia de seguridad, como Acronis True Image, la protección del sistema se puede desactivar. Para hacer esto, vaya a las propiedades del sistema, en la pestaña "Protección del sistema", seleccione la unidad SSD y haga clic en "Configurar". A continuación, en las opciones de recuperación, active el botón de opción "Desactivar protección del sistema", mueva el control deslizante a cero y haga clic en el botón "Eliminar".

¿Debo desactivar el archivo de página o no?

Una solución aún más controvertida es desactivar el archivo de página. Algunas personas recomiendan moverlo al disco duro, otras, desactivarlo por completo, pero no es tan sencillo. El archivo de paginación es necesario para optimizar el rendimiento del sistema y de los programas que requieren importantes recursos de RAM. De hecho, deshabilitar la paginación puede reducir la carga del disco, pero el efecto resultante será muy pequeño. Además, este apagado puede reducir significativamente el rendimiento del ordenador.

Tampoco tiene ningún sentido transferir el archivo de intercambio a un disco duro duro, ya que es muchas veces más lento que un SSD y el acceso constante del sistema a él ralentizará su funcionamiento. Deshabilitar, o mejor aún, reducir el archivo de paginación, solo está permitido en un caso: si su computadora tiene más de 10 GB de RAM y no utiliza aplicaciones que consuman muchos recursos. Y entonces, por supuesto, es mejor dejar todo por defecto. Puede realizar todas las manipulaciones con el archivo de paginación en la ventana de parámetros de rendimiento, llamada en la ventana "Ejecutar" con el comando propiedades del sistema rendimiento(en adelante Avanzado – Cambio).

Precarga y Superbúsqueda

En teoría, también es mejor dejar todo aquí por defecto. La función no afecta de ninguna manera la durabilidad de las unidades de estado sólido, ya que no produce ningún registro. Además, al instalar Windows en un SSD, el sistema lo desactiva automáticamente. ¿Quieres asegurarte de que esté deshabilitado? Vaya al Editor del Registro en HKEY_LOCAL_MACHINE/SYSTEM/CurrentControlSet/Control/Session Manager/Administración de memoria/PrefetchParameters y mira el valor del parámetro HabilitarSuperfetch. Debe establecerse en 0. También puede desactivarlo a través del complemento de administración de servicios.

En cuanto a Prefetch, las escrituras en disco que produce son tan insignificantes que pueden ignorarse. Sin embargo, puedes apagarlo, no pasará nada malo. Para hacer esto, en la misma clave de registro, establezca el valor del parámetro HabilitarPrefetcher 0.

Lo mismo puede decirse de desactivar la función adicional Prefetch ReadyBoot, que registra el proceso de descarga de aplicaciones. El volumen de registros que produce en la carpeta. C:/Windows/Precarga/ReadyBoot es insignificante, pero si también desea desactivarlos, establezca el parámetro Inicio en la clave en 0 HKEY_LOCAL_MACHINE/SYSTEM/CurrentControlSet/Control/WMI/Autologger/ReadyBoot.

Programas para optimizar discos SSD.

Casi todo lo que se muestra en los ejemplos anteriores se puede hacer utilizando utilidades especiales. ¿Cómo configurar un SSD en Windows 7/10 usando programas de terceros? Muy sencillo. La mayoría de ellos tienen una interfaz intuitiva, presentada con un conjunto de opciones que se pueden activar o desactivar. Existen muchos optimizadores de SSD, pero nos centraremos sólo en los más populares.

Mini ajustador de SSD

El programa portátil más conveniente para optimizar unidades de estado sólido. La utilidad admite el trabajo con las funciones de desfragmentación, hibernación y protección del sistema, Trim, Superfetch y Prefetcher, administración del archivo de paginación y Layout.ini, indexación, caché del sistema de archivos y algunas otras configuraciones.

La interfaz SSD Mini Tweaker está representada por una ventana con una lista de funciones disponibles para su administración. Después de aplicar la nueva configuración, es posible que deba reiniciar su PC.

Una utilidad shareware para optimizar y ajustar el rendimiento de una unidad SSD. No hay idioma ruso en Tweak-SSD, pero hay un asistente conveniente paso a paso que ofrece configuraciones óptimas. Las características de este programa incluyen deshabilitar la indexación de archivos, el Asistente de compatibilidad de programas, hibernación, paginación de archivos, desfragmentación, registrar la hora del último acceso a un archivo, trabajar con TRIM, aumentar el caché del sistema de archivos, eliminar el límite de memoria NTFS y mover el kernel a memoria en lugar de descargar partes de módulos al disco.

SSD fresco Plus

Otro optimizador de SSD. A diferencia de sus análogos, admite trabajar con datos S.M.A.R.T. Con Abelssoft SSD Fresh Plus, puede desactivar la desfragmentación, el uso de nombres cortos para carpetas y archivos, marcas de tiempo, registros de Windows y servicios de búsqueda previa.

En total, la utilidad admite nueve configuraciones diferentes que optimizan el funcionamiento del SSD. Las características adicionales del programa incluyen la visualización de información detallada sobre el disco. Distribuido en ediciones pagas y gratuitas.

Conclusión

Probablemente eso sea todo. También existen otras recomendaciones para optimizar los SSD, pero en su mayor parte son dudosas o dañinas. En particular, no se recomienda desactivar el almacenamiento en caché de escritura para el disco SSD y el diario USN del sistema de archivos NTFS. Tampoco deberías transferir programas y carpetas temporales temporales, cachés del navegador, etc. desde el SSD, porque entonces, ¿qué sentido tiene comprar una unidad SSD? Necesitamos que los programas se ejecuten más rápido, pero transferirlos al disco duro sólo ralentizará el sistema.

Y por último, aquí tienes algunos buenos consejos. No se preocupe demasiado por la optimización de SSD. Le llevará al menos una docena de años alcanzar la vida útil de incluso una unidad de estado sólido económica de 128 GB, a menos que escriba y elimine terabytes de datos todos los días. Y durante este tiempo, no solo el modelo de disco, sino también la computadora misma quedará irremediablemente obsoleta.