SSD (Solid State Disk), önümüzdeki kısa bir süreç içerisinde mekanik disklerin yerini alacak veri depolama aygıtlarıdır. Günümüzde yaygın olarak kullanmış olduğumuz mekanik diskler üzerinde performansı artırmak için RPM (revolutions per minute) değeri artırılmış fakat bununla birlikte sıcaklık problemi ile karşılaşılmıştır. Mekanik diskler ile ilgili problemlerin çözümü ve yeni geliştirmelerin hemen hemen son noktaya yaklaştığını söylememiz yanlış olmayacaktır. Mekanik diskler artık yerini kendisinden performans ve dayanıklılık anlamında çok daha gelişmiş bir teknoloji olan SSD disklere bırakmaya başlamıştır.
SSD teknolojisi içerisinde mekanik disklerde olduğu gibi dönen bir mekanizma söz konusu değildir. Hal böyle olunca mekanik disklere göre daha az narindir. Mekanik diskler sarsılmalar sonucunda daha yüksek oranda problem oluştururken, SSD diskler çok daha dayanıklı bir yapıya sahiptir. Hareketli parçaların kullanılmaması aynı zamanda daha sessiz çalışmalarını sağlamaktadır.
SSD’ler sahip oldukları depolama yongalarına göre iki çeşittirler.
- Flash yonga tabanlı
- SDRAM yonga tabanlı SSD’ler.
SSD’ler 1″, 1.8″ ve 2.5″ boyutlarının dışında kurumsal veri depolama ihtiyaçları için disk üniteleri (disk storage) olarak da üretilmektedir. Kurumsal yapılar artık, yüksek kapasiteli verilerini çok daha güvenilirli ve hızlı bir yapıya sahip olan SSD Storage’lar üzerinde depolayabilecektir.
Solid State Sürücüler (SSD) henüz çok yeni oldukları için özellikle kurumsal alanda kullanımları ile ilgili birçok yanlış kanı mevcut. Bu yazıda, en yaygın 10 kavram hakkında doğruları bulabilirsiniz.
1- SSD’ler Çok Pahalı
Gerçek : SSD’lerin ilk yatırım maliyetleri yüksek görünmesine rağmen toplam sahip olma maliyetine (TCO) bakıldığında geleneksel sabit disk sürücülerinden çok daha ucuz olduğu görülebilir. Çok pahalı dediğimiz ancak geleneksel sabit disklerden teorik olarak 1000 kat daha hızlı erişim sürelerine sahip Solid State Sürücüler kullanıldığında 50-60 adet sunucunun kümelenmesi yerine çok daha az sunucu ile çok daha yüksek performans elde edilmektedir. Geleneksel sabit diskler kullanıldığında ihtiyaç duyulan sunucu ve disk sayısındaki bu azalmaya paralel olarak, bu disk dizinlerini ve sunucuları çalıştırmak ve soğutmak için kullanılan enerji tüketimindeki azalma (%80 daha az), her bir sunucu için ödenen işletim sistemi ve uygulama yazılımlarının lisans maliyetlerindeki azalma, bakım onarım anlaşmaları maliyetlerindeki azalma, sunucuların ve disklerin kapladığı alandaki azalma, acil durum için çalıştırılan personel sayısındaki azalma göz önüne alındığında, SSD’lerin toplam sahip olma maliyetlerinin çok daha düşük olduğu ve bilgi işlem merkezlerine her yıl milyonlarca lira tasarruf sağladığı görülmektedir.
2- NAND Flash Tabanlı SLC (Tek Katmanlı Hücre) veya MLC (Çok Katmanlı Hücre) SSD’ler güvenli değil
Gerçek: Genel olarak bakıldığında hem SLC hem de MLC NAND Flash tabanlı diskler sabit disklerden çok daha güvenilirdir. Çünkü mekanik parçaları yoktur. Hem SSD’ler hem de HDD’ler hata düzeltme kodu (ECC) kullanmaktadır. Her iki tür sürücü içinde hata düzeltme gereksinimi, yaklaşık 12.5 terabayt okumada birdir. Ayrıca, SSD’lerin titreşim ve elektro manyetik parazitlere olan dayanıklılığı HDD’lerle ölçülemeyecek derecede yüksektir. SSD’lerin 1990’ların ortalarından beri askeri ve kritik uygulamalarda kullanılmasının nedeni bu sağlamlık ve güvenilirlikleridir.
3- Hacker’lar Solid State Sürücüleri Sabit Sürücüler’den Daha Hızlı Hackler’ler
Gerçek: Hem HDD, hem SSD’ler hackerlar tarafından kırılabilir. Bilgisayarların korunma seviyesi güvenlik yazılımlarıyla ilgilidir. SSD’lerin HDD’lere göre teorik olarak 1000 kat daha hızlı bir şekilde veriyi getirebilmesi göz önüne alındığında bu durum gayet normal, ancak SSD’lerin sadece hacker’lar için tasarlandığını düşünmek ve bunu SSD’lerin bir zayıflığı olarak göstermek doğru değildir.
4- Özellikle çok veri yazıldığında SLC veya MLC Flash NAND tabanlı SSD’lerin ömrü kısadır
Gerçek: Flash SSD’lerdeki her bir hücrenin yazma dayanıklılık ömrü günümüzde 2 milyon döngüdür, yani tek bir hücre üzerine güvenli olarak 2 milyon defa yazılabilir. SSD’lerde bir bilginin yazılması için herhangi bir yazma kafasına veya döner bir bileşene ihtiyaç yoktur. Yazılacak hücre adreslenir ve doğrudan o adresteki hücre üzerine silme-yazma işlemi yapılır. Yazma ömrünü uzatmak için aynı hücre üzerine defalarca yazılmaz, bunun yerine sunucuyu ilgilendirmeyen bir algoritma kullanılarak bilgiler milyarlarca hücre arasından istatistikî olarak en az kullanılan hücreler üzerine yazılır. 64 GB’lık tek bir Flash SSD kullandığımızı (bir dizinde daha fazla ve yüksek kapasiteli sürücülerin kullanılması çalışma ömrünü uzatacaktır) ve yazma hızımızın 80Mbytes/s olduğunu varsayarsak (ki bu günümüzdeki en hızlı flash SSDlerin ortalama yazma hızıdır) 64 GB’lık bir SSD flash diskin her bir hücresinin üzerine minimum yazma-dayanıklılığı olan 2.000.000 defa silip yazmamız 55 yılımızı alacaktır. Buda sadece bilgi teknolojisi için değil, biz insanlar için bile oldukça uzun bir süredir.
5- SSD’lerin kapasiteleri çok düşük
Gerçek: Kurumsal-sınıf SSD aygıtı üreticisi olan Violin Memory Inc. 2U’luk bir şasi içinde optimize edilmiş RAID4 özelliklerine haiz 8 TB kullanılabilir kapasite sunabiliyor. 19” bir rack kabin içinde bunlardan 16 tanesi olduğu düşünülürse, tek bir kabinde 128 TB’lık bir kapasite elde edilebilmektedir. SSD’lerin kapasitesi sadece sunucularda yüklü olan işletim sisteminin adresleme kapasitesi ile sınırlıdır.
6- SSDlerin veri koruma ve kurtarma özellikleri çok zayıf
Gerçek: Kullanılan veri koruma yazılımlarının haricinde, ayrı disk dizinlerine ve RAID kontrolörlerine ihtiyaç duyan HDD ve diğer SSD sistemlerinin aksine, Violin1010’nun mimari yapısını oluşturan Violin Anahtarlanmış Bellek teknolojisi, maksimum veri koruma performans, yoğunluk ve enerji verimi için RAID Kontrolörünü bünyesinde bütünleşik olarak barındırmaktadır. 16KB’lik veri 4K’lık bloklar halinde ayrılmakta ve her bir 4K’lık veri farklı RAID grupları üzerindeki farklı modüllere 1K olarak yazılmakta, pariteleri ise RAID grubunu teşkil eden 5. modül üzerinde tutulmaktadır. Bu mimari ve RAID algoritması verinin en üst seviyede korunmasını sağlamaktadır. Violin 1010 cihazı içindeki 84 modülden herhangi ikisi arızalandığında bile, önce dört adet canlı yedek modüllerden biri otomatik olarak arızalanan modülün yerini almakta ve RAID algoritması ile korunan veri, önce canlı yedek modüllerden herhangi biri üzerine aktarılmakta, RAID grubu birkaç dakika içinde (HDD’lerden çok daha hızlı olarak) sistemdeki herhangi bir yedek evrensel modül üzerine otomatik olarak yeniden yapılanmakta ve yapılandırılmadan sonra, arızalı modüller sistem ve programlar çalışırken çıkartılarak yeni modüller ile değiştirilebilmekte (hot swapping) ve canlı yedek modül tekrar eski işlevine geri dönmektedir. Hem HDD’ler hem de SSD’ler işletim sistemi tarafından fiziksel bir depolama cihazı olarak görülmektedir. Bu nedenle bilgi işlem merkezinin kullandığı hata giderme yazılımına bağlı olarak, HDD’ler kullanıldığında saatlerce süren veri kurtarma işlemi SSD’ler kullanıldığında dakikalar içinde tamamlanabilmektedir.
7- Bütün SSD’ler aynı performans ve güvenilirliğe sahip
Gerçek: Bütün SSD cihazları eşit olarak yaratılmamışlardır. Bir disk kontrol biriminin alınıp, bir NAND flash ile aynı kutuya koyulması başarılı bir SSD elde edilmesini sağlamaz. SSD mimarisinin bir bütün olarak ele alınması gerekir. Örneğin, kullanılan disk kontrol birimi, NAND teknolojisi ve genel SSD mimarisinin güvenilirlik, ölçeklilik, dayanıklılık, yıpranma dengeleme ve performans üzerinde önemli etkileri vardır. Ancak patenti Violin Memory Inc’e ait olan anahtarlanmış bellek mimarisi incelendiğinde, bu mimarinin neden çok yüksek sürdürebilir “350K read” ve “220K write” performansı gösterdiği, kullanıcılara donanıma yerleşik RAID4 özelliğinin yanı sıra, nasıl daha yüksek kullanılabilir kapasite sağlayabildiği açıkça görülebilir.
8- SSD’lerin sağladığı enerji tasarrufu o kadar önemli değil
Gerçek : Solid State Sürücülerde, kullanılan bellek modülleri için önemli olan parametre her GByte için ihtiyaç duyulan enerjidir. Bu nedenle enerji verimi, bilgi işlem merkezlerindeki sistemlerin toplam sahip olma maliyetini düşürmek için en önemli parametredir. Genel olarak, 3-5 yıllık ömürleri boyunca, donanımların enerji maliyetleri yatırım maliyetlerinin üstüne çıkmaktadır. Sadece dizüstü bilgisayarlar ve kişisel bilgisayarlar düşünülse bile, HDD’lerle kıyaslandığında “read” işlemleri için SSD’lerin harcadığı enerji yaklaşık %50, “write işlemleri için %30 daha azdır. Bir bilgi işlem merkezinde kullanılan disk dizinleri ve bunların bağlı olduğu sunucular düşünüldüğünde, gerek duyulan sunucu ve disk sayısındaki azalma nedeniyle elde edilen enerji tasarrufu oldukça önemlidir. Buna birde artık gerek duyulmayan bu sunucuların ve HDD’lerin soğutulması için harcanan enerji tüketimi eklendiğinde elde edilen tasarruf %80 seviyelerine çıkmaktadır.
9- HDD veriyi SSD’lerden daha uzun bir süre güvenli şekilde depolayabilir.
Gerçek: HDD’lerin write döngüsü açısından belirlenmiş herhangi bir dayanıklılık limiti olmamasına rağmen, bozulma oranları daha yüksek olup, aniden arızalanabilirler. SSD’lerin dayanıklılığının veya güvenilirliğinin kullanıcılar için bir endişe teşkil etmesi gerekmemektedir. Asıl endişe edilmesi gereken durumun bir HDD veya bir SSD dizini arızalandığında, verilerin ne kadar sürede geri yüklenebileceği ve buna bağlı olarak üretimde ne kadarlık bir kayba uğranacağı olmalıdır. HDD’lerin çalışma ömrü genelde 3-5 yıldır. Violin Memory Inc. Türkiye’de kendi SSD ürünleri için hem dayanıklılık hem de veri depolama özellikleri için en az 5 yıllık bir garanti vermektedir.
10- SSD’ler çok kısa bir süre içinde HDD’lerin yerini alacaktır
Gerçek: SSD’lerin performans, toplam sahip olma maliyeti ve güvenirlilik açısından çok büyük avantajları olmasına rağmen, yeni teknolojiye geçişte karşılaşılan bir çok gereksiz endişe, psikolojik ve ihtiyati nedenlerle daha uzun bir süre HDD’ler ile bir arada var olacağı beklenmektedir. Ancak IDC verilerine göre silikon depolama pazarı inanılmaz bir büyüme göstermektedir. Birkaç yıl içinde silikon depolamanın çok yaygın olarak kullanılacağı beklenmektedir.
Sonuç olarak yukarıda bahsi geçen noktalarda dikkate alındığında SSD disklerin Bilgi İşlem sistemleri için ne kadar önemli olduğu ve birçok kazanım sağladığı açıkça görülmektedir. SSD ile ilgili avantajları bir kez daha özetlemek gerekirse aşağıdaki maddeleri dile getirebiliriz.
· Çok daha yüksek IO performansı
· Hareketli parça olmamasından dolayı daha sessiz çalışma
· Çok daha az enerji tüketimi ve daha az ısınma
· Hareketli parça olmamasından dolayı daha fazla dayanıklılık
· Fiziksel olarak daha az alan kaplama
· Okuma ve yazma işlemlerinde daha az hata
· İşletme maliyetlerinin daha düşük olması
· Daha düşük Toplam Sahip Olma (TCO) maliyeti