No todas las unidades son iguales. Existe una gran diferencia de precio y rendimiento entre el almacenamiento NVMe, SSD y HDD.
En este artículo, lo guiaremos a través de diferentes tipos de unidades para que pueda elegir la mejor opción para su servidor empresarial
HDD, SSD, NVMe: desde plataformas giratorias hasta Express Drive ultrarrápido
La más antigua de todas, las unidades de disco duro (HDD), es la única de las tres que se basa en piezas móviles: platos giratorios y agujas móviles, que registran datos en diferentes sectores del disco metálico. La tecnología en sí se remonta a los años 50, cuando fue introducida por IBM. Aunque los más baratos en la lista, también son los más lentos cuando se trata de operaciones de lectura y escritura. La mayoría de los discos duros no pueden superar la velocidad máxima de S-ATA II de ~ 270 MB / s. HDD .
Es una opción economica aunque debe armarse de paciencia al leer y escribir datos. Aunque son más lentos, siguen siendo populares. No existen el mercado soluciones con unidades HDD en Storage VPS o para servidores dedicados.
La capacidad de almacenamiento varía mucho, pero la mayoría de las unidades oscilan entre cientos de Gigabytes y unos pocos Terabytes.
Los usuarios domésticos a veces se preocupan por la sensibilidad de los discos duros a golpes externos o movimientos repentinos. Pero eso no es realmente una preocupación en el caso de los centros de datos, porque los servidores están fijados a racks o estantes y no se mueven.
SSD: unidades de estado sólido
Este nuevo tipo de almacenamiento no contiene partes móviles, ya que está basado en flash. Es la misma tecnología que quizás conozca de una memoria USB. Aunque la tecnología de almacenamiento en sí es diferente, todavía utiliza la misma interfaz de conexión a la placa base. Es necesario un controlador S-ATA entre la unidad y la placa base. La velocidad de lectura y escritura del SSD es significativamente más rápida en comparación con el HDD, ya que puede alcanzar los 550 Mb / s.
El tamaño compacto de los controladores SSD tiene enormes implicaciones tanto para la informática personal como para los centros de datos. Los SSD son ideales para portátiles y otros dispositivos con espacio limitado. La introducción de SSD permitió colocar más unidades separadas en un servidor físico. Aunque esta mejora no necesariamente aumenta la capacidad de almacenamiento, es útil en términos de redundancia y configuración RAID. Por esa razón, SSD es el tipo de almacenamiento estándar para los centros de datos. En los proveedores de hosting se pueden encontrar unidades SSD en servidores VPS , VDS o de alto rendimiento . ¿Y la relación precio por capacidad? SSD se encuentra en algún punto intermedio entre HDD y NVMe.
NVMe: Express de memoria no volátil
Introducida en el año 2013, la nueva unidad “express” es el tipo más rápido disponible en el mercado. Al igual que los SSD, es un tipo de almacenamiento flash que no contiene partes móviles. El “NVM” significa memoria no volátil, una memoria que puede almacenar sus datos incluso después de que se desconecta la alimentación. Todavía usa la misma arquitectura que SSD, pero está conectado directamente a la placa base a través de un conector PCI Express. De ahí la letra minúscula “e” al final.
Puede ejecutar hasta 32 GB / s si tenemos en cuenta la conexión PCIe 4.0 más nueva y 16 carriles separados. Sin embargo, NVMe aún está lejos de alcanzar su máximo potencial.
¿Por qué exactamente NVMe es mucho más rápido que sus predecesores?
En resumen: debido a que se basa en una interfaz PCIe más rápida, no hay intermediarios entre la unidad y la placa base. También puede procesar muchos más comandos al mismo tiempo.
Arquitectura
A medida que la tecnología SSD basada en flash se generalizó, los usuarios se beneficiaron enormemente de tener transferencias de datos más rápidas. Aún así, dependían de la antigua interfaz S-ATA. Todavía tenían que usar el controlador S-ATA (o SAS) para comunicarse con la CPU y la placa base. Luego, en 2007, los ingenieros de Intel tuvieron la brillante idea de conectar la misma unidad SSD a la placa base usando una ranura PCI Express, que en ese momento se usaba principalmente para conectar tarjetas gráficas, tarjetas de sonido o tarjetas de interfaz de red adicionales.
Como resultado, el nuevo tipo de almacenamiento no necesita el controlador S-ATA (SAS) y puede comunicarse directamente con la placa base. Además de eso, el uso de PCIe permite que NVMe use múltiples carriles. Los carriles conectan PCIe a la placa base. Cada uno de los carriles utiliza dos cables para enviar y dos para recibir información simultáneamente, por lo que hay un mayor potencial para un intercambio más rápido.
Tareas simultáneas
NVMe no solo no necesita un controlador S-ATA o SAS, sino que también mejoró significativamente la estructura de comando. Si bien SSD solo funciona con 1 cola de comandos, NVMe usa simultáneamente colas de comandos de 64k. Y mientras que los SSD solo pueden enviar 32 comandos por esa única cola, NVMe envía hasta 64k comandos por CADA cola. NVMe permite una mayor cantidad de colas de comandos, lo que significa que puede procesar muchos más comandos al mismo tiempo. Mientras las operaciones de lectura / lectura de SSD están esperando en línea, los NVM hacen malabares con muchas tareas diferentes a la vez.
La “Queue Depth” es especialmente importante para los clientes que ejecutan aplicaciones web complejas, como grandes aplicaciones de comercio electrónico o SaaS. Luego, toda la aplicación se puede dividir en varios microservicios diferentes que se procesan de forma independiente entre sí. Por ejemplo, piense en una tienda de comercio electrónico. Cada cliente genera una serie de consultas a la base de datos y operaciones de lectura y escritura con solo navegar por el sitio web. Sin mencionar todo el proceso de pago. El almacenamiento está involucrado en todas estas operaciones y el IOPS impacta visiblemente la experiencia del cliente. NVMe puede manejar más de esas tareas por separado y con gran velocidad, lo que permite una latencia más baja.
En general, NVMe funciona significativamente más rápido con cargas de trabajo como:
- Alojamiento de sitios web : para que los visitantes de su sitio web obtengan un tiempo de respuesta más rápido
- Aplicaciones SaaS : para que los usuarios de su software puedan navegar por su aplicación sin problemas
- Aplicación de base de datos : para que pueda recopilar y recuperar datos más rápidamente
- Software de comercio electrónico : la carga de páginas de productos será más rápida, por lo que menos personas abandonarán su sitio web.
- Archivos de video : al editar o exportar archivos de video, ahorrará mucho tiempo
Estadísticas
Aquí hay algunas estadísticas impresionantes de uno de los fabricantes de almacenamiento de datos más destacados , Kingston . Como puede ver en la imagen, la latencia es mucho mayor con los SSD tradicionales. En otras palabras, el servidor que ejecuta la base de datos MySQL funciona mucho mejor. Cuantos más subprocesos esté ejecutando simultáneamente, más importante será la diferencia.:
Resumen: 3 razones por las que NVMe es tan rápido
- Sin controlador: no hay controlador SAS o S-ATA entre la placa base y la unidad que ralentizaría la comunicación.
- Profundidad de la cola: gracias a la estructura de comando mejorada, NVMe es mucho mejor para trabajar con varias tareas simultáneamente.
- Múltiples carriles: el estándar PCI Express ofrece múltiples carriles, hasta 16, lo que mejora el rendimiento de manera significativa
Aspectos prácticos
En la parte anterior, describimos las diferencias tecnológicas entre todos los tipos de almacenamiento. Analicemos brevemente el aspecto práctico en caso de que todavía tenga dudas sobre cuál comprar:
HDD: la mejor relación calidad / precio
Si su único criterio son los dólares por GB, puede optar por discos duros probados. Aunque lentos, ofrecen suficiente capacidad para todo tipo de cargas de trabajo. Ideal en caso de que necesite almacenar sus datos en algún lugar como respaldo.
Para mostrarle lo económicos que son los servidores HDD, echemos un vistazo a uno de los VPS de Contabo donde los VPS de almacenamiento más populares: VPS 700 . Por $ 10,99 al mes, obtendrá 700 GB de disco. Excelente solución de bajo precio en caso de que no necesite un acceso súper rápido a sus datos, por lo tanto, no le importa una velocidad de lectura / escritura más lenta.
NVMe: cuando la velocidad es el rey
NVMe es, con mucho, el almacenamiento más rápido del mercado. La diferencia es tan asombrosa que todo el sistema operativo se vuelve visiblemente más receptivo cuando se instala sobre NVMe. Como se indicó en la sección anterior, NVMe marca la diferencia con las cargas de trabajo, como las aplicaciones SaaS o los sistemas de bases de datos. Los archivos individuales grandes también se transfieren mucho más rápido, lo que lo convierte en una opción popular para los editores de video.
Me f que necesita para ejecutar aplicaciones donde la velocidad es la clave, vaya para NVMe. Por ejemplo, VPS S equipado con NVMe le ofrece un almacenamiento rápido por solo € 4,99 / $ 6,99 en Contabo
SSD: el versátil todoterreno
La unidad SSD está en algún punto intermedio en términos de rendimiento. Aunque no pueden competir con la velocidad de NVMe, en general ofrecen mucho más almacenamiento por el mismo precio.
Por ejemplo, puede comprar nuestro VPS S equipado con un SSD y obtener 4 veces más espacio de almacenamiento por el mismo precio que la unidad NVMe con la misma capacidad.
Conclusión
En este artículo, explicamos los tres tipos de almacenamiento disponibles actualmente: HDD, SSD y NVMe. Si bien las unidades de disco duro todavía usan platos giratorios, los otros dos tipos no contienen partes móviles. También explicamos que NVMe es un tipo de memoria SSD, pero usa un tipo diferente de interfaz.
NVMe es tan rápido porque toda su infraestructura es diferente a SSD o HDD. No tener un controlador entre la unidad y la placa base hace que la transferencia de datos sea más rápida. Además, gracias a la sólida profundidad de la cola, NVMe puede procesar muchos más comandos al mismo tiempo. No hay duda de que NVMe se convertirá en un tipo de almacenamiento estándar en el futuro previsible. Los beneficios son evidentes: latencia mucho más baja, gracias a una infraestructura que es más rápida que la mayoría de los SSD comunes.
Por ahora, el almacenamiento NVMe sigue siendo considerablemente más caro que los SSD estándar. Le recomendamos que considere comprarlos si ejecuta aplicaciones web exigentes o trabaja regularmente con archivos de video grandes. Aparte de eso, los SSD y los HDD siguen siendo opciones perfectamente viables para muchos casos de uso.
Analisis del articulo de nuestro proveedor de Hosting Contabo donde tenemos almacenados nuestros servidores VPS – https://contabo.com/blog/nvme-vs-ssd-vs-hdd/
Leandro Monserrat
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