NVMe در مقابل سرورهای SSD در مقابل HDD: تفاوت را درک کنید و فضای ذخیره سازی مناسب را برای خود انتخاب کنید

سخت ترین بخش انتخاب یک سرور جدید، چه سرور اختصاصی یا سرور خصوصی مجازی، انتخاب سخت افزار مناسب است که متناسب با نیاز شما باشد. اگر مانند اکثر مردم هستید، سعی می کنید حداکثر هسته های CPU را با بودجه خود خریداری کنید.

شما همچنین بررسی کنید که چقدر RAM دریافت خواهید کرد. شما در مورد داشتن ظرفیت ذخیره سازی کافی محتاط هستید. اما یک عنصر حیاتی وجود دارد که اکثر مردم آن را فراموش می کنند – نوع ذخیره سازی.
همه درایوها برابر نیستند. تفاوت زیادی در قیمت و عملکرد بین حافظه NVMe، SSD و HDD وجود دارد. در این مقاله، انواع درایوها را به شما راهنمایی می کنیم تا بتوانید بهترین را برای خود انتخاب کنید.

HDD، SSD، NVMe: از اسپینینگ پلاتر تا درایو سریع رعد و برق

هارد دیسک: هارد دیسک

قدیمی‌ترین آنها، درایوهای دیسک سخت (HDD)، تنها یکی از سه مورد مبتنی بر قطعات متحرک است – صفحات چرخان و سوزن‌های متحرک، ضبط داده‌ها در بخش‌های مختلف دیسک فلزی. این فناوری به خودی خود به دهه 50 میلادی باز می گردد، زمانی که توسط IBM معرفی شد.

اگرچه در لیست ارزان‌ترین هستند، اما در مورد عملیات خواندن و نوشتن نیز کندتر هستند. اکثر HDD ها نمی توانند از حداکثر سرعت S-ATA II ~ 270 مگابایت بر ثانیه تجاوز کنند. HDD راه حل نهایی برای مواردی است که می خواهید داده های خود را با کمترین هزینه ممکن ذخیره کنید.

اما هنگام خواندن/نوشتن داده ها باید بیشتر منتظر بمانید. اگرچه کندتر هستند، اما همچنان محبوب هستند. مشتریان ما همچنان می توانند با درایوهای HDD در Storage VPS یا هنگام پیکربندی سرورهای اختصاصی مواجه شوند.

ظرفیت ذخیره سازی بسیار متفاوت است، اما بیشتر درایوها بین صدها گیگابایت تا چند ترابایت هستند. در مورد نمونه های مجازی، ما در Contabo فضای هارد دیسک را از 300 گیگابایت شروع می کنیم.
کاربران خانگی گاهی اوقات نگران حساسیت هارد دیسک ها به ضربه های بیرونی یا حرکات ناگهانی هستند. اما این واقعاً در مورد مراکز داده نگران کننده نیست، زیرا سرورها در قفسه ها یا قفسه ها ثابت هستند و جابجا نمی شوند.

SSD: درایوهای حالت جامد

این نوع جدیدتر ذخیره‌سازی فاقد قطعات متحرک است زیرا مبتنی بر فلش است. این همان فناوری است که ممکن است از یک USB بشناسید.

اگرچه فناوری ذخیره سازی خود متفاوت است، اما همچنان از همان رابط اتصال به مادربرد استفاده می کند. هنوز باید یک کنترلر S-ATA بین درایو و مادربرد وجود داشته باشد. سرعت خواندن و نوشتن SSD در مقایسه با HDD بسیار سریعتر است زیرا می تواند به 550 مگابیت بر ثانیه برسد.

اندازه فشرده درایورهای SSD پیامدهای بزرگی هم برای محاسبات شخصی و هم برای مراکز داده دارد. SSD ها برای نوت بوک ها و سایر دستگاه های با فضای محدود مناسب هستند. معرفی SSD امکان قرار دادن درایوهای مجزای بیشتری را در یک سرور فیزیکی فراهم کرد.

اگرچه این بهبود لزوما ظرفیت ذخیره سازی را افزایش نمی دهد، اما از نظر افزونگی و پیکربندی RAID مفید است. به همین دلیل، SSD نوع استاندارد ذخیره سازی برای مراکز داده است.

در Contabo، می‌توانید درایوهای SSD را در سرورهای VPS با کارایی بالا ، VDS یا فلزی خالی پیدا کنید. و نسبت قیمت به ظرفیت؟ SSD جایی در وسط بین HDD و NVMe است. اگرچه استثنائاتی وجود دارد، مانند این درایو 40000 دلاری از Nimbus ، با ظرفیت 100 ترابایت.

NVMe: حافظه سریع غیر فرار

درایو جدید “اکسپرس” که در سال 2013 معرفی شد، سریعترین نوع موجود در بازار است. مشابه SSD ها، این یک نوع حافظه فلش است که شامل هیچ قطعه متحرکی نیست.

“NVM” مخفف حافظه غیر فرار است، حافظه ای که می تواند داده های شما را حتی پس از قطع برق ذخیره کند.

همچنان از همان معماری SSD استفاده می کند، اما مستقیماً از طریق سوکت PCI express به مادربرد متصل می شود. از این رو، حرف کوچک “e” در پایان است.

اگر جدیدترین اتصال PCIe 4.0 و 16 خط مجزا را در نظر بگیریم، می تواند تا 32 گیگابایت در ثانیه کار کند.

اگرچه NVMe هنوز تا رسیدن به پتانسیل کامل خود فاصله دارد. در Contabo، ما درایوهای NVMe را برای همه انواع سرورها، به ویژه VPS ، VDS و سرورهای اختصاصی ارائه می دهیم .

چرا دقیقاً NVMe بسیار سریعتر از نسخه های قبلی خود است؟

به طور خلاصه: از آنجایی که مبتنی بر رابط سریعتر PCIe است، هیچ واسطه ای بین درایو و مادربرد وجود ندارد. همچنین می تواند دستورات بسیار بیشتری را همزمان پردازش کند.

معماری

از آنجایی که فناوری SSD مبتنی بر فلش به جریان اصلی تبدیل شد، کاربران از انتقال سریع‌تر داده‌ها سود زیادی بردند.

با این حال، آنها به رابط قدیمی S-ATA وابسته بودند. آنها همچنان مجبور بودند از کنترلر S-ATA (یا SAS) برای برقراری ارتباط با CPU و مادربرد استفاده کنند.

سپس در سال 2007، مهندسان اینتل ایده درخشانی برای اتصال همان درایو SSD به مادربرد با استفاده از اسلات PCI Express داشتند که در آن زمان عمدتاً برای اتصال کارت‌های گرافیک، کارت‌های صدا یا کارت‌های رابط شبکه اضافی استفاده می‌شد.

در نتیجه، نوع جدید ذخیره سازی به کنترلر S-ATA (SAS) نیازی ندارد و می تواند مستقیماً با مادربرد ارتباط برقرار کند. علاوه بر این، استفاده از PCIe به NVMe اجازه می دهد تا از چندین خط استفاده کند. خطوط PCIe را به مادربرد متصل می کند.

هر یک از خطوط از دو سیم برای ارسال و دو سیم برای دریافت اطلاعات به طور همزمان استفاده می کند، بنابراین پتانسیل بیشتری برای تبادل سریعتر دارد.

عمق صف و وظایف همزمان

NVMe نه تنها به کنترلر S-ATA یا SAS نیاز ندارد، بلکه ساختار فرمان را نیز به میزان قابل توجهی بهبود بخشیده است. در حالی که SSD فقط با 1 صف فرمان کار می کند، NVMe به طور همزمان از 64k صف دستور استفاده می کند.

و در حالی که SSD ها فقط می توانند 32 دستور را در هر صف ارسال کنند، NVMe تا 64k دستور در هر صف ارسال می کند!

NVMe تعداد بیشتری از صف های فرمان را امکان پذیر می کند، به این معنی که می تواند دستورات بیشتری را همزمان پردازش کند. در حالی که عملیات خواندن/خواندن SSD ها در صف منتظر هستند، NVMe ها در حال انجام کارهای مختلف به طور همزمان هستند.

عمق صف به ویژه برای مشتریانی که برنامه های پیچیده وب مانند تجارت الکترونیک بزرگ یا برنامه SaaS را اجرا می کنند، مهم است. سپس، کل برنامه را می توان به میکروسرویس های مختلف تقسیم کرد که مستقل از یکدیگر پردازش می شوند.

به عنوان مثال، به یک فروشگاه تجارت الکترونیک فکر کنید. هر مشتری یک رشته از پرس و جوهای پایگاه داده و عملیات خواندن و نوشتن را فقط با مرور وب سایت ایجاد می کند.

نه به کل فرآیند پرداخت. ذخیره سازی در همه این عملیات ها دخیل است و IOPS به وضوح بر تجربه مشتری تأثیر می گذارد. NVMe می تواند بسیاری از این وظایف را به طور جداگانه و با سرعت بالا انجام دهد، از این رو تاخیر کمتری را ممکن می کند.

به طور کلی، NVMe با بارهای کاری مانند:

• میزبانی وب سایت – بنابراین بازدیدکنندگان وب سایت شما زمان پاسخگویی سریع تری دریافت می کنند
• برنامه‌های SaaS – بنابراین کاربران نرم‌افزار شما می‌توانند نرم‌افزار شما را راحت‌تر مرور کنند
• برنامه پایگاه داده – به طوری که می توانید داده ها را سریعتر جمع آوری و فراخوانی کنید
• نرم افزار تجارت الکترونیک – بارگیری صفحات محصولات سریعتر خواهد بود، بنابراین افراد کمتری وب سایت شما را ترک خواهند کرد.
• فایل‌های ویدیویی – هنگام ویرایش یا صادر کردن فایل‌های ویدیویی، در زمان زیادی صرفه‌جویی خواهید کرد

در اینجا چند آمار چشمگیر از یکی از برجسته ترین تولید کنندگان ذخیره سازی داده ، Kingston آورده شده است. همانطور که در تصویر می بینید، تاخیر در SSD های سنتی بسیار بیشتر است.

به عبارت دیگر، سروری که پایگاه داده MySQL را اجرا می کند بسیار بهتر عمل می کند. هر چه رشته های بیشتری را به طور همزمان اجرا کنید، تفاوت مهم تر است.

خلاصه: 3 دلیل برای اینکه NVMe خیلی سریع است

• بدون کنترل: هیچ کنترلر SAS یا S-ATA بین مادربرد و درایو وجود ندارد که ارتباط را کاهش دهد.
• عمق صف: به لطف ساختار فرمان بهبود یافته، NVMe در کار همزمان با وظایف مختلف بسیار بهتر است.
• خطوط چندگانه: استاندارد PCI Express خطوط متعددی را تا 16 ارائه می دهد که عملکرد را به میزان قابل توجهی افزایش می دهد

خرید فضای ذخیره سازی جدید شما

در قسمت قبل، تفاوت های تکنولوژیکی بین انواع ذخیره سازی را توضیح دادیم. در صورتی که هنوز در مورد خرید آن شک دارید، به طور خلاصه جنبه عملی آن را مورد بحث قرار می دهیم:

HDD: بهترین نسبت قیمت / کیفیت

اگر تنها معیار شما دلار به ازای هر گیگابایت است، پس می توانید با هارد دیسک های اثبات شده استفاده کنید. اگرچه آهسته است، اما ظرفیت کافی برای همه نوع بار کاری را ارائه می دهند.

ایده آل برای مواردی که نیاز دارید اطلاعات خود را در جایی به عنوان پشتیبان پارک کنید.

برای اینکه به شما نشان دهیم سرورهای HDD چقدر ارزان هستند، بیایید نگاهی به یکی از محبوب ترین VPS ذخیره سازی خود بیندازیم: VPS 700 . با 10.99 دلار در ماه، 700 گیگابایت درایو دریافت خواهید کرد.

راه حل عالی با قیمت پایین در صورتی که نیازی به دسترسی فوق العاده سریع به داده های خود ندارید، بنابراین به سرعت خواندن/نوشتن کندتر اهمیتی نمی دهید.

NVMe: وقتی سرعت پادشاه است

NVMe سریعترین حافظه موجود در بازار است. این تفاوت به حدی خیره کننده است که کل سیستم عامل با نصب در بالای NVMe به وضوح پاسخگوتر می شود.

همانطور که در بخش قبل گفته شد، NVMe با بارهای کاری مانند برنامه های SaaS یا سیستم های پایگاه داده تفاوت ایجاد می کند. فایل‌های فردی بزرگ نیز بسیار سریع‌تر منتقل می‌شوند، که آن را به گزینه‌ای محبوب برای ویرایشگرهای ویدیو تبدیل می‌کند.

اگر نیاز دارید برنامه هایی را اجرا کنید که در آنها سرعت کلید است، به سراغ NVMe بروید. به عنوان مثال، VPS S مجهز به NVMe به شما یک فضای ذخیره سازی سریع تنها با 4.99 یورو / 6.99 دلار ارائه می دهد.

SSD: همه کاره همه کاره

درایو SSD از نظر عملکرد در حد وسط قرار دارد. اگرچه آنها نمی توانند با سرعت NVMe رقابت کنند، اما به طور کلی فضای ذخیره سازی بسیار بیشتری را با همان قیمت ارائه می دهند.

به عنوان مثال، می توانید VPS S ما را مجهز به SSD خریداری کنید و 4 برابر فضای ذخیره سازی بیشتری را با همان قیمت درایو NVMe با ظرفیت برابر دریافت کنید.

بسته شدن

در این مقاله، ما هر سه نوع ذخیره سازی موجود را توضیح دادیم: HDD، SSD و NVMe. در حالی که هارد دیسک ها هنوز از صفحات چرخان استفاده می کنند، دو نوع دیگر فاقد قطعات متحرک هستند. همچنین توضیح دادیم که NVMe نوعی حافظه SSD است، اما از نوع دیگری از رابط استفاده می کند.

NVMe بسیار سریع است زیرا کل زیرساخت آن با SSD یا HDD متفاوت است. نداشتن کنترلر بین درایو و مادربرد باعث می‌شود اطلاعات سریع‌تر منتقل شود.

همچنین، به لطف عمق صف قوی، NVMe می تواند دستورات بیشتری را همزمان پردازش کند. شکی نیست که NVMe در آینده ای قابل پیش بینی به یک نوع ذخیره سازی استاندارد تبدیل خواهد شد. مزایا آشکار است – تاخیر بسیار کمتر، به لطف زیرساختی که سریعتر از اکثر SSD های رایج است.

در حال حاضر، فضای ذخیره سازی NVMe به طور قابل توجهی گران تر از SSD های استاندارد است. توصیه می‌کنیم اگر برنامه‌های تحت وب سختی اجرا می‌کنید یا به طور منظم با فایل‌های ویدیویی بزرگ کار می‌کنید، آن‌ها را خریداری کنید. به غیر از آن، SSD ها و HDD ها هنوز گزینه های کاملاً مناسبی برای بسیاری از موارد استفاده هستند.