RAID中SSD的当前状态（2016年）是什么？

在线上有大量资源讨论如何在RAID配置中使用SSD驱动器-但是这些资源大多数可以追溯到几年前，并且SSD生态系统发展非常迅速-正当我们期望英特尔在今年晚些时候发布“ Optane”产品时它将再次改变一切。

首先，我将确认消费者级别的SSD（例如Intel 535）和数据中心级别的SSD（例如Intel DC S3700）之间在质量上存在差异。

我主要关心的是TRIMRAID方案中的支持。据我了解，尽管自从将SSD引入消费级计算机已经有6年了，距离NVMe投入商业已经有4年了-现代RAID控制器仍然不支持向TRIM连接的SSD 发出命令-除了Intel的RAID控制器在RAID-0模式下。

TRIM对于驱动器彼此镜像的方式，RAID-1模式不提供支持令我感到惊讶。但是我离题了。

我注意到，如果要对磁盘（HDD和SSD）进行容错，则可以在RAID配置中使用它们-但是由于SSD没有TRIM，这意味着它们会遭受Write-Amplification的影响，这会导致额外的磨损，反过来会导致SSD提前失效-不幸的是，这具有讽刺意味：旨在防止驱动器故障的系统可能最终直接导致它。

所以：

1. TRIM现代（2015-2016年）SSD 是否需要支持？

   1.1。TRIMSATA，SATA-Express和基于NVMe的SSD之间对支持的需求有什么不同？

2. 通常，驱动器被宣传为具有改进的内置垃圾收集功能。这是否消除了对的需要TRIM？他们的GC流程在RAID环境中如何工作？

   1.1。例如，请参阅此2010年的QA，其中描述了由于not-TRIMming而导致的性能严重下降（https://superuser.com/questions/188985/how-badly-do-ssds-degrade-without-trim）-以及2015年的一篇文章提出了强烈建议使用TRIM的情况（http://arstechnica.com/gadgets/2015/04/ask-ars-my-ssd-does-garbage-collection-so-i-dont-need-trim -right /）。您对这些关于必要性的强有力论点有何反应TRIM？

3. 较早几年的许多文章和讨论都涉及SLC与MLC闪存，并且SLC更可取，因为它的使用寿命更长-但是，当今所有的SSD（无论它们在消费者到企业范围内的位置如何）似乎都属于MLC如今-这种相关性区分了吗？

   1.1那么TLC闪存呢？

4. 如果企业SSD的写周期限制非常高（例如，在一个驱动器的预期5年使用期限内，则通常具有更高的耐久性/写限制（通常以一天中可以完全覆盖该驱动器的次数来衡量））。每天100次完整写入）是否表示它们根本不需要TRIM，因为这些限制太高了？或者相反，这些限制只能通过使用来达到TRIM吗？

让我们尝试一次回答一个问题：

• 现代（2015-2016年）SSD是否需要TRIM支持？

简短的答案：在大多数情况下，不会。长答案：如果您保留足够的备用空间（约20％），即使是消费级驱动器通常也具有相当好的性能一致性值（但您需要避免使用那些会造成持续写入阻塞的驱动器）。企业级驱动器甚至更好，这是因为默认情况下它们具有更高的备用空间，并且其控制器/固件组合针对连续使用该驱动器进行了优化。例如，看看您引用的S3700驱动器：即使不进行修整，它也具有非常好的写入一致性。

• 通常，标榜驱动器具有改进的内置垃圾收集功能，这是否消除了对TRIM的需要？他们的GC流程在RAID环境中如何工作

驱动器垃圾收集器在驱动器沙箱中发挥其魔力-它对外部环境一无所知。这意味着它（大部分）不受阵列的RAID级别的影响。也就是说，某些RAID级别（基本上是基于奇偶校验的RAID级别）有时（在某些特定实现中）可能会增加写入放大系数，因此，这又意味着GC例程需要进行更多工作。

• 较早几年的许多文章和讨论都涉及SLC与MLC闪存，并且由于SLC使用寿命更长，因此SLC是可取的，但是如今看来，所有SSD（无论它们在消费者到企业范围内的位置如何）都属于MLC -相关性区分了吗

SLC驱动器基本上已从企业中消失，主要降级为军事和某些工业任务。标记的企业现在分为三个等级：

• HMLC / MLCe闪存是具有更好分类的MLC芯片的闪存，并经过认证可承受至少25000/30000重写周期。
• 3D MLC芯片的额定重写周期约为5000-10000次。
• 普通的平面MLC和3D TLC芯片的额定重写周期约为3000个。

实际上，以上任何一种闪存类型都应为您提供足够的总写入容量，实际上，您可以找到具有上述所有闪存类型的企业级驱动器。

企业驱动器和消费者驱动器之间的真正区别是：

• 控制器/固件组合，由于意外的控制器错误，企业级驱动器更难死亡；
• 受电源保护的写缓存，对于防止损坏存储在闪存本身中的闪存转换层（FTL）极为重要。

企业级驱动程序之所以更好，主要是因为它们的控制器和功率电容器，而不是由于闪光灯更好。

• 企业级SSD往往具有更高的耐用性/写限制（通常以一天中可以完全覆盖驱动器的次数（在驱动器的预期5年使用期限内）来衡量），这是否消除了由以下原因引起的对写放大的担忧：没有运行TRIM？

如上所述，企业级驱动器具有更高的默认备用空间（约20％），从而大大降低了对常规TRIM的需求

无论如何，作为一个旁注，请考虑一些支持TRIM的软件RAID（有人说Linux MDRAID？）

在现代RAID控制器上使用SSD时，我从不需要担心TRIM。固态硬盘已得到改进，硬件RAID控制器功能已针对这些工作负载进行了优化，并且通常会提供耐久性报告。

TRIM适用于低端SATA驱动器。对于SAS SSD，我们有SCSI取消映射，也许这就是我没有遇到TRIM需求的原因...

但是另一位评论者是正确的。软件定义存储（SDS）正在改变我们使用SSD的方式。在SDS解决方案中，RAID控制器是无关的。而且诸如TRIM之类的东西并不那么重要，因为SSD担当着特定的角色。我想到的是Nimble存储读取缓存或ZFS L2ARC和ZIL ...它们都满足特定需求，并且软件正在更智能地利用资源。

具有SSD的RAID级别上面的答案表明具有奇偶校验的RAID级别（如RAID 5）会增加写入放大。确实有多种解释方式：对一个驱动器的影响或对一组驱动器的影响。

与无冗余相比，RAID 5确实增加了对校验和奇偶校验的写入量。与（n-1）个驱动器的RAID 0阵列相比，具有n个驱动器的RAID 5阵列对每个驱动器的影响不大。n个驱动器中的每一个都接收相同数量的写入。RAID 5将1 /（n-1）个额外的写操作添加到集合中。但是，RAID 1和RAID 10向集合中添加了100％的额外写入，因为写入一个SSD的所有内容均写入其镜像。

因此，就对具有相同数量驱动器的RAID 5集与RAID 10集的写入而言，RAID 5集中的SSD将收到较少的写入。即使您增加RAID 10中设置为均衡可用容量的SSD的数量，这也仍然成立。

shodanshok在这里谈到了真正的答案。如果您保留额外的空间（“过度配置”），则SSD的耐用性和写入性能一致性将随着时间的推移而同时得到改善，并且缺少TRIM支持几乎变得无关紧要。保留额外的空间可以很简单地完成，就像从新的SSD开始，分区少于全部容量一样。大多数驱动器内控制器将从未使用的空间与保留的空间视为相同，从而大大减少了写入放大。对于引导和操作系统，保留10％的空间可能就足够了。对于经常重写的驱动器，请增加该空间。