Что выбрать в качестве хранилища для вашего сервера: HDD, SSD, NVMe?

При сборке сервера одним из важнейших вопросов, с которыми вам придется столкнуться, является выбор правильного решения для хранения данных. Выбранное вами хранилище может  существенно повлиять на производительность, надежность и общую стоимость сервера, поэтому к его выбору нужно отнестись со всей ответственностью.
На данный момент существуют три самых распространенных варианта: HDD (жесткий диск), SSD (твердотельный накопитель) и NVMe (энергонезависимая память Express). 
В этой статье мы кратко разберёмся с каждой технологией, выявим её плюсы и минусы и рассмотрим на примерах, когда лучше использовать тот или иной тип хранилища.

HDD (Hard Disk Drive или жесткий диск)

Жесткие диски — это традиционные устройства хранения данных, существующие уже несколько десятилетий. Они используют вращающиеся магнитные диски для чтения и записи данных. Жесткие диски бывают разных размеров и емкостей, что делает их пригодными для широкого спектра применений.

Преимущества жестких дисков:

    Экономичность - жесткие диски, как правило, более доступны по цене за гигабайт по сравнению с твердотельными накопителями и дисками NVMe, что делает их экономически эффективным вариантом для задач, требующих больших объемов хранения данных.
    Высокая емкость - доступны жесткие диски большей емкости, что делает их идеальными для хранения огромных объемов данных, таких как резервные копии и архивы.
    Надежность - жесткие диски прочны и относительно хорошо выдерживают физические удары и вибрации (в выключенном состоянии).

Недостатки жестких дисков:

    Низкая скорость - жесткие диски медленнее, чем твердотельные накопители и диски NVMe, что может привести к увеличению времени загрузки и замедлению доступа к данным.
    Более высокое энергопотребление - жесткие диски потребляют больше энергии, чем их твердотельные аналоги, что приводит к более высоким эксплуатационным расходам.
    Ограниченный срок службы - Из-за механических компонентов жесткие диски имеют ограниченный срок службы и со временем более склонны к выходу из строя.
    

Сфера применения:

Жесткие диски обычно используются в файловых серверах, где емкость хранилища имеет приоритет над скоростью. Они также подходят для серверов резервного копирования и систем архивирования данных, где допустим нечастый доступ к данным.

    
SSD (Solid State Drive или твердотельные накопители)

SSD — более современная технология хранения данных, получившая широкое распространение благодаря своей скорости и надежности. Они используют флэш-память NAND для хранения данных и не имеют движущихся частей, что делает их более быстрыми и долговечными, чем жесткие диски.

Преимущества твердотельных дисков:

    Высокая скорость - твердотельные накопители значительно быстрее жестких дисков, что приводит к более быстрой загрузке, более быстрому запуску приложений и сокращению времени передачи данных.
    Энергоэффективность - твердотельные накопители потребляют меньше энергии, чем жесткие диски, что приводит к снижению затрат на электроэнергию и уменьшению выделения тепла.
    Надежность - поскольку в твердотельных накопителях отсутствуют механические компоненты, они менее подвержены сбоям, что делает их более надежными для критически важных приложений.

Недостатки твердотельных дисков:

    Стоимость - твердотельные накопители обычно дороже за гигабайт по сравнению с жесткими дисками, что может быть важным фактором при больших требованиях к хранению данных.
    Ограниченный срок службы - Хотя твердотельные накопители более надежны, чем жесткие диски, они все же имеют ограниченное количество циклов записи, что может повлиять на срок их службы, особенно в сценариях с интенсивным объемом записи.
    Емкость - хотя емкость твердотельных накопителей постоянно увеличивается, ее все еще может быть недостаточно для некоторых потребностей в хранилищах высокой емкости.

Сфера применения:

SSD-накопители обычно используются на серверах веб-хостинга, в том числе они используются для наших Виртуальных Серверов, базах данных и средах виртуализации, где решающее значение имеют быстрый доступ к данным и низкая задержка. Они также подходят для персональных компьютеров и ноутбуков, обеспечивая значительный прирост скорости. 
    

NVMe (Non-Volatile Memory Express или энергонезависимая память)

NVMe — это передовая технология хранения данных, обеспечивающая максимальную производительность и низкую задержку. Он использует флэш-память NAND, как и твердотельные накопители, но взаимодействует с системой через интерфейс PCIe (Peripheral Component Interconnect Express), обеспечивая молниеносный доступ к данным.

Преимущества NVMe:

    Экстремальная скорость - накопители NVMe обеспечивают беспрецедентную скорость, сокращая время доступа к данным до минимума и обеспечивая высочайший уровень производительности для приложений с высокими требованиями к вводу-выводу.
    Низкая задержка - низкая задержка NVMe особенно полезна для приложений реального времени, таких как игры и высокочастотный трейдинг.
    Энергоэффективность - несмотря на высокую скорость, накопители NVMe энергоэффективны и потребляют меньше энергии, чем жесткие диски и даже некоторые твердотельные накопители.

Недостатки NVMe:

    Стоимость - диски NVMe являются самым дорогим вариантом среди трех, что делает их менее рентабельными для развертывания крупномасштабных систем хранения данных.
    Совместимость - старые системы могут не поддерживать диски NVMe, поэтому совместимость может стать проблемой при обновлении инфраструктуры.

Сфера применения:

Диски NVMe обычно используются в кластерах высокопроизводительных вычислений (HPC), серверах анализа данных и приложениях, где скорость и низкая задержка имеют решающее значение, например, рабочие станции для редактирования видео в реальном времени.
    
    
    
Выбор правильного решения для хранения данных для вашего сервера зависит от ваших конкретных потребностей и бюджета. Жесткие диски подходят для экономичного хранения данных большой емкости, а твердотельные накопители предлагают сбалансированное решение с более высокой скоростью и большей надежностью. С другой стороны, накопители NVMe являются лучшим выбором для приложений, требующих экстремальной скорости и низкой задержки.

Принимая решение, учитывайте характер ваших рабочих нагрузок, схемы доступа к данным и бюджетные ограничения. Также стоит отметить, что многие организации выбирают комбинацию этих технологий хранения данных, чтобы сбалансировать производительность и экономичность. В конечном счете, выбор между жестким диском, твердотельным накопителем и NVMe должен соответствовать назначению вашего сервера и требованиям к производительности.