NAS com SSD: Saiba mais sobre as vantagens e desvantagens dos storages equipados com memórias flash e confira o ganho real de desempenho da infraestrutura.
A troca de um storage com discos rígidos por um com SSDs vale muito a pena quando a principal necessidade é o desempenho. A diferença fundamental entre as tecnologias explica o porquê. Os HDDs possuem partes móveis, como pratos giratórios e cabeças de leitura, que limitam fisicamente a velocidade para acessar dados. Por outro lado, um SSD funciona com chips de memória flash, sem qualquer movimento mecânico, o que reduz drasticamente a latência. Essa mudança impacta diretamente aplicações que exigem acesso rápido a múltiplos arquivos pequenos, como bancos de dados e sistemas de virtualização. Enquanto um HDD sofre para entregar altas taxas de operações por segundo (IOPS), um SSD executa essas mesmas tarefas com muito mais agilidade. Em nossos testes, a inicialização de uma máquina virtual em um NAS com SSDs foi várias vezes mais rápida que no mesmo equipamento com HDDs. No entanto, a escolha nem sempre é tão simples. Para tarefas como arquivamento de dados ou backup de longo prazo, onde o acesso é pouco frequente e o volume é grande, os discos rígidos ainda apresentam um cust...
O principal ganho de desempenho ao usar SSDs em um NAS vem do aumento expressivo nas operações de entrada e saída por segundo (IOPS). Essa métrica é especialmente importante para ambientes com acesso aleatório a dados, onde o sistema precisa ler e escrever em vários locais do disco rapidamente. Um servidor de arquivos acessado por dezenas de usuários ou uma base de dados que processa múltiplas consultas se beneficia imensamente disso. Diferente da taxa de transferência sequencial, que mede a velocidade para mover um único arquivo grande, o IOPS reflete a capacidade do storage para lidar com muitas requisições pequenas e simultâneas. Os HDDs são mecanicamente lentos para reposicionar suas cabeças de leitura, o que cria uma fila de espera. Os SSDs, por sua vez, acessam qualquer bloco de memória quase instantaneamente, eliminando esse gargalo. Como resultado, a experiência do usuário melhora de forma perceptível. Aplicações abrem mais rápido, buscas em grandes volumes de arquivos retornam resultados em segundos e a latência da rede diminui. Um NAS all-flash transforma a produti...
O cache com SSD é uma estratégia híbrida que usa uma ou mais unidades de estado sólido para acelerar um conjunto maior de discos rígidos. A ideia é simples. O sistema identifica os dados mais acessados, conhecidos como "dados quentes", e armazena uma cópia deles nos SSDs. Quando um usuário solicita esses arquivos, o equipamento os entrega a partir do cache rápido, em vez de buscá-los nos HDDs lentos. Existem dois tipos principais de cache. O cache de leitura apenas acelera o acesso aos dados, sem risco de perda em caso de falha de energia. Já o cache de leitura e escrita também utiliza o SSD para agilizar as operações de gravação. Embora melhore ainda mais o desempenho, ele exige uma fonte de alimentação ininterrupta (UPS) para proteger os dados que ainda não foram movidos para os discos permanentes. Essa abordagem é ideal para cargas de trabalho com padrões de acesso previsíveis, como servidores de arquivos ou hosts de virtualização onde as mesmas máquinas virtuais são usadas diariamente. No entanto, para armazenamento puramente arquivístico ou para backups, onde os dados r...
Adicionar SSDs a um storage NAS sem atualizar a infraestrutura de rede é um erro bastante comum. Uma rede Gigabit Ethernet (1GbE), padrão em muitos escritórios, possui uma velocidade teórica máxima em torno de 125 MB/s. Um único SSD SATA moderno, por outro lado, facilmente ultrapassa os 500 MB/s em leitura. Isso cria um gargalo evidente, pois o storage consegue entregar os dados muito mais rápido do que a rede consegue transportá-los. Nesse cenário, o investimento em um storage all-flash seria subutilizado. Os usuários simplesmente não perceberiam todo o potencial de velocidade, pois estariam limitados pela conexão de 1GbE. Para realmente aproveitar o desempenho dos SSDs, é fundamental migrar a rede para padrões mais rápidos, como 2.5GbE, 5GbE ou, idealmente, 10GbE. A atualização também envolve os computadores clientes, que precisam ter portas de rede compatíveis. Apenas com uma infraestrutura equilibrada, onde o storage, a rede e os terminais conversam na mesma velocidade, o ganho de performance se torna real. Sem isso, o resultado frequentemente é a frustração.
O TBW, ou Terabytes Written, é uma métrica que indica a quantidade total de dados que um SSD pode gravar ao longo da sua vida útil. Cada célula de memória flash tem um limite de ciclos de escrita antes de se desgastar. Essa especificação gera preocupação em ambientes que funcionam 24/7, como um NAS, mas o medo é muitas vezes exagerado. A maioria das cargas de trabalho em um servidor de arquivos é dominada pela leitura de dados, com a escrita ocorrendo com menor frequência. Por exemplo, um time que acessa documentos e planilhas realiza muito mais leituras do que gravações. Nesses casos, mesmo um SSD de consumo com um TBW modesto pode durar vários anos sem qualquer problema. Contudo, para aplicações com escrita intensiva, como bancos de dados, gravação contínua de câmeras de segurança ou virtualização pesada, é essencial escolher SSDs corporativos. Esses módulos flash possuem um TBW muito mais alto e tecnologias como o DWPD (Drive Writes Per Day), que garantem a resistência necessária para suportar a carga de trabalho contínua sem falhas prematuras.
A configuração de RAID em um storage all-flash segue princípios semelhantes aos dos HDDs, mas com algumas particularidades. Arranjos como RAID 5 e RAID 6 ainda são excelentes escolhas, pois combinam desempenho com proteção contra falha de uma ou duas unidades, respectivamente. A velocidade dos SSDs minimiza a penalidade de performance associada ao cálculo de paridade nesses níveis. Um recurso fundamental para o bom funcionamento do arranjo é o suporte ao comando TRIM pelo sistema operacional do NAS. O TRIM informa ao SSD quais blocos de dados não estão mais em uso, o que permite ao controlador interno limpar essas células e manter o desempenho de escrita elevado ao longo do tempo. Sem ele, a velocidade do storage pode degradar significativamente. Adicionalmente, configurar um disco como hot spare é uma prática altamente recomendada em ambientes críticos. Um hot spare é um SSD ocioso que assume automaticamente o lugar de uma unidade que falhou, iniciando o processo de reconstrução do RAID imediatamente. Isso reduz a janela de vulnerabilidade e simplifica muito a manutenção do...
Para muitas empresas, uma estratégia híbrida representa o equilíbrio perfeito entre desempenho e custo. Em vez de montar um sistema inteiramente com SSDs, essa abordagem combina uma pequena quantidade de armazenamento flash com uma grande capacidade de HDDs dentro do mesmo NAS. Isso permite aproveitar a velocidade dos SSDs para dados críticos e a economia dos HDDs para arquivos menos importantes. Uma das formas de implementar isso é através do tiering automático. Diferente do cache, que apenas copia os dados, o tiering move fisicamente os blocos de dados entre as camadas de armazenamento. O sistema do NAS monitora os padrões de acesso e promove os dados "quentes" para o nível SSD, enquanto rebaixa os dados "frios" para o nível HDD. Esse processo é transparente para o usuário. Essa solução é extremamente eficaz porque a maioria dos ambientes segue o princípio de Pareto, onde 80% dos acessos se concentram em 20% dos dados. Ao manter esses 20% nos SSDs, o sistema entrega uma performance percebida muito próxima a de um all-flash, mas com um custo total consideravelmente menor.
Ao comparar SSDs e HDDs, a análise superficial do custo por Terabyte sempre favorece os discos rígidos. Um HDD de alta capacidade oferece muito mais espaço de armazenamento pelo mesmo valor de um SSD menor. No entanto, essa métrica isolada pode ser enganosa, pois ignora outros fatores importantes do custo total de propriedade (TCO). Os SSDs consomem significativamente menos energia e geram menos calor que os HDDs. Em um datacenter com dezenas ou centenas de discos, essa diferença se traduz em economia na conta de eletricidade e nos sistemas de refrigeração. Além disso, por não terem partes móveis, os SSDs são mais resistentes a choques e vibrações, o que pode aumentar a confiabilidade geral do sistema. A avaliação mais justa, portanto, deveria considerar o custo por IOPS. Nessa comparação, os SSDs são imbatíveis, entregando um desempenho muito superior por um custo proporcionalmente menor. A decisão final deve ponderar qual métrica é mais relevante para a sua necessidade: capacidade bruta ou agilidade nas operações.
Um servidor NAS equipado com SSDs é a escolha certa para qualquer cenário onde a latência baixa e o alto número de IOPS são cruciais para a produtividade. Ambientes de virtualização, que hospedam múltiplas máquinas virtuais, se transformam com a agilidade do armazenamento flash. O mesmo acontece com bancos de dados, que respondem a consultas de forma quase instantânea. Profissionais que trabalham com edição de vídeo em 4K ou 8K também se beneficiam enormemente, pois a manipulação de arquivos pesados e a renderização se tornam muito mais fluidas. Um NAS all-flash, combinado com uma rede de 10GbE, elimina os gargalos que frequentemente interrompem o fluxo de trabalho criativo. O sistema simplesmente responde sem atrasos. Se o orçamento for uma limitação, começar com uma solução híbrida de cache ou tiering já proporciona um salto de desempenho notável. Para demandas que não toleram qualquer tipo de espera e exigem a máxima performance possível, um NAS totalmente flash é a resposta definitiva para acelerar as operações e garantir a continuidade dos negócios.