Le type de disques choisi pour un sous-système de stockage peut avoir un impact considérable sur les performances globales des systèmes et des applications qui les utilisent. Dans cet article, nous allons examiner de près les différences entre les disques durs, les SSD SATA et les SSD NVMe.
Les disques durs, ou disques durs, sont des dispositifs mécaniques qui stockent et récupèrent des données magnétiquement à l'aide de plateaux et de têtes de lecture/écriture mobiles. Les SSD sont des disques SSD qui stockent les données dans la mémoire flash et ne contiennent pas de pièces mobiles comme les disques durs.
La façon dont les disques durs, les disques SSD SATA et les disques SSD NVMe sont construits et les données de transfert entraînent des différences substantielles dans les mesures de performances mesurables telles que la latence et le débit. Ces différences peuvent influencer votre décision d'opter pour une solution particulière.
SATA et NVMe font référence aux différentes interfaces utilisées pour transférer des données d'un périphérique de stockage vers un système ou un bus. Serial Advanced Technology Attachment, ou SATA III, est l'interface utilisée par les disques durs et est également utilisée par les SSD. Il a été créé pour remplacer l'interface PATA vieillissante et qui n'est plus utilisée. SATA a été créé avant que les SSD ne soient envisagés pour une utilisation grand public. La norme NVMe a été développée pour permettre aux SSD de fonctionner aux vitesses que leur mémoire flash est capable d'atteindre. L'interface SATA est un facteur limitant du transfert de données, de la latence et des performances globales. 
Différences de latence
La latence peut être définie comme le délai avant qu'un transfert de données ne commence suite à une instruction de transfert. Il est souvent mesuré en millisecondes. Dans notre cas, nous examinerons les différences de latence lors de la recherche de fichiers pour chacun des trois types de lecteurs examinés.
Les différences de latence entre les disques durs et les disques SSD sont principalement dues à l'absence de pièces mobiles dans les disques SSD. La latence du disque dur est influencée par le temps nécessaire au disque pour tourner dans la bonne position pour que les têtes de lecture/écriture accèdent aux données demandées. Par conséquent, la latence du disque dur est affectée par la vitesse de broche de l'appareil. Un disque qui tourne plus vite entraîne des taux de latence réduits pour les disques durs.
| Vitesse de la broche (RPM) | Latence de rotation (ms) |
| 4 200 | 7.14 |
| 5 400 | 5.56 |
| 7 200 | 4.17 |
| 10 000 | 3.0 |
| 15 000 | 2.0 |
Les SSD n'ont pas de pièces mobiles qui doivent être positionnées avant que les données puissent être lues ou écrites. Par exemple, la latence d'un SSD SATA Intel S4510 d'entreprise courante est de 36 µs ou 0,036 ms. L'entreprise Optane DC P5800X d'Intel est aussi faible que 5 µs ou 0,005 ms. Cela se traduit par des performances beaucoup plus rapides et la satisfaction des utilisateurs.
La différence de vitesse d'accès et de latence a un impact considérable sur l'expérience de l'utilisateur final du système. Les utilisateurs sont notoirement impatients face aux temps d'attente sur un site Web et cliquent rapidement pour rechercher des alternatives. La même chose peut être dite pour les bases de données d'entreprise ou tout type de cas d'utilisation riche en données. Les systèmes conçus pour un usage interne qui exigent des performances élevées bénéficient de l'utilisation de SSD comme solution de stockage, car une réduction de 5 secondes par utilisation au cours de chaque journée de travail sur une année peut entraîner une augmentation importante de l'efficacité des heures de travail et du moral. de l'employé utilisant le système.
Différences en IOPS
IOPS signifie Opérations d'E/S par seconde. Il nous indique combien de requêtes d'E/S par seconde peuvent être traitées par le système de stockage pour une charge de travail particulière. L'IOPS maximum des disques durs est d'environ 400. En comparaison, les SSD peuvent offrir des vitesses beaucoup plus élevées. Toujours avec les disques Intel, le SSD Intel S4510 SATA est capable de 97 000 IOPS en lecture aléatoire et 32 000 IOPS en écriture aléatoire. Lorsque vous faites le saut vers NVMe, vous pouvez choisir différents disques de performance tels que le disque Intel P5800X Optane qui est capable de 1 500 000 IOPS en lecture et en écriture aléatoires ! C'est une énorme différence si l'on considère que la plupart des matrices RAID auront au moins 4 disques de chaque type dans un environnement d'entreprise.
La différence d'IOPS peut être importante pour certains types d'applications et de modèles d'utilisation. Les systèmes qui sont utilisés sporadiquement par un nombre limité d'utilisateurs peuvent fonctionner de manière fiable en utilisant des périphériques de stockage HDD dans une matrice RAID d'entreprise, cependant, les performances peuvent être un problème selon le cas d'utilisation. À mesure que la demande simultanée sur les appareils augmente, les disques SSD capables de gérer l'augmentation du trafic se traduiront par un système plus réactif qui répond aux attentes des utilisateurs tout en ne provoquant pas de goulots d'étranglement qui pourraient amener d'autres systèmes à attendre que les données continuent de traiter leurs tâches.
Différences de débit
Le débit mesure le taux de transfert de données vers et depuis un périphérique de stockage en mégaoctets par seconde. Le débit peut être affecté par la taille des blocs, le type de RAID ou un seul périphérique, les interfaces et les protocoles utilisés pour déplacer les données, etc. Ce sont quelques-uns des facteurs qui définissent la vitesse maximale des transferts de données que vous verrez dans le monde réel. Un SSD NVMe PCI-e 4.0 de niveau entreprise peut voir jusqu'à 7,2 Go/s. La latence et les caractéristiques IOPS d'un périphérique de stockage ont également un impact sur son débit, car si vous ne parvenez pas à récupérer les informations assez rapidement, vous ne pourrez pas fournir suffisamment de données pour remplir le débit disponible.
| Type d'appareil | Débit |
| Disque dur | 150 Mo/s |
| SSD SATA | 600 Mo/s |
| SSD NVMe | 7 200 Mo/s |
Le débit peut être plus ou moins important en fonction du scénario d'utilisation spécifique. Il peut s'agir d'un facteur critique dans les systèmes conçus pour la reprise après sinistre qui doivent déplacer les données aussi rapidement que possible pour éviter de longues pannes. Les systèmes qui fournissent des fichiers volumineux ou du contenu en streaming aux utilisateurs doivent fournir un débit adéquat ou risquer de dégrader l'expérience utilisateur.
De petites différences peuvent créer des problèmes
Les différences mesurées en millisecondes peuvent sembler non pertinentes, et dans certains cas, elles le sont. Mais un périphérique de stockage ne fonctionne pas dans le vide, et de nombreux autres facteurs contribuent aux performances globales du système et à la satisfaction des utilisateurs. L'un des aspects à prendre en compte lors du choix des périphériques de stockage est le type d'utilisation qu'ils s'attendent à recevoir.
Le nombre d'utilisateurs simultanés attendus est un facteur important pour déterminer la latence que le système peut tolérer. Un exemple simple démontrera ce point. Notez comment les performances se dégradent rapidement lors de l'utilisation de disques durs, avec une latence moyenne de 3 ms à mesure que le nombre d'utilisateurs augmente. N'oubliez pas que 1 000 ms équivaut à une seconde et ce qui suit n'est qu'une référence, car dans le monde réel, les performances ne s'échelonnent pas de manière linéaire comme ci-dessous. La baisse des performances ne resterait pas statique avec la même quantité de CPU et de RAM, car vous auriez des goulots d'étranglement supplémentaires une fois que votre application atteindrait un nombre d'utilisateurs plus élevé.
| Utilisateurs | Latence totale en ms |
| 1 | 3 |
| 10 | 30 |
| 50 | 150 |
| 500 | 1 500 |
| 5 000 | 15 000 |
| 50 000 | 150 000 |
À mesure que le nombre d'utilisateurs augmente, la latence devient rapidement un problème sérieux. Au niveau 500 utilisateurs, le temps d'attente est passé à 1,5 seconde. Lorsque 50 000 utilisateurs accèdent au système, le temps d'attente approche les 150 secondes ou deux minutes et demie. Cette quantité de latence est inacceptable dans n'importe quelle application.
Ces statistiques théoriques sont intéressantes, mais dans le monde réel, les systèmes tomberont en panne bien avant que le temps d'attente n'atteigne 150 secondes. Un temps d'attente de plusieurs secondes conduira rapidement à un système débordé qui ne pourra pas répondre aux demandes des utilisateurs et se bloquera.
Les systèmes qui doivent desservir un grand nombre d'utilisateurs simultanément bénéficieront de l'utilisation de disques SSD plus rapides. Ce qui apparaît au premier abord comme des différences de performances relativement faibles aura rapidement un impact sur la satisfaction des utilisateurs et rendra un système inutilisable. Il est préférable de planifier et de configurer votre stockage en vue d'une utilisation supplémentaire plutôt que d'essayer de vous contenter d'un débit et de performances minimaux.
Imaginez à quel point une grande entreprise comme Walmart s'en tirerait s'il y avait un délai de réponse de deux minutes lors de l'accès au site. Les systèmes commerciaux et stratégiques ne peuvent pas tolérer une latence excessive et doivent souvent utiliser les options de stockage les plus rapides disponibles.
Les bons disques pour des situations spécifiques
Tous les scénarios d'utilisation du stockage numérique ne sont pas identiques. Il existe des utilisations pour les trois types de périphériques de stockage dont nous avons parlé. Malgré les performances plus rapides et le facteur de forme plus petit des SSD, il n'y a aucun signe d'une fin imminente des ventes de disques durs.
Les fournisseurs de cloud tirent parti des améliorations apportées à la technologie HDD par de grands fabricants tels que Western Digital et Seagate. La demande de capacité de stockage pratiquement infinie augmente chaque jour à mesure que les entreprises axées sur les données créent des lacs de données pour gérer leurs actifs de mégadonnées. Les fournisseurs utilisent stratégiquement les disques durs là où ils ont du sens tout en offrant aux clients des solutions SSD à haut débit pour les charges de travail critiques.
Les données ou informations archivées rarement consultées peuvent être stockées en toute sécurité sur des disques durs. La latence réduite et le débit accru des SSD ne sont pas nécessaires pour ce type de données et ne justifient pas l'augmentation des coûts. Un court retard dans le temps de réponse n'affectera pas de manière significative les utilisateurs.
Les serveurs Web et les bases de données qui doivent traiter rapidement les demandes des utilisateurs bénéficient de l'utilisation des SSD. Dans de nombreux cas, les disques durs entraîneraient des temps d'attente inacceptables. À mesure que le nombre d'utilisateurs simultanés augmente, l'importance d'utiliser des disques SSD plus performants devient plus importante et peut faire la différence entre une entreprise en ligne prospère ou une entreprise qui échoue en raison de l'insatisfaction des clients.
Solutions de stockage d'Atlantic Net 
Atlantic.Net propose à ses clients d'hébergement VPS des implémentations RAID haute vitesse utilisant des SSD SATA ou NVMe. Les offres standard incluent SATA SSD RAID 1, SATA SSD RAID 10 et NVMe SSD RAID 10. L'option bare metal d'Atlantic permet aux clients d'adapter leurs sous-systèmes de stockage pour répondre aux besoins uniques de leur entreprise. Les solutions de type HDD sont une option pour certaines exigences, nous construirons la solution sur mesure pour vos besoins.
La bonne combinaison de périphériques de stockage fournit le niveau de performances souhaité sans entraîner de coûts inutiles. Comprendre les systèmes et les applications qui utiliseront le système de stockage est essentiel pour prendre la bonne décision.