Memahami Lebih Lanjut Mengenai SSD Caching

SSD Caching adalah sebuah fungsi untuk mengatur penyimpanan sementara sebuah data yang pernah diakses sebelumnya (hot data) di dalam sebuah SSD. Cara ini digunakan untuk meningkatkan kecepatan akses atau transfer sebuah data. Sehingga apabila ada sebuah data yang ingin diakses dan merupakan data yang sama, maka akses data tersebut akan dapat dilakukan jauh lebih cepat. Fungsi ini untuk menjembatani dan memangkas kerja antara prosesor, memori utama dan data yg tersimpan pada hard drive utama. Namun, agar fitur ini dapat berjalan dengan baik dan tidak terbebani (overload), maka kita perlu mengetahui bagaimana cara menentukan jumlah SSD dan besaran kapasitasnya agar dapat menangani cache hot data dari hard drive utama dengan seimbang.

Untuk memahami bagaimana cara menentukan jumlah SSD Caching yang kita butuhkan dalam sebuah sistem penyimpanan (storage), sebelumnya kita perlu memahami tentang perbedaan jenis drive dan koneksinya terlebih dahulu:

  1. HDD (Hard Disk Drive), merupakan jenis drives rotasional dan magnetis berukuran 2.5 inci atau 3.5 inci dengan kapasitas penyimpanan yang lebih luas dibandingkan SSD. HDD memiliki pilihan koneksi konvensional SATA dan SAS. HDD pada dasarnya masih menggunakan teknologi cakram keras dan jarum magnetis untuk membaca dan menulis data pada sektornya. Rotasional per menit HDD tercepat saat ini adalah 15000 RPM, selain daripada itu tersedia juga terdapat jenis rotasional per menit 10000, 7200, 5400, dan 4800. Semakin cepat rotasi per menit pada sebuah HDD, maka kecepatan rata-rata transfer data pun akan semakin cepat. Selain daripada rotasional per menit, pilihan antarmuka SATA dan SAS juga mempengaruhi kecepatan transfer data pada sebuah HDD. Lihat gambar perbedaan ukuran HDD 2.5 inci dengan 3.5 inci klik disini.
     
  2. SSD (Solid-State Drives), merupakan jenis drive berbentuk solid-state berukuran 2.5 inci dengan pilihan koneksi antarmuka konvensional SATA dan SAS. SSD menggunakan sirkuit yang terintegrasi dan dirakit sebagai sebuah memori untuk menyimpan data secara persisten. SSD tidak memiliki komponen mekanis yang berputar (rotasional) maupun bergerak, berbeda dengan HDD yang masih menggunakan cakram keras dan jarum magnetis untuk menulis dan membaca data. Hal inilah yang membedakan SSD dengan HDD, sehingga menjadikan SSD lebih tahan terhadap goncangan, tidak bersuara, hemat daya, waktu akses data yang lebih cepat, dan latensi yang rendah.
    Lihat gambar perbedaan jenis drive HDD dengan SSD klik disini.
     
  3. NVMe (Non-Volatile Memory Express), merupakan sebuah flash memory dalam bentuk drive solid-state. NVMe biasanya tersedia dalam faktor bentuk 2.5 inci U.2, PCIe Add-In-Card (AIC) dan M.2. NVMe memiliki IOPS dan IO Throughput yang lebih tinggi dengan latensi yang lebih rendah dibandingkan dengan drive HDD maupun SSD.
    Lihat gambar jenis NVMe berukuran 2.5 inci dengan antarmuka U.2 (SAS) klik disini.
    Lihat gambar jenis NVMe berbentuk PCIe AIC digabungkan dengan M.2 klik disini.
    Lihat gambar jenis NVMe berbentuk M.2 klik disini.

     
  4. SATA (Serial AT Attachment), merupakan antarmuka (interface) untuk menghubungkan adapter bus media penyimpanan massal seperti HDD, Optical Drive dan SSD. Saat ini interface SATA tersedia dalam beberapa kecepatan rata-rata transfer data. Yang paling tercepat saat ini adalah SATA 6Gb/s, selain daripada itu, kecepatan lain yang masih tersedia di pasaran adalah SATA 1.5Gb/s dan SATA 3Gb/s. SATA lebih diperuntukkan kepada solusi media penyimpanan dengan kapasitas besar, bukan untuk kepentingan performa.
     
  5. SAS (Serial Attached SCSI), merupakan antarmuka (interface) yang lebih maju dan lebih cepat dibandingkan dengan SATA. Meskipun pada dasarnya fungsinya masih tetap sama, namun protokol antarmuka SAS biasanya hanya ditemukan pada HDD, SSD dan Tape Drive. SAS dengan kecepatan rata-rata transfer data paling tertinggi saat ini adalah 12Gb/s, dengan pendahulunya yang masih tersedia dipasaran adalah SAS 6Gb/s. Antarmuka SAS lebih diperkhususkan untuk solusi media penyimpanan yang mengutamakan performa daripada kapasitas.
    Lihat gambar perbedaan jenis antarmuka SATA dengan SAS klik disini.

Setelah kita memahami beberapa hal diatas, mari kita lanjutkan tentang bagaimana cara menentukan jumlah tepat SSD Caching yang dibutuhkan pada sebuah sistem penyimpanan. 

Untuk menggunakan SSD Caching pada sebuah sistem penyimpanan (disk array/storage), maka perlu dipastikan terlebih dahulu beberapa hal berikut pula:

  • Apakah mesin storage yang akan digunakan telah mendukung fitur SSD Caching?
  • Apakah storage tersebut memerlukan lisensi SSD Caching tambahan ataukah sudah terintegrasi secara default pada mesin?
  • Apakah secara spesifikasi, mesin tersebut memang sudah mendukung SSD atau hanya mendukung HDD?
  • Antarmuka (interface) apa saja yang sudah didukung oleh mesin tersebut. Apakah hanya mendukung SATA, atau sudah mendukung SAS atau bahkan PCIe?
  • Slot pada storage yang akan digunakan, apakah akan menggunakan slot drive utama atau apakah storage memiliki slot terpisah yang memang khusus untuk SSD Caching?
  • Storage tersebut nantinya akan digunakan untuk keperluan apa? Apakah akan digunakan untuk File Sharing, Database, Virtualisasi, Operating System, Surveillance atau yang lainnya?
  • Berapa jumlah besar kapasitas storage yang dibutuhkan oleh pengguna, baik dalam jumlah mentah (raw) atau jumlah penggunaan (usable)? 
  • RAID apa yang nantinya akan dikonfigurasikan pada storage tersebut?

Hal-hal diatas akan mempengaruhi jumlah SSD yang dibutuhkan agar dapat menangani jumlah drive pada kapasitas utama storage. Apabila pertanyaan-pertanyaan diatas sudah didapatkan jawabannya, maka barulah kita dapat memperhitungkan jumlah SSD yang dibutuhkan agar dapat memaksimalkan penggunaan dari fitur SSD Caching.

Baiklah, untuk mempermudah memahami cara menentukannya, kita akan menggunakan sebuah skenario dengan sebuah contoh menggunakan mesin storage Qsan XCubeNAS XN8012R dengan kebutuhan kapasitas penyimpanan tergunakan (usable) minimal 40TB dan akan menggunakan RAID-5. 

Secara spesifikasi, Qsan XCubeNAS XN8012R, memiliki 12 slot utama dengan faktor bentuk HDD berukuran 3.5 inci dan antarmuka SATA. Kemudian, juga memiliki 4 slot tambahan SSD 2.5 inci pada panel belakang dengan antarmuka SATA dan 2 slot tambahan SSD NVMe dengan antarmuka PCIe. Qsan XCubeNAS XN8012R sudah dilengkapi dengan fitur SSD Cache dan Auto Tiering tanpa harus membeli lisensi tambahan atau terpisah.

Qsan XCubeNAS 8012R Drive Slots
Qsan XCubeNAS 8012R slot drive penyimpanan utama dan drive slot khusus SSD Caching

 

Maka dengan demikian, selanjutnya kita akan menggunakan HDD 3.5 inci berkapasitas masing-masing 4TB dengan total jumlah HDD sebanyak 12 buah. Total jumlah kapasitas mentah (raw) adalah 4TB x 12 = 48TB. Setelah di RAID-5, maka kapasitas penyimpanan HDD akan berkurang menjadi 44TB, hal ini dikarenakan 1 buah HDD akan digunakan sebagai cadangan (parity). Nah, untuk menangani jumlah kapasitas HDD sebanyak 44TB, SSD Caching yang diperlukan biasanya adalah sebanyak 10% (lebih tinggi, lebih baik). Semakin besar jumlah SSD Caching, maka akan semakin meningkatkan performa storage dalam mengakses hot data, namun tentunya akan pula mempengaruhi biaya per SSD pada storage tersebut. Dengan kesimpulan seperti ini, maka kita akan membutuhkan SSD dengan total kapasitas kurang lebih sebesar 4TB. Pada titik ini, kita bisa menentukan untuk menggunakan SSD dengan antarmuka SATA berukuran 2.5 inci dengan kapasitas masing-masing SSD sebesar 960GB atau 1.9 TB sebanyak 4 buah. Dengan asumsi 1 SSD 960GB atau 1.9TB tersebut akan menangani caching data sebesar 12TB dari 4 HDD berkapasitas masing-masing 4TB.

Ilustrasi pengaturan SSD Caching per SSD berbanding HDD
Ilustrasi pengaturan SSD Caching per SSD berbanding HDD

 

Add new comment

Plain text

  • Lines and paragraphs break automatically.
  • No HTML tags allowed.
  • Web page addresses and email addresses turn into links automatically.