SAS vs SATA

Siguiendo la línea de artículos de almacenamiento, partiré esta vez de un enfoque más elemental.

Esta vez olvidaré cabinas, enlaces, volúmenes, concurrencias y otros elementos para centrar el tema en los discos.

Hay quien aun se pregunta si realmente hay tanta diferencia entre los discos de tecnología SAS y los SATA (SATA II para ser más específicos).

Disco SAS de alto rendimiento

La pregunta tiene dos respuestas:

1.- Si medimos MB/seg comprobaremos que los discos SAS son “solo”, un 25% o 30%  más rápidos que los SATA. Este resultado puede parecer enorme para algunos y una diferencia menor para otros.

2.- Hablando de IOPS (operaciones de entrada/salida por segundo), un disco SATA, difícilmente llega al 20% de lo que ofrece un SAS de forma sostenida, lo que resulta a todas luces una diferencia descomunal.

Lo primero que pensamos es que lo importante es tener discos con mucha transferencia MB/seg y para cierto uso, no va mal encaminado:

-Streaming, modelado 3D, Backup…

Para los usos anteriores, un disco SATA es un magnífica elección, dado que su coste “por mega” es menor y una pérdida de rendimiento del 25% o 30% con respecto al SAS puede ser justificable en función de la aplicación.

-Bases de datos OLTP, File Systems, Mail Server DB  (Exchange)…

Osea, con aplicaciones y sistemas operativos, donde vamos a pedir mil y un datos de forma concurrente al disco, “mareándolo” y pidiendole que nos los de y cuanto antes…sin duda el disco a selecciona es SAS. Un rendimiento hasta 5 veces mayor justifica los costes.

Además los discos SAS, disponen de otras lindezas como internface dual (simple en los SATA), revoluciones mas altas de hasta 15.000 rpm (7200 rpm en SATA), Full duplex interface (half duplex en SATA), tiempos medios de busqueda menores, mas longevidad…

Hablando de longevidad/fiabilidad de los discos.

Los discos SAS suelen ofrecer hasta 1,2 millones de horas de tiempo medio entre fallos TRABAJANDO 24 HORAS AL DÍA, mientras los SATA ofrecen alrededor de 1 millón de horas PERO ASIGNÁNDOLES UNA CARGA DE ALREDEDOR DE 8 HORAS DIARIAS DE TRABAJO.

Por supuesto que los valores mencionados son para discos de gama “Enterprise”, y el de su PC, no pertenece a dicha familia (puede comprobarlo mediante un análisis de “sangre azul” del HD en cualquier centro de salud).

Nadie va a los fabricantes, y pregunta, cuanto duraría un disco SATA si se le azota “24 horas” cada día con una carga de transaciones de infarto (como solemos hacer con los SAS), pero seguramente no pasarán de la décima parte de lo anunciado.

Todo ello, nos dice que los discos SAS están pensados para grandes cargas de trabajo sostenidas, mientras que los SATA tienen un coste menor por razones de peso ($$$).

Por supuesto, ya he hablado de otras tecnologías de disco aun mas exclusivas ($$$)…y vienen los de estado sólido con ganas de “arrancar” cuota de mercado…

Los SSD, hoy por hoy, tienen un pequeño problema de durabilidad, con respecto a los actuales, pero en el momento en que se solvente y los costes se moderen, es casi inevitable que empiecen a copar el mercado enterprise de disco de alto rendimiento.

A todo esto SATA…tiene aun larga vida…en la parte baja del mundo de los discos.

IOPS, MB/s y otras formas de medir el rendimiento de los sistemas de disco.

Hace uno días, unos alumnos, me preguntaban algo así como:

-¿Que tipo de disco es el mejor, en proporción a su precio?

Bien, la verdad es que la respuesta facilona, sin pensar (y dejando de lado la variable “precio”), consistiría en indicar: los discos de Fibra de 15Krpm.

Puntualizando a continuación:
-Si bien los SSD, en un tiempo (ahora no ofrecen ni capacidad ni un iempo de vida tan largo), posiblemente se apoderen del mercado High-End y vayan extendiéndose a gamas cada vez mas modestas, por su excelente rendimiento y menor consumo.

Claro, en el momento en el que la variable precio entra en la ecuación… la respuesta no puede ser tan concisa.

Los sistemas de disco a menudo ocupan varios Racks

Realmente, la pregunta correcta sería algo así como:
-¿Es proporcional la diferencia de precio entre los discos SATA, SAS y FC al aumento de prestaciones de los mismos?

Obviamente, depende del entorno en el que van a instalarse y por tanto, lo que se espera/necesita del sistema de disco.

Por ello creo mas efectivo, indicar algunos parámetros sencillos de medición de rendimiento y que la respuesta la decida cada cual, en función del entorno para el que pensó la cuestión.

En principio lo trivial es pensar en la tasa de transferencia (“Megas”, que un disco es capaz de leer y escribir por segundo). Aunque se suele hablar de dos tipos de tasas: La sostenida y la pico (un disco puede ofrecer una determinada tasa de transferencia muy alta en un pequeño instante pero ofrecer realmente otra mucho mas baja de forma sostenida).

Otro parámetro, tambien relacionado con el anterior, es la velocidad de rotación del disco (las revoluciones por minuto). Si bien este parámetro indice sobre todo el resto de datos, que ofrezca el disco en cuanto a rendimiento (sin ser el único ni el mas importante).

Como último como dato básico, tambien es necesario hablar de IOPS (Operaciones de entrada/salida por segndo), que es capaz de soportar/ofrecer el disco (Tal vez sea este el dato mas importante en muchos entornos, incluso por encima de la tasa de transferencia).

La tasa de transferencia (como casi todo) se incrementa con el precio del disco pero no en la misma proporción. En general un disco SAS de 15Krpm tiene un coste bastante mayor  que un SATA a 7.2Krpm (siempre comparando a mismo tamaño y en gama de disco Enterprise), y la tasa de transferencia sostenida no aumenta al mismo ritmo que el precio

¿Significa eso, que no es rentable el disco SAS frente al SATA?.  No, en absoluto.

El disco SAS, en transferencias por ráfaga es mucho mas rápido que el SATA, pero  sobre todo en lo que es clarísimamente superior, es en terminos de IOPS.

Así en un entorno en que tengamos que copiar grandes ficheros para almacenarlos, el disco SATA, puede obtener unos ratios de transferencia aceptablemente buenos.

En entornos con alto tráfico y en los que se precisa realizar gran número de transsacciones por segundo (bases de datos con alta actividad, sistemas de ficheros de servidores, sistemas de cálculo con grandes necesidades de aceso a disco), los discos SAS (y no digamos los FC),  sacan a relucir sus prestaciones para ofrecer los datos de todas esas operaciones por segundo, mientras que los SATA empezarán a flaquear.

Es por ello, que coloquialmente se habla de disco rápido/ caro y disco lento/económico pensando en *FC/SAS vs SATA.

Además, la mayor cache de los discos caros, las mayores velocidades de rotación y una vida normalmente mas larga, hacen que los entornos de disco tiendan a disponer de un pool de discos rápidos y otra serie de discos lentos entre los cuales (los diferentes pools)  se suele ir moviendo la información en función del uso que se le da, la cantidad de veces que se accede a ella, o la aplicación que hace uso de la misma.

¿Son costosos los discos de Fibra?

Si pensamos que una Aplicación & BBDD , debe responder las consultas de 10.000 usuarios concurrentes y la tecnología de disco puede reducir hasta en 200 veces el tiempo de respuesta en este tipo de entornos…podemos afirmar que su precio está mas que justificado (ya solo con el tiempo que dichos usuarios no pierden por cada consulta).

Si esos mismos discos se utilizan para que el hijo del Director general almacene las fotos de sus vacaciones…efectivamente, se estará tirando el dinero que cuestan esos dispositivos.

Por tanto, la conclusión y respuesta a la pregunta formulada al princpio se transforma en otra:

Cada disco está diseñado para un mercado/uso/necesidad y por tanto no podemos afirmar que éste o aquel son mejores en términos de relación calidad /precio. Lo que si es verdad es que  en la mayoría de sistemas se suelen utilizar varios tipos de discos simultáneamente para disponer de cada tipo de información con un nivel de acceso (velocidad, cantidad de veces que se solicita o escribe cierto dato, criticidad de la aplicación que usa los datos…) para asegurar que cada dato reside en un tipo de disco (y coste asociado al mismo) acorde a lo que se espera de dicho dato y sistema.

Notas:

FC: Fiber Channel
SATA: Serial ATASAS: Serial Attached SCSI
SSD: Solid State Drive (Discos sin partes móviles)

Datos en el CPD: Tecnologías, escenario actual y perspectiva de futuro

2 años atras, solo unos pocos fabricantes daban credibilidad a un proyecto SAN, serio, sobre iSCSI, mientras hoy las redes de almacenamiento sobre Ethernet son una realidad para entry/mid size level SANs o parte de algunas de mayor envergadura.

Sí, es verdad que cuando hablamos de una red de área de almacenamiento de cierta entidad, centramos nuestra atención sobre tecnología de fibra, porque también es cierto que en la mayoría de entornos el rendimiento (y coste), es mayor.

Aun ahoy, asistimos a un mercado donde gran parte de las nuevas redes SAN, se despliegan sobre tecnología híbirida de 4GB (con capacidad y preparadas desde un principio, para migrar en un futuro a 8 GB ( porque la implantación actual de la SAN en este último tipo de tecnología resulta, la mayoría de las veces muy dificil de justificar.

Y es dificil de justificar cuando la mayoría de servidores y aplicaciones empresariales, casi en el 90% de los casos, no suelen hacer  ”sacar humo”  a la tecnología FC 4GB.

En lo referente a los discos, nos encontramos en un punto de inflexión en el que los entornos con mayores necesidades empíezan a preguntarse o probar  los discos basados en tecnología de estado sólido.

La tecnología FC en lo referente a discos ha llegado muy alto pero su roadmap no está muy claro por encima de 8 Gb/s mientras que la persistente SAS dispone de unos planes de futuro con límite tecnológico mucho mas allá de estas cifrás (actualmente sin alcanzarlas).

En otra batalla por la misma guerra, los fabricantes lanzan, desde hace algunos años, discos SATA de nivel enterprise, que si bien ofrecen unos índices de operaciones I/O mucho menores que los SAS y no digamos FC, matienen el tipo en velocidad de transferencia para aquellos entornos donde el tiempo por dato / latencia no es crítico.

A mi humilde modo de ver, los sistemas de almacenamiento actuales, deberían proveer de capacidad para mezclar cualquiera de los sistemas de disco en cualquiera de las bandejas, a fin de posibilitar un menor TCO y maor ROI desde el primer grupo de discos.

La mayoría de fabricantes anuncia a bombo y platillo la capacidad de sus invenciones para realizar estas mezclas, pero no muestran la letra pequeña:

• Llene usted la primera bandeja con disco “caro”, y a partir de la segunda puede empezar a mezclar…
• La cabina admite mezcla de discos…pero por cada bandeja un tipo de disco, así con dos bandejas, dos tipos de disco…
• Los discos en espera se deben asignar por cada bandeja…

Y mientras todos muestran sus mejores cálculos de rentabilidad, el cliente tiene que decidirse por el sistema que “menos mal”, se adapte a su situación financiera y productiva (algunas veces, por desgracia en ese orden de prioridad).

Atendemos al amanecere de dos tecnologías, como son Ehternet 10Gb y FCoE (Fiber Channel Over Ethernet).

Posiblemente el futuro de iSCSI sea muy prometedor, dado que el rendimiento que podrá alcanzar sobre canales 10Gb debería de posibilitar la entrada de dicho tipo de tecnología en redes SAN a las que actualmente tiene su paso vedado, por falta de rendimiento.

Claro que FC sigue siendo un “bus dedicado” y con Ethernet no tenemos constancia del orden en elque llegan los datos, es mas,  se pueden perder paquetes… cuento con ello y no afirmo que sea ni la panacea para todos los entornos, ni el sustitutivo natural para FC (¿para esto acaban de sacar de la chistera FCoE?), sino que el nicho de jugadores en entornos de nivel medio pasa a ser mas atractivo con estas tecnologías emergentes.

FCoE, aun debe demostrar su validez en términos de rentabilidad, porque hasta el momento su argumento principal pasa por el aprovechamiento de la tecnología FC actual y su convergencia con Ethernet.

Estamos ante un panorama de disfrute para los tecnologos (o tecnoadictos), y es momento para que el lector apueste por el rumbo que tomaran los acontecimientos en el campo del almacenamiento corporativo.

¿Pondría la manos en el fuego por su apuesta?