SSDの制約に打ち勝つために、あなたはストレージを効果的に使用していますか？

ストレージ管理におけるフィルレートの役割
ITチームは、ストレージのさまざまな側面を細かくモニターしています。総容量、利用率（またはその逆、空き容量）、新しいデータの生成とストレージの消費率などを正確に把握し、将来のストレージ容量の購入を適切に予測し、展開のタイムラインを計画しています。また、ストレージに関する問題や潜在的な問題にアラートを迅速に対応しています。その中での一つが、フィルレートのしきい値（FRT）または最大利用率で、「各ドライブの容量の何パーセントがデータで占められているか」というものです。

どのようなフィルレートのしきい値が使用され、それにはどのようなコストがかかるのか？
「今年初めに行った調査によれば、回答者の52%がフィルレートのしきい値を70%または50%に設定していると回答しました。」

最も妥当なしきい値は95%のFRTであり、これによりストレージの空き容量が尽きる前に追加のストレージをオンラインできる時間が確保されます。95%と比較して、70%のFRTでは容量の25%が未使用のままであり、1テラバイトのデータを保存するコストが1.36倍になります。より慎重な50%のFRTの場合、潜在的な容量の半分が未使用のままであり、データを保存するコストは1.9倍になります。さらに、ほぼ2倍のドライブが必要です。

回答者がフィルレートのしきい値を高く設定する主な利点として挙げているのは、低コストと故障するドライブの数の減少です。では、なぜITリーダーは単純にフィルレートのしきい値を高く設定しないのでしょうか？
特定のしきい値トリガーを選択する際、回答者の32%しか容量を増やす時間を心配しておらず、残りの68%はパフォーマンスの低下、ドライブの耐久性、クラスターの信頼性に懸念を抱いています。

これらの懸念は確かに妥当です。通常のSSDは容量が増えるにつれてパフォーマンスが低下し、耐久性も急速に減少します。ここでは詳細に立ち入りませんが、SSDが満杯になると、バックグラウンドでの操作が増え、書き込みパフォーマンスが低下し（詳細は「ライトクリフ」の説明を参照）、書き込まれたデータごとにNAND Flashの耐久性がより多く消費されます（詳細は「ライトアンプ」を参照）。エンタープライズNVMeドライブのテストもこの現象を確認しています。

ITリーダーは、高いフィルレートのしきい値の利点を享受しつつ、欠点を回避する方法はありますか？
革新的なSSDは、高いフィルレベルでも一貫したI/Oスループットとレイテンシーを実現でき、通常は高いFRTに関連するペナルティを排除します。

これを検証するために、事前条件設定のFIOで3つのドライブを4KBランダムリードとランダムライトの70/30ミックスに対して実行しました。この一連のテストでは、FRTを50%から100%まで模倣するためにさまざまな利用率レベルを実行しました。期待通り、有名なベンダーのエンタープライズNVMe SSDでは、利用率が増加するにつれてパフォーマンスが急速に低下しました。一方で、ScaleFluxの革新的なCSD 3000は、利用率が100%になってもパフォーマンスとレイテンシーの一貫性を維持しました（図2を参照）。

これは、CSDの透明なハードウェア圧縮エンジンによって可能になっています。これらの圧縮エンジンは、データをNANDに書き込む前にデータを圧縮し、ホットライトが減り、ドライブ上により多くの空き容量が生まれ、ライトアンプが低下します。これにより、CSDで95%のFRTを使用すると、他のベンダーのドライブの50%のFRTよりもパフォーマンスと耐久性が向上します。支払った容量を実際にすべて使用でき、システムに複雑さを追加することなく、ドライブの摩耗や遅延の心配なしにすべての利点を得ることができます。