Già nel 1956 l’IBM mise sul mercato il primo disco rigido (hard disk drive, HDD) su dischi magnetici rotanti, che da quel momento non subì più grandi mi­glio­ra­men­ti tecnici. Ad aumentare sono state soltanto le pre­sta­zio­ni delle com­po­nen­ti mec­ca­ni­che. Invece degli originari 5 megabyte, i moderni HDD sono oggi dotati di uno spazio maggiore di più terabyte, per far fronte al continuo aumento dei dati da caricare. Mentre la capacità della maggior parte delle com­po­nen­ti, come per esempio la pre­sta­zio­ne del pro­ces­so­re o la velocità del bus di sistema, negli ultimi anni è aumentata espo­nen­zial­men­te, le pre­sta­zio­ni dei comuni dischi magnetici si svi­lup­pa­no len­ta­men­te ma af­fron­ta­no la sfida di dover elaborare sempre più dati nel minor tempo possibile.

Gli esperti partono dal pre­sup­po­sto che il comune disco rigido verrà presto so­sti­tui­to da sistemi di ar­chi­via­zio­ne al­ter­na­ti­vi: tra questi si pensa alla memoria SSD (ab­bre­via­zio­ne di Solid State Drives) basata su flash. Anche nell’ambiente server l’utilizzo di memorie SSD non è più un fenomeno marginale, in quanto questi supporti diventano sempre più alla portata di tutti, anche da un punto di vista economico. Inoltre negli ultimi anni sono aumentate le velocità di lettura e di scrittura delle memorie SSD e anche la loro durata si avvicina sempre più a quella dei classici dischi rigidi.

Come funziona una memoria SSD?

L’ab­bre­via­zio­ne “SSD” si riferisce alla de­no­mi­na­zio­ne inglese “Solid State Drive”, in italiano “unità a stato solido”. Di­ver­sa­men­te dalle HDD, la SSD non è composta da singoli elementi mobili. Al posto di dischi rotanti, i cui dati vengono caricati grazie a testine di lettura/scrittura elet­tro­ma­gne­ti­ci, nelle memorie SSD entrano in azione di­spo­si­ti­vi di memoria a se­mi­con­dut­to­re solidi su una scheda. La me­mo­riz­za­zio­ne di dati è regolata dai con­trol­ler e da un firmware, visto come un processo elet­tro­ni­co continuo nella memoria flash. Questo tipo di me­mo­riz­za­zio­ne viene definita “non volatile” e si trova in commercio sotto forma di penne USB, lettori MP3 o schede di memoria per il telefono cellulare.

Il nome indica che non è ne­ces­sa­rio per i di­spo­si­ti­vi con memoria SSD una continua ali­men­ta­zio­ne elettrica per mantenere attiva la loro funzione di me­mo­riz­za­zio­ne. La questione è diversa, per esempio, per la memoria “volatile” (RAM) di un computer: le in­for­ma­zio­ni de­po­si­ta­te nella RAM, vengono ir­re­cu­pe­ra­bil­men­te perse non appena si spegne il computer. Il processo di pro­du­zio­ne di supporti di me­mo­riz­za­zio­ne SSD un tempo si ri­flet­te­va sul prezzo, cosicché, a causa dei costi molto elevati, le memorie SSD venivano uti­liz­za­te in passato piuttosto raramente per me­mo­riz­za­re quantità di dati maggiori. Le tendenze degli ultimi anni mostrano tuttavia che i costi per le memorie SSD e HDD sono ormai quasi gli stessi. Sempre più provider offrono pertanto server potenti con memorie SSD.

Quali vantaggi offre la memoria SSD rispetto ai comuni dischi rigidi?

In breve, si può de­scri­ve­re un’unità a stato solido come una penna USB so­vra­di­men­sio­na­ta, il cui processo di me­mo­riz­za­zio­ne avviene in modo del tutto elet­tro­ni­co. Rispetto ai dischi rigidi magnetici, l’utilizzo di un di­spo­si­ti­vo a se­mi­con­dut­to­re ha il vantaggio di uti­liz­za­re un sistema che funziona in modo elet­tro­ni­co e non meccanico, il che rende l’intero mec­ca­ni­smo più sensibile a causa della testina di lettura/scrittura. Le memorie SSD sono pertanto più re­si­sten­ti nei confronti di urti e cadute. In sintesi i prin­ci­pa­li vantaggi di una SSD sono:

  • Maggiore re­si­sten­za agli urti: con un disco rigido magnetico, urti e cadute durante il processo di scrittura possono causare gravi danni alla su­per­fi­cie del disco nonché una perdita di dati parziale o totale. Le SSD invece si basano su una tec­no­lo­gia con chip, nella quale lo scambio di dati avviene per mezzo di impulsi elettrici. Questa tipologia di memoria si con­trad­di­stin­gue per un’alta re­si­sten­za agli urti e alle cadute. Secondo i pro­dut­to­ri, le SSD hanno una re­si­sten­za agli urti garantita fino a 1500 g / 0,5 ms. Il limite per le HDD invece arriva fino a 350 g/2 ms. Proprio per questo le memorie SSD vengono montate su di­spo­si­ti­vi mobili come computer portatili.
  • Fun­zio­na­men­to si­len­zio­so: anche se gli hard disk moderni sono molto si­len­zio­si, si sentono sempre dei rumori ri­con­du­ci­bi­li al motore elettrico del disco rigido e al movimento delle testine. Una memoria SSD invece non emette alcun suono poiché non ha com­po­nen­ti mec­ca­ni­che.
  • Leg­ge­rez­za: anche le di­men­sio­ni compatte rendono le memorie SSD adatte a un uso in ambito mobile. Le SSD non sono solo si­gni­fi­ca­ti­va­men­te più piccole di quelle mec­ca­ni­che, ma pesano anche la metà a parità di capacità di memoria.
  • Minore consumo: le SSD si con­trad­di­stin­guo­no anche per un ridotto consumo ener­ge­ti­co. Basandosi su una struttura non meccanica consumano meno energia rispetto a una memoria HDD e causano un minore sur­ri­scal­da­men­to: questo nei portatili significa una durata della batteria più lunga. I vantaggi dell’utilizzo di memorie flash sono notevoli anche sui server. La rinuncia a parti mobili fa in modo che i server con memoria SSD consumino meno energia rispetto agli altri supporti. Inoltre, per via della mancanza di un proprio movimento e del minore sur­ri­scal­da­men­to, non ne­ces­si­ta­no di sistemi di raf­fre­da­men­to e di ven­ti­la­zio­ne potenti, come invece succede per i server basati esclu­si­va­men­te su dischi rigidi. Le soluzioni server basate su SSD hanno costi de­ci­sa­men­te contenuti e sono molto ef­fi­cien­ti sul piano ener­ge­ti­co.
  • Tempi di accesso brevi: un notevole vantaggio della memoria SSD è la sua velocità. Esat­ta­men­te come le altre memorie flash, le SSD di­spon­go­no di tempi di accesso de­ci­sa­men­te minori durante la lettura dei dati. Per gli utenti questo significa che il sistema operativo si carica più ve­lo­ce­men­te e i tempi di ca­ri­ca­men­to delle ap­pli­ca­zio­ni sono si­gni­fi­ca­ti­va­men­te ridotti. Per questo le memorie SSD non sono solo adatte per i computer desktop, ma anche i server ap­pro­fit­ta­no della riduzione dei tempi.

L’utilizzo delle memorie SSD nel server

Oggi le memorie SSD vengono uti­liz­za­te non solo come soluzioni pratiche per di­spo­si­ti­vi mobili e computer fissi, ma in futuro anche come com­po­nen­ti di server web. Anche nei centri di calcolo, i sistemi di ar­chi­via­zio­ne flash moderni fanno con­cor­ren­za ai classici hard disk per quanto riguarda le pre­sta­zio­ni ed il consumo ener­ge­ti­co. Par­ti­co­lar­men­te chiaro appare la dif­fe­ren­za di per­for­man­ce tra SSD e comuni HDD nel web hosting. Sempre più provider offrono nei loro centri di calcolo server con memorie SSD o integrano ai supporti di me­mo­riz­za­zio­ne meccanica dei loro server com­po­nen­ti di memoria SSD. Per questo le in­for­ma­zio­ni a cui si accede solo raramente, vengono me­mo­riz­za­te su hard disk tra­di­zio­na­li. Invece i dati attuali, che ne­ces­si­ta­no di una gestione della memoria molto ef­fi­cien­te, vengono salvati dal server sulle SSD.

Uti­liz­za­re una memoria SSD ac­qui­si­sce quindi maggiore im­por­tan­za so­prat­tut­to nelle ap­pli­ca­zio­ni server, che ne­ces­si­ta­no di tempi di accesso minori. Il passaggio a un server con memoria SSD è con­si­glia­bi­le pertanto se ap­pli­ca­zio­ni come banche dati, CRM o sistemi di gestione del magazzino do­vreb­be­ro essere ve­lo­ciz­za­te.

Ve­lo­ciz­za­re i database

Tramite un server con memoria SSD i tempi di ca­ri­ca­men­to possono essere ridotti di un decimo. Così è possibile con­fi­gu­ra­re in modo più ef­fi­cien­te i numerosi accessi a un database tramite SSD. Questo vantaggio è par­ti­co­lar­men­te utile per le ap­pli­ca­zio­ni, in cui devono essere inserite ed elaborate più in­for­ma­zio­ni con­tem­po­ra­nea­men­te. Un tipico ambito di utilizzo delle SSD sono pertanto i database come MySQL o MariaDB. Un accesso veloce ai database è so­prat­tut­to im­por­tan­te per i siti web, che vengono am­mi­ni­stra­ti su CSM complessi come WordPress o Drupal, poiché tutti i contenuti dei siti web, i temi e i plug-in vengono me­mo­riz­za­ti e ri­chia­ma­ti nei database. I supporti di me­mo­riz­za­zio­ne classici sono pertanto sempre più so­vrac­ca­ri­ca­ti, mentre i server con le memorie SSD possono contare su una più veloce vi­sua­liz­za­zio­ne del sito web.

Questo non solo piace ai vi­si­ta­to­ri di un sito, ma viene anche premiato dai motori di ricerca come Google. Grazie a questi ac­cor­gi­men­ti tecnici i gestori di e-commerce ottengono spesso un po­si­zio­na­men­to migliore nella ricerca sul web e aumentano così il loro tasso di con­ver­sio­ne. Anche Microsoft Exchange Server è un buon esempio di utilizzo ottimale delle SSD in ambito server: il software viene uti­liz­za­to da gruppi di lavoro o aziende per scam­biar­si messaggi, ap­pun­ta­men­ti o contatti. Anche qui tutte le in­for­ma­zio­ni sono con­ser­va­te in uno o più database. Più complessa è la struttura co­mu­ni­ca­ti­va, più im­por­tan­te diventa usufruire di una tra­smis­sio­ne stabile, affinché la sin­cro­niz­za­zio­ne di in­for­ma­zio­ni funzioni senza problemi su tutti i client.

Server SSD nel Cloud

Sempre più utenti vogliono uti­liz­za­re una memoria SSD sul Cloud. Nel web hosting moderno si collegano più memorie SSD fisiche a uno spazio di ar­chi­via­zio­ne virtuale, chiamato anche Storage Area Network (SAN). I server virtuali che vengono hostati su questa base, be­ne­fi­cia­no di una ri­don­dan­za hardware quasi completa. I dati che vengono salvati su piat­ta­for­me di ar­chi­via­zio­ne virtuali, non si trovano mai su un singolo com­po­nen­te fisico dell’hardware, bensì vengono di­stri­bui­ti su diversi dischi rigidi. In questo modo si assicura l’integrità e la di­spo­ni­bi­li­tà dei dati, anche qualora le singole com­po­nen­ti hardware dovessero subire guasti o disturbi.

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