Dom что это на жестком диске
Системы хранения данных (СХД), такие как NAS, актуальны не только для компаний малого и среднего бизнеса. Их популярность растет среди домашних пользователей. Этому способствует распространение технологий UHD 4K, HDR, многопиксельных матриц, собственных медиатек, игротек и библиотек, систем видеонаблюдения, одним словом — всего, что увеличивает размер файлов и приводит к росту объемов информации. При создании сетевого хранилища перед новыми пользователями неизбежно встает вопрос о выборе жестких дисков. На что следует обратить внимание, чтобы не совершить ошибку при построении дискового массива? Начнем с небольшого экскурса «в архитектуру» СХД.
Transcend TS64MDOM40V
Официальное название интересующих нас устройств - IDE Flash Module. Существуют они у компании Transcend в двух исполнениях: 40- и 44-контактном. Первый тип устройств является низкопрофильным, а второй - высокопрофильным. В нашем случае разговор мы поведем о 64 мегабайтном модуле с 40-контактным разъемом. Маркировка продукта сразу позволяет понять, с чем именно Вы имеете дело. Цифры после буквенного сочетания TS говорят об объеме устройства, выраженного в мегабайтах, а две цифры в конце перед буквой V информируют о количестве контактов в разъеме.
Фотографии IDE Flash модуля, установленного в материнскую плату, дают представление о его размерах: они очень небольшие - 59х27.3х7.3 мм. Устройство рассчитано на работу с напряжением 3.3 или 5 В. Носитель поддерживает режим PIO4, позволяющий осуществлять передачу данных со скоростью до 16.7 Мб/с. Диапазон температуры, пригодный для функционирования модуля, составляет от 0 до 85 градусов Цельсия. Носитель способен выдержать миллион циклов записи/стирания и имеет время наработки на отказ 1000000 часов. Надежность разъема оценивается производителем в 10000 подключений.
Для того чтобы охарактеризовать данное устройство более подробно, следует отметить, что оно полностью совместимо с устройствами и операционными системами, поддерживающими стандарт IDE. Встроенная функция ECC позволяет обеспечить передачу данных без ошибок. Поддерживаются режимы Auto Sleep и Power Down. В модуле реализована функция защиты от записи. Необходимо также добавить, что диапазон объемов подобных устройств компании Transcend составляет от 16 Мб до 1 Гб.
Модуль Flash-памяти поставляется в прозрачной пластиковой упаковке, где помимо него находится также силовой кабель, имеющий с одной стороны стандартный четырехконтактный разъем, а на другом конце миниатюрный двухконтактный разъем, подключаемый непосредственно к накопителю.
Итого
Небольшой объем и скорость работы современных DOM-модулей пока не позволяют им конкурировать с жесткими дисками в роли универсального средства хранения данных, однако в некоторых областях они уже вполне могут бросить вызов громыхающим и греющимся мастодонтам-винчестерам :) К трем вышеуказанным областям можно добавить и четвертую — хранение индексов базы данных на серверах. Если флэш-память продолжит дешеветь, то вскоре с подобных модулей можно будет загружать не только терминальную ОС в офисах, но и вполне нормальную — со всем набором приложений. Но если этот набор лишь медиа-плееры да набор для пользованья Сетью, это возможно уже сейчас. В общем, думайте — иногда это полезно ;)
В этой статье мы рассмотрим современные модели серверных накопителей с точки зрения производительности и оптимальных областей применения.
На данный момент в серверах в основном используются устройства хранения данных двух типов — жесткие магнитные диски (HDD, hard disk drive) и твердотельные накопители (SSD, solid-state drive). Кроме того, используются также и такие устройства, как eUSB Flash Module и SATA DOM. Рассмотрим все эти типы более подробно.
Современные жесткие магнитные диски могут использовать один из двух интерфейсов — SATA (Serial Advanced Technology Attachment) и SAS (Serial Attached SCSI). Текущая версия интерфейса SATA обеспечивает пропускную способность 6 Гбит/с. Диски с этим интерфейсом преимущественно используются в сегменте настольных персональных компьютеров, но могут применяться и в серверах. В серверном сегменте такие диски имеют скорость вращения шпинделя 7'200 об/мин. В нашем тестировании из дисков этого типа будут принимать участие модели Seagate Constellation.2 ST91000640NS (SATA 7'200, 2.5") и Seagate Constellation ES ST1000NM0011 (SATA 7'200, 3.5").
Более надежный и производительный дисковый SAS-интерфейс предназначен для серверных решений и рабочих станций. Он также имеет пропускную способность до 6 Гбит/с, но уже в режиме полного дуплекса (Full Duplex), что означает возможность одновременной передачи данных в обеих направлениях со скоростью 6 Гбит/c. Диски с этим интерфейсом имеют больший показатель MTBF (Mean Time Between Failures, среднее время наработки на отказ). Более того, интерфейс SAS, в отличие от SATA, использует более мощный набор команд с длинной очередью и двухпортовое подключение для обеспечения отказоустойчивости. Важной особенностью SAS является более адаптированное подключение дисков с интерфейсом SAS к различным бэкплэйнам, корзинам, экспандерам, RAID и HBA контроллерам, системам хранения данных и другим устройствам как по внутренним, так и по внешним портам. Стандарт SAS использует механизм проверки правильности выполнения операций чтения/записи. В настоящее время в серверах применяются SAS-диски со скоростью вращения шпинделя 7'200, 10'000 и 15'000 об/мин.
Более надежный и производительный дисковый SAS-интерфейс предназначен для серверных решений и рабочих станций. Он также имеет пропускную способность до 6 Гбит/с, но уже в режиме полного дуплекса (Full Duplex), что означает возможность одновременной передачи данных в обеих направлениях со скоростью 6 Гбит/c. Диски с этим интерфейсом имеют больший показатель MTBF (Mean Time Between Failures, среднее время наработки на отказ). Более того, интерфейс SAS, в отличие от SATA, использует другой набор команд с поддержкой большей глубины очереди запросов (64 против 32, чем больше глубина очереди, тем лучше оптимизация очередности выполнения запросов) и двухпортовое подключение для возможного обеспечения отказоустойчивости. Важной особенностью SAS является более адаптированное подключение дисков с интерфейсом SAS к различным бэкплэйнам, корзинам, экспандерам, RAID и HBA контроллерам, системам хранения данных и другим устройствам как по внутренним, так и по внешним портам. В настоящее время в серверах применяются SAS-диски со скоростью вращения шпинделя 7’200, 10’000 и 15’000 об/мин.
Скорость 7'200 об/мин. поначалу была нетипична для серверного сегмента, однако производители жестких дисков в какой-то момент решили выпускать диски со скоростью вращения 7'200 об/мин не только с интерфейсом SATA, но и с интерфейсом SAS. В своей "механической" части эти диски совершенно одинаковы, они отличаются только способом подключения. Этот шаг повысил ценовую доступность SAS-дисков и предоставил серверному сегменту диски SAS большего объема. Основная область применения таких дисков — малобюджетные рабочие станции и сервера начального уровня. Тестируемые диски этого типа — Seagate Constellation.2 ST91000640NS (SAS 7'200, 2.5") и Seagate Constellation ES.3 ST1000NM0023 (SAS 7'200, 3.5").
SAS-диски со скоростью вращения шпинделя 10'000 об/мин — хорошее решение для мощных рабочих станций и недорогих серверных решений корпоративного класса. Тестируемый диск — Seagate Savvio 10K5 ST9900805SS (SAS 10000 2.5").
SAS-диски со скоростью вращения шпинделя 15.000 об/мин — лучший выбор для серверов корпоративного сектора, центров обработки данных (ЦОД) и систем хранения данных (СХД). Тестируемый диск — Seagate Cheetah 15K7 ST3300657SS (SAS 15000 3.5").
Производительность вышеперечисленных дисков на операциях последовательного и случайного чтения/записи приведена на следующей диаграмме.
При одинаковых скорости вращения шпинделя и физическом размере пластин диски SAS быстрее дисков SATA, что объясняется большей линейной плотностью данных у дисков SAS по сравнению с дисками SATA.
С другой стороны, диск SAS 7’200, 3.5” и SAS 10’000, 2.5” показывают практически одинаковые результаты. Это объясняется тем, что преимущество в скорости вращения компенсируется меньшим физическим размером пластин диска 2.5”, в результате чего при одинаковой линейной плотности данных линейная скорость головок относительно пластин примерно одинакова.
В тесте на случайное чтение, который измеряет количество операций ввода/вывода в секунду (IOPS), результаты дисков 2.5” 7’200 об/мин лучше, чем у дисков форм-фактора 3.5” той же скорости, поскольку у «маленьких» дисков время перемещения головки к нужному сектору меньше. Диски SAS здесь показывают опять более высокий результат по сравнению с дисками SATA, теперь уже за счет лучшей оптимизации очередности выполнения случайных запросов благодаря поддержке большей глубины очереди (64 у SAS против 32 у SATA). Преимущество дисков SAS 10’000 и 15’000 об/мин обеспечивается не только высокой скоростью вращения шпинделя, но и тем, что они имеют более совершенный механизм позиционирования головок с меньшим временем доступа.
На операциях случайной записи SAS диски имеют такое же преимущество перед дисками SATA, как и на операциях чтения.
Твердотельные накопители, использующие энергонезависимую память NAND-Flash, обладают в сотни раз большей скоростью чтения и записи на случайных операциях, чем жесткие диски, поскольку в твердотельных накопителях не нужно перемещать магнитную головку. Кроме того, у SSD меньше энергопотребление и отсутствует шум при работе. Но у них есть и недостатки, а именно: высокая стоимость и сравнительно с HDD относительно маленький объем. В сегменте настольных ПК такие накопители используются совместно с HDD по схеме, когда на SSD устанавливаются операционная система и самые необходимые программы, а на HDD хранятся все остальные данные. Такой подход заметно повышает скорость работы компьютера, не сильно увеличивая его стоимость. Для тестирования мы выбрали накопитель Intel 520 Series 240GB. Данный накопитель рекомендован для использования в настольных компьютерах, ноутбуках и рабочих станциях.
В серверном сегменте ситуация с SSD значительно отличается. Размещать значительные по объему массивы данных на SSD довольно дорого. Зато их с успехом можно использовать для кэширования, когда SSD-кэш используется для размещения "горячих" данных, то есть данных, обращение к которым происходит наиболее часто. Это даёт огромный прирост в производительности дисковой подсистемы сервера, особенно на операциях случайного доступа. Тестируемый серверный SSD-накопитель — Intel DC S3700 100GB.
При последовательном чтении десктопный и серверный накопители показывают почти одинаковые результаты, а вот при последовательной записи серверный тип SSD заметно проигрывает. Это связано с тем, что в серверном накопителе используется память, которая допускает на порядок большее число циклов перезаписи, однако сами операции записи выполняются медленнее.
На операциях случайной записи отставание тоже значительно, но это вызвано необходимостью обеспечения гораздо большего ресурса на запись для серверных накопителей.
Накопители eUSB, как и SSD-накопители, тоже используют для хранения данных Flash-модули, но они устанавливаются непосредственно в USB-разъем на серверной системной плате. Такие накопители имеют ряд функциональных и других ограничений, обусловленных как раз использованием в качестве интерфейса порта USB. C такого накопителя не работает загрузка полноценной версии ОС Windows, а скорость интерфейса (480 Мбит/с) значительно ниже, чем у SATA (6 Гбит/с). Наиболее оптимальной областью их применения в серверах является использование в качестве загрузчика операционной системы небольшого размера, например, гипервизора VMware ESXi. В тонких клиентах такие накопители используются для хранения образа операционной системы Windows Embedded. Тестируемый накопитель — eUSB Transcend 4GB.
Накопители SATA DOM более функциональны, чем eUSB-накопители. Подключаются они так же, как и SSD-накопители, к разъему SATA, но при этом "выглядят" более похожими ни USB-накопитель, нежели на жесткий диск. Устанавливаются они непосредственно в разъемы SATA на материнской плате компьютера или сервера. Удобно, когда такой разъем имеет встроенное питание, иначе его приходится обеспечивать через дополнительный кабель. Учитывая, что эти накопители подключаются к стандартным SATA разъёмам, BIOS материнской платы работает с ними как с обычными накопителями HDD или SSD, что делает возможным установку на SATA DOM полноценной загрузочной версии операционной системы Windows. В сервере это освобождает место в корзине дисковой подсистемы, позволяя использовать его для диска RAID-массива. К тому же накопитель SATA DOM находится внутри серверной платформы, что исключает случайное изъятие диска с установленной ОС. Применять такие накопители можно в десктопном и серверном сегментах, а также в тонких клиентах, устанавливая любую операционную систему или гипервизор для виртуализации. Тестируемый накопитель — SATA DOM Innodisk 8 GB.
Результаты тестирования накопителей eUSB-Flash и SATA DOM соответствуют производительности их интерфейсов. По спецификации USB 2.0 регламентирована скорость 25 — 480 Мбит/с, а для SATA 3.0 — 6'000 Мбит/с, что уже склоняет выбор в пользу устройств с интерфейсом SATA. На графике мы видим превосходство в 2,5 раза при операциях последовательного чтении и записи SATA DOM Innodisk над eUSB-Flash.
В тесте операций случайного чтения ситуация не меняется, SATA DOM также лидирует. Случайная запись у обоих накопителей одинаково на очень низком уровне, но для этих операций они и не предназначены.
Данные производительности лучших представителей каждого типа накопителей из нашего тестирования приведены на следующих диаграммах. Явным лидером себя показывает твердотельный накопитель от Intel.
Мы надеемся, что наша статья поможет определиться с выбором того или иного накопителя. А выбрать действительно есть из чего. Очень большое количество разнообразных накопителей предлагается производителями, но для достижения наилучших результатов нужно правильно планировать свои потребности и ожидания от подсистем хранения данных.
Измерения для HDD и SSD проводились на одном и том же контроллере Intel RS25DB080. Тестирование выполнялось при помощи программы IOmeter со следующими параметрами: кэш-память контроллера и дисков отключена, глубина очереди команд — 256, параметр Strip Size — 256KB, размер блока данных — 256KB для последовательных операций и 4KB для случайных операций. Скорость последовательных операций измерялась в MB/s, случайных — в IOPS (количество операций ввода/вывода в секунду).
Большинство пользователей если не сталкивались на практике с устройствами Flash-памяти, то, по крайней мере, представляют, что это такое и где их можно использовать. До недавнего времени также считал и я, но, как оказалось, был не вполне прав. Известие о том, что Flash-память используется в устройствах хранения данных, имеющих IDE-интерфейс, станет для некоторых читателей если не откровением, то, по крайней мере, неожиданностью. Попробуем вместе с Вами разобраться, что представляют подобные накопители, и чем они отличаются от других - более традиционных и привычных для нас винчестеров. Производителей интригующих новинок на рынке пока немного, а точнее сказать всего один: компания Transcend - с ее продуктом нам и предстоит познакомиться.
Требования к жесткому диску для NAS
- удаленного доступа к файлам;
- совместного доступа к данным; локально подключенный DAS можно выделить в общий доступ при помощи встроенного в Windows сервиса Share.
- доступа в любой момент времени без задержки;
- частого доступа к большим объемам информации (например, когда один диск содержит данные более чем на 12 Тб);
- работы жестких дисков в составе ДМ (может использоваться и один диск).
Результаты тестирования
К сожалению, из за малого объёма DOM полный цикл тестов Winbench нам пройти не удалось. Так что придётся ограничиться графиком линейного чтения:
На графиках внутреннего трансфера мы видим характерную картину для устройств подобного рода. Модуль Flash-памяти демонстрирует в целом постоянную линейную скорость чтения, за исключеним ряда вертикальных остроконечных провалов. График скорости чтения данных с поверхности пластин у винчестера Samsung можно считать практически идеальным. Ряд горизонтальных участков ступеньками постепенно опускается по мере продвижения к центру диска. Но даже при подобном пошаговом падении скорости чтения у винчестера Flash-модуль практически на порядок уступает по быстродействию своему оппоненту. Сразу становится понятно, что по данному показателю продукт компании Transcend вряд ли сможет составить конкуренцию любому современному жесткому диску.
IOMeter: Access Time
Для измерения Average Access time был сделан паттерн для IOMeter, в котором при глубине очереди=1 на диск посылались запросы на чтение и запись блоков данных по 512байт.
Определение времени доступа у Flash модуля дает очень впечатляющий результат при чтении: всего лишь 0.59 мс, что примерно на порядок меньше типового значения для лучших SCSI-винчестеров. Для записи время доступа получилось значительно больше: оно в десятки раз больше того, что мы видим для операции чтения. Связано это с особенностью технологии Flash-памяти: запись данных (программирование) осуществляется в нее побитно или побайтно.
IOMeter: Sequential Read
При помощи этого паттерна мы измеряем зависимость скорости линейного чтения от размера блока данных. В таблице приведена скорость чтения (в МБ/сек.) с модуля DOM и жёсткого диска Samsung SP0411N от размера блока данных.
Этот тест очень наглядно показывает, что Flash-модуль никоим образом не может составить конкуренцию жесткому диску по этому показателю. Единственный момент, в котором он выглядит предпочтительнее – так это то, что он меньшими темпами теряет скорость при уменьшении размера блока данных до минимальной величины.
IOMeter: Sequential Write
Этот паттерн отличается от предыдущего только "знаком" операции - мы теперь не читаем данные с диска, а пишем на него.
Картина, получившаяся после проведения теста на последовательную скорость записи, также говорит явно не в пользу накопителя компании Transcend. Винчестер выглядит значительно предпочтительнее. Правда, вновь можно отметить тот факт, что при уменьшении размера блока данных у Flash-модуля падение скорости происходит в значительно более слабой степени.
IOMeter: Random Read/Write
Чтобы понять, при каком размере запрашиваемого блока данных для Flash-модуля заканчивается случайный доступ и начинается последовательный, попробуем нагрузить его при помощи еще одного специфического паттерна.
График значений, полученных в ходе определения скоростей случайного чтения и записи, показывает, что наиболее «уязвимой» характеристикой Flash-модуля является вторая. Причина этого, как уже говорилось выше, связана с технологическими аспектами. При чтении модуль выходит на максимальную скорость при блоках больше 32КБ, а максимальная скорость записи, по всей видимости, не была достигнута даже на 1МБ блоках.
IOMeter: Workstation
Использование паттерна Workstation, имитирующего работу дисковой подсистемы обычного настольного компьютера и характеризующегося большой долей запросов на запись, приводит к тому, что Flash-модуль демонстрирует стабильные результаты при всех глубинах очереди команд, используемых в запросах, и также «стабильно» он отстает от жесткого диска.
Причины подобного отставания, очевидно, кроются в не слишком впечатляющих показателях Flash-памяти, примененной в накопителе Transcend при выполнении им операций записи. Определенное увеличение превосходства винчестера, наблюдающееся при увеличении глубины очереди команд, вызвано его способностью осуществлять оптимизацию своей работы в отличие от своего конкурента.
IOMeter: Fileserver
А теперь попробуем померить скорость DOM в качестве дисковой подсистемы сервера. В таблице приведены значения Total I/O (т.е. количество обработанных диском запросов в секунду).
Наконец, пришел праздник и на улицу накопителя компании Transcend. При применении паттерна Fileserver, имитирующего типовую нагрузку на файл-сервер, он совершенно явно и уверенно берет верх над своим оппонентом. Причина подобного превосходства кроется в том, что в отличии от предшествующего паттерна в текущем используется значительно меньший удельный объем операций записи. А уж случайное чтение flash-диск делает значительно быстрее, чем жёсткий диск.
Сокращение отрыва Flash-модуля от винчестера по мере увеличения глубины очереди команд опять связано со способностью последнего оптимизировать свою работу.
IOMeter: Webserver
Еще один тест, где видно неоспоримое преимущество Flash модуля над жестким диском, связан с использованием паттерна Webserver, воссоздающего типичную нагрузку на Web-сервер. Накопитель Transcend снова демонстрирует значительное превосходство над винчестером в подобной роли. Пожалуй, в этом случае оно даже более значимо, чем в случае применения паттерна Fileserver. Преимущество IDE-модуля, как и в предыдущем случае также уменьшается при увеличении глубины очереди запроса, но происходит это несколько меньшими темпами. Причиной очередной победы накопителя Transcend вновь стало минимальное время доступа при чтении, а в паттерне Webserver используются только такие операции.
Was ist DAS? … Ist NAS? … Ist SAN?* Какое архитектурное решение выбрать для СХД?
DAS (Direct Attached Storage). Простейшее решение, при котором подключение дискового массива (ДМ) к серверу (компьютеру) осуществляется напрямую, т.е. без участия сетевых устройств. В результате мы имеем только два компонента СХД, соединенных кабелем (рис. 1) — сервер (не более 2-х) + ДМ. Дисковый массив при этом — обычная, хотя и расширяемая без потери скорости передачи данных, корзина с дисками. Из-за все большего несоответствия требованиям современности рыночный сегмент DAS стремительно вытесняется технологией NAS.
Рис. 1. Логическая схема подключения DAS
максимальной поддерживаемой емкостью дискового массива — от 2 ТБ (2×1ТБ), без возможности расширения, до 300 ТБ (30×10ТБ SATA+SSD), с возможностью расширения до 180 дисков;
скоростью чтения/записи — от 100/50 Мбит/с до 5000/3500 Мбит/с;
производительностью (количеством операций ввода-вывода в секунду) — от 350 до 570 000 IOPS;
количеством одновременных подключений (SAMBA, FTP, AFP) — от 64 до 2048;
количеством поддерживаемых томов — от 256 до 1024;
количеством поддерживаемых типов управления ДМ (Basic; JBOD; RAID 0; RAID 1; RAID 5; RAID 5+Spare; RAID 6; RAID 10 (1+0);
количеством поддерживаемых файловых систем (BTRFS, EXT4, EXT3, NTFS, FAT);
тактовой частотой процессора — от 800 МГц до 2,7 ГГц (четырехядерного);
типом и объемом оперативной памяти — от 256 Мб (DDR3) до 128 ГБ (DDR4 RDIMM с функцией исправления ошибок);
типом и количеством сетевых портов — от Gigabit×1 до 10Gigabit×4;
поддержкой сетевого файлообменного протокола iSCSI (Internet Small Computer System Interface) — на его основе кроме файлового доступа к данным возможен блочный доступ при поддержке, например, OpenStack Cinder;
количеством поддерживаемых приложений (HASP, Time Backup, Time Machine, Squeezebox, phpMyAdmin, Webalizer, VPN, Mail Station);
поддержкой систем виртуализации (VMware, vSphere, Microsoft Hyper-X, Citrix Xen).
** Приведены средние характеристики для сегментов «дом», «малый офис», «средний офис».
Визуально топологию сети (логическую схему) при использовании NAS можно представить следующим образом:
Рис. 2. Место NAS-сервера в сетевом окружении
Рис. 3. Центрально-распределенная топология сети SAN
Итак, мы познакомились с тремя архитектурными решениями, в соответствии с которыми можно построить СХД. Они отличаются по многим техническим и функциональным параметрам, но в первую очередь — по стоимости. Как можно понять, каждый тип организации систем хранения данных изначально ориентирован на определенный сегмент потребителя. Дисковые массивы DAS, как морально устаревающий вариант СХД, постепенно уходят в прошлое, хотя до сих пор востребованы из-за их финансовой доступности. Сети SAN — дорогое удовольствие, доступное только корпоративному сектору.
Самый перспективный и динамично развивающийся сегмент — это модули NAS, на принципах организации которых можно построить как домашнюю, так и корпоративную СХД. Благодаря своей универсальности и невысокой стоимости они практически вытеснили классические корпоративные файловые серверы, которые «грешили» дополнительными нагрузками на сеть, нерационально использовали ресурсы, снижали общую надежность сети. Конечно в безотказности NAS не могут соревноваться с сетями SAN, но по многим другим параметрам (кластеризация, межплатформенная синхронизация данных с управлением версиями файлов) могут стать их альтернативой.
В каких вариантах продаются и можно ли самостоятельно построить СХД?
Начнем со второй части вопроса. Любую систему хранения данных можно спроектировать и воплотить в жизнь своими силами. Все зависит от двух факторов: времени и квалификации, которыми необходимо обладать. Навыки сетевого администратора для СХД класса «сделай сам» должны быть следующими:
DAS — сетевой администратор-любитель. Для построения системы хранения данных этого типа достаточно изучить материалы, доступные в интернете.
Кроме простой инструкции ничего знать не нужно: вставил — заработало.
NAS — продвинутый сетевой администратор. Необходимо иметь опыт сборки «железа» и применения специализированного ПО, которое участвует в управлении и администрировании СХД. Требуется изучение инструкции по подключению и использованию веб-интерфейса встроенного ПО.
SAN — сетевой администратор-профессионал. В сложных и географически распределенных решениях придется задействовать целую команду профессионалов, которая займется проектированием, подбором комплектующих, тонкой настройкой, тестированием, запуском и обслуживанием сети хранения данных. В бытовых условиях это неактуально и нереализуемо, поэтому рассматривать процесс построения SAN далее не имеет смысла.
- «Все включено» — сетевые хранилища с предустановленными дисковым массивом и операционной системой управления ДМ, заводской тонкой настройкой «железа» (с возможностью модернизации или без), дополнительным ПО (с возможностью обновления и расширения или без).
- Бездисковые модули — все то же самое, только с возможностью выбрать и сконфигурировать дисковый массив по собственному усмотрению. Преимуществом таких продуктов можно назвать возможность постепенного увеличения количества и емкости дисков в пределах ДМ.
NAS класса «Home» (для домашнего использования);
NAS для малого офиса;
NAS для систем видеонаблюдения;
NAS для бизнес-групп;
NAS для среднего офиса;
NAS класса «Enterprise» (для крупных корпоративных клиентов).
Спецификации отличаются по многим характеристикам (указывались выше), в частности, по возможностям масштабирования (подключения новых модулей с дисковыми массивами), и по исполнению корпуса (напольные, настольные и «рэковые» варианты для установки в серверные стойки).
Особенности жестких дисков Seagate
Главными производителями жестких дисков для NAS-систем являются три компании — Seagate, Western Digital и HGST. Остальные именитые, но немногочисленные бренды, такие как, Toshiba, например, только начинают входить на этот рынок, встречая на пути серьезную конкуренцию.
Seagate присутствует на рынке с 1978 года, именно она стояла у истоков создания современных видов накопителей вместе с IBM.
Сегодня специально для сетевых хранилищ NAS Seagate представляет две линейки жестких дисков на базе внутреннего интерфейса SATA 6 Гбит/с — IronWolf™ и IronWolf™ Pro, каждая из которых имеет несколько модификаций (см. табл. 2), отличных по нескольким параметрам:
емкости — от 1 Тб до 12 Тб;
пределу годовой многопользовательской нагрузки — от 180 до 300 Тб;
максимальному количеству использования дисков в NAS-системе — от 8 до 16 отсеков;
скорости вращения шпинделя — 5900 и 7200 об/мин;
объему кэш-памяти (промежуточного буфера для быстрого доступа) — от 64 до 256 МБ;
пропускной способности по внешнему диаметру — от 180 до 250 МБ/с;
потребляемой мощности в рабочем режиме — от 3,76 до 8,8 Вт;
шумовым характеристикам в рабочем режиме — от 21 до 32 дБ;
устойчивости к динамическим нагрузкам — от 250 до 300 G.
Таблица 2. Сравнительные характеристики NAS-дисков IronWolf™ и IronWolf™ Pro от Seagate
Обе серии поддерживают технологии Seagate AgileArray и IHM (IronWolf Health Managemen), которые управляют компенсацией вибраций при работе нескольких дисков в одном хранилище, противодействуют типичным проблемам и угрозам, возникающим в NAS-системах, предлагают рекомендации по восстановлению данных. В конструкции диска имеются активные датчики, данные с которых используются для коррекции движения головок при записи/чтении. Но нужно учесть, что система корректировки вибраций в IronWolf имеется только в моделях емкостью от 4 Тб.
На сетевые хранилища для офиса вместимостью до 16 HDD компания ориентирует линейку IronWolf Pro, которая поставляется пользователям с услугой восстановления данных Rescue сроком действия два года (работает не во всех странах). Можно сказать, что это одно из лучших решений для целей резервного копирования, архивирования и аварийного восстановления, а также для виртуализации и создания локального частного облака. Высокопроизводительные серверные решения для гипермасштабируемых приложений и ЦОД реализуются в линейке Enterprise Capacity HDD с пределом годовой нагрузки на диск до 550 Тб и временем наработки на отказ — 2,5 млн часов. Во флагманских моделях гермозона заполнена гелием, что позволяет уменьшить сопротивление вращению пластин и противодействует перегреву головок.
BarraCuda (жесткие диски для ПК, ноутбуков, мобильных устройств, устройств DAS) и ее игровая модификация FireCuda;
SkyHawk (диски, оптимизированные для записи с цифровых и сетевых видеорегистраторов).
Компания предлагает своим покупателям не просто жесткие диски высокого качества, но целый спектр решений, подходящих для конкретных задач. Пользователям отныне доступны образцы высоких серверных технологий, способных качественно улучшить работу их устройств.
Что эти два диска значат? Как использовать OS (C:) и Data (:D)?
тебе для понятности их переименовали
С - операционная система - винт у тя песец перегружен
Д - данные
Первый, ОС (С: ) - диск, точнее раздел вашего диска, на котором установлена Операционная система и программы.
Второй - почти пустой диск, на котором вы можете хранить информацию.
Итак, первый диск, он даже отмечен флажком, трогать не надо, и хранить на нем много информации тоже, - он у вас уже сильно перегружен. На втором диске места свободного много.
у тебя наверно все хранится в памке "Мои документы"?
Так вот, эта папка находится на диске С: , и занимает много места.
Попробуйте переместить свою информацию и данные, занимающие много места (фильмы, музыку, фото и т. д. ) на второй диск. У вас комп тогда будет работать быстрее. Удачи.
что то не пойму вопроса. у тебя 2 жестких. один системный диск С, второй диск D. на D можешь просто хранить инфу (фильмы, игры, музыка и тд) открываешь диск D и копируешь туда все че те надо
это два твоих логических диска :) ты на них устанавливаешь разные программы (скорее всего устанавливают правда программы, так как диск С у тебя забит под нехочу :)))
по-общему разумению, проги, игры и другое гэ ставят на второй логический диск, дабы диск с ОС (операционной системой) не был обременен обращением ОС к нему по всякой ерунде :))
Как тебе нравится, так и используй.
У создателя этого дела, видимо, в планах было раздел С сделать под систему, а Д под всё остальное.
Но, на мой взгляд, неразумно 70 гигов выделять под систему, а всего 200 под остальное.
Так что я бы в дальнейшем чуть подвинул партиции. Хотя если тебе 200 гигов на фильмы, игры и т. д. хватит, то живи и не парься. :)
Можешь нажать правой кнопкой и переименовать например Сюда не лезь! (C:) и А сюда можно! (D:) ))
ОС сокращённо обозначает операционная система его лучше не засорять обычно на него стремятся все вирусы а ДАТА этот диск был поставлен специально для этого. Я так понимаю что это один жёсткий диск разбитый БИУСОМ.
Не надо на диске С хранить фильмы, музыку, фотографии. это всё необходимо хранить на диске Д. при переустановке системы можеш потерять все свои файлы. .
На диске С должна быть только винда и программы!
Папка мои документы у тебя находится на диске С и ты в неё всё автоматом сбрасываеш, а потом так же автоматом потеряеш. Короче Виндовс для чайников это твоя книга!
Если в области оперативной памяти полупроводниковые технологии давно одержали полную и безоговорочную победу над конкурентами, то с внешними запоминающими устройствами ситуация пока прямо противоположная. В первую очередь связано это с огромным разрывом по объему и скорости работы. Энергонезависимые накопители на базе флэш-памяти не могут похвастаться ни тем, ни другим, и, если скорость уже достаточна для многих применений, про объем этого никак не скажешь. Флэшка, объемом всего в один гигабайт (а это является просто минимумом для современных операционных систем), все еще стоит несколько сотен долларов, в то время как винчестер за такие деньги будет иметь десятки гигабайт емкости. Казалось бы — и сравнивать нечего.
С другой стороны, ситуация несколько сложнее, чем может показаться на первый взгляд. Надо заметить, что даже при еще больших ценах флэш-накопители все равно применялись во многих областях хозяйства, имея преимущества по потреблению энергии, компактности и меньшей восприимчивости к внешним условиям. Кроме того, далеко не всем требуются гигабайты емкости. Существуют операционные системы, специально ориентированные на работу «в тесноте»: Windows CE, QNX, из Linux, в конце-концов можно сделать нечто не обладающее сверхуниверсальностью, но решающее многие задачи, при этом требующее для размещения мегабайт сто-двести. А уровень цен на флэш-память уже достиг той границы, когда подобный накопитель можно использовать не только в дорогостоящих специализированных компьютерах, но и домашних или офисных машинах. Рассмотрим, по крайней мере, три сферы применения.
Терминальные решения
Рассказывать, что это такое и где применяется, не буду — достаточно почитать статьи раздела «Коммуникации». Операционная система «тонких клиентов» обычно во флэше и сидит — этот вариант оказывается самым удобным для данной области. Впрочем, применяемые в промышленности варианты решения «на коленке» обычно не реализуешь. Простой пример: K-Systems Termin основан на стандартной платформе VIA EPIA, но несколько модернизированной — вместо обычной микросхемы BIOS установлена флэшка на 32 Мбайта, где сидит и BIOS, и Windows CE, под управлением которой все и работает. А что делать тем, кто решил самостоятельно заняться превращением устаревших компьютеров в клиенты, благо большой мощности для этого не требуется? Оставлять винчестеры? Не всегда разумно — их объем избыточен для терминальной ОС. Да и старые винчестеры уже вполне могут дышать на ладан, а приобретать новые высокоскоростные и емкие лишь для того, чтобы один раз в день загрузить ОС… Неоправданно. А вот если бы иметь возможность установить флэш-накопитель небольшого объема не на саму плату, а с использованием стандартного интерфейса (IDE, например), это позволило бы создавать вполне работоспособные терминалы в «кустарных условиях».
Мультимедиа-комбайн
Идея переделки старого компьютера в «бытовой» проигрыватель не нова, и некоторые из вариантов ее реализации нами уже обсуждались. Однако большинство их рассчитано на загрузку с CD или другого накопителя, поскольку использовать винчестер очень не хочется — шумит, энергию потребляет, место занимает (последнее в случае самодельного корпуса может оказаться серьезным фактором). Небольшой флэш-накопитель с IDE-интерфейсом легко решил бы подобные проблемы.
Интернет-приставка
Иногда хочется просто побродить по сети в тишине. Но, при этом, хотелось сохранить и возможность работы с «тяжелой ОС» и оставить под рукой большой объем дискового пространства. Что ж — это тоже возможно. IDE-флэш небольшого объема, с живущей на нем специально обработанной Windows или Linux (полнофункциональный вариант для работы с Интернет — с установкой всех необходимых приложений, разумеется — занимает порядка 150 Мбайт), мультизагрузчик на нем и внешний винчестер с интерфейсом SerialATA (возможно и применение USB 2.0 или FireWire как только на них управление загрузчики ОС научатся передавать). Нужно побродить по сети? Отключаем внешний винчестер, загружаемся с флэшки и наслаждаемся тишиной. Нужно поработать с «тежеловесными» приложениями? Передаем загрузку на внешний винчестер (не забыв его подключить :)), и нас уже ничего не ограничивает.
Скорость работы
Как работают карты CompactFlash с стандартными IDE-контроллерами мы уже знаем, так что рекордов я и в этот раз не ждал. C другой стороны, если фиксировать только рекордные достижения, так 90% тестирований можно просто отменить. В общем, прогнал я HD Tach на DOM. Долго думал — с чем бы еще результаты сравнить. Вспомнил, что 25Х CF я уже тестировал (причем того же объема) на внешнем картоводе, добавил на диаграммы и эти результаты. Ну и прогнал тест на винчестере. Прямо тут результаты сравнивать тяжело, поскольку мой «старичок» все-таки имеет интерфейс Wide SCSI, но у нас вообще не сравнение однотипных устройств, так что для этих целей вполне подойдет. Конфигурацию компьютера я уже неоднократно давал, теперь просто ограничусь ссылкой на инфо в конференции — там все есть. С одним лишь исключением: результаты для CF получены на картоводе DataFab MDCF-FW, а не на используемом сейчас более быстром накопителе.
В тесте на время доступа флэш был заранее поставлен в невыгодные условия, причем и DOM, и карта: картовод от DataFab, как мы уже установили, сам по себе добавляет немалую толику к этому параметру для карт, да и конкурировать им пришлось со SCSI-винчестером на 10000 RPM (пусть и стареньким, но по времени доступа легко справляющимся и с достаточно современными IDE-моделями). Но это не помогло — в любом случае время доступа к полупроводниковым накопителям намного меньше, нежели к любому накопителю, использующему механику.
Тест на скорость чтения… Да — с винчестерами конкурировать пока никак. Но, во многом, из-за ограничений интерфейса, а не из-за особенностей самих микросхем флэш-памяти: тот же контроллер и те же микросхемы в других условиях легко продемонстрировали в два раза более высокую скорость. Впрочем, до винчестеров все равно далековато, ну так и контроллер-то не новый ;) На самом деле уже сейчас можно получить 6-6,5 мегабайт в секунду. Да — это еще не десятки у винчестеров, но для многих приложений более чем достаточно. Ну а для того, чтобы один раз загрузить ОС вполне хватит и той скорости, которая достигнута уже сейчас ;)
Скорость записи на винчестер не тестировалась — сравнил лишь DOM и карту памяти. Картина та же, что и в предыдущем случае: карту очень сильно ограничивает интерфейс.
Собственно, сейчас эту проблему уже начали решать — в CF II обещают поддержку DMA-режимов и прочее, так что если установить в DOM подобный контроллер, он должен показать куда лучший результат. Хотя я бы лично на месте создателей пошел бы немного другим путем: скоростные контроллеры USB-флэш уже вовсю применяются, внутренние разъемы USB 2.0 сейчас скорее правило, чем исключение, загружаться с USB-HDD современные материнские платы уже могут. Чем не вариант для замены 40-контактных модулей (в более консервативных промышленных компьютерах все равно используются 44-контактные)?
Что учесть при выборе
- Плотность записи. Каждый NAS HDD состоит из нескольких магнитных пластин для записи различной емкости — от 400 Гб до 2 Тб каждая. Чем больше емкость пластин жесткого диска, тем выше плотность записи. Высокая плотность записи улучшает быстродействие диска, время отклика, если сценарий его использования, например, потоковое видео, то есть при последовательном чтении/записи. Если сценарий применения ДМ предполагает произвольную чтение/запись, то плотность записи уже не играет существенной роли. Однако, при большей плотности головкам чтения/записи придется перемещаться на меньшее количество треков за новыми данными. Поэтому существует такое понятие как Locality, т.е. близость размещения данных.
- Скорость вращения шпинделя. Скоростными дисками для NAS-массивов принято считать устройства со скоростью вращения шпинделя 7200 об/мин. В сочетании с высокой плотностью записи такие NAS-диски отличает превосходная производительность. Одновременно высокая скорость вращения во многом компенсирует низкую плотность записи (Плотность записи определяется возможностями электроники «канала чтения/записи» и, действительно, зависит от скорости вращения шпинделя. Но, имхо, не стоит говорить о «низкой» плотности, так как всё определяется объёмом данных, которые мы можем записать/считать за оборот. Быстрый шпиндель дает нам уменьшение времени реакции накопителя на случайные запросы, а линейная скорость зависит только от количества секторов на треке и времени оборота шпинделя).
- Скорость чтения/записи. Ее увеличивают особые технологические решения, например, 2 приводная система позиционирования головок. Двухприводная система позиционирования нужна была для увеличения точности позиционирования при росте плотности записи. Поскольку треки становились такими тонкими, что старое «коромысло» блока головок нельзя было точно удержать на треке. А так как скорость чтения/записи растет с повышением плотности записи — за один оборот пластины можно считать больше секторов, либо при повышении скорости вращения пластин — читается столько же секторов, только за меньшее время.
Однако, как говорят результаты тестов, быстродействие зависит, в основном от пропускной способности сетевой карты NAS-модуля. Кроме того, в бытовых условиях, чтобы ощутить всю прелесть высокой пропускной способности дискового массива, потребуются скоростные каналы связи. При этом IEEE 802.11ac и гигабитный Ethernet не способны ее обеспечить на должном уровне, потребуется, например, прямое соединение посредством Thunderbolt либо уже 10-гигабитный Ethernet во всей локальной сети, что в домашних условиях реализовать достаточно затратно. - Электропотребление. С одной стороны, высокая производительность дисков почти всегда «идет в ногу» с повышенным энергопотреблением. Но низкое потребление энергии ведет по цепочке: к пониженному тепловыделению (до 2° C с диска), к менее интенсивной работе кулеров, к меньшему уровню шума, к экономии электроэнергии на всей NAS-системе (до 20 кВт×ч в год в расчете на диск). Как бы странно это ни звучало, экономичность NAS-дисков важнее их производительности (за редким исключением).
- Совместимость. Следует учитывать совместимость выбранных HDD с NAS-модулем, в который они будут устанавливаться. Фактор совместимости может найти свое выражение в отсутствии поддержки NAS-системой особых функций накопителя, как ставшего стандартным «спящего» режима, так и многих других фирменных функций. Совместимость должна поддерживаться и между самими HDD NAS. Например, тип управления дисковым массивом RAID 1 предполагает запись данных сразу на пару (пары) дисков), а при использовании в пределах одного раздела накопителей с различными скоростями вращения шпинделя более скоростной NAS-диск будет постоянно ожидать окончания работы своего отстающего собрата. Однако, только при «записи» на RAID1 мы лимитируемся скоростью более медленного диска, но большинство операций по статистике — это «чтение». Конечно, такая конфигурация также может иметь место, но крайне нежелательна, поскольку лишает RAID-массив преимуществ.
Методика тестирования
Несмотря на всю свою внешнюю непохожесть на винчестеры, продукт компании Transcend «претендует» на аналогичное функциональное применение, поэтому для его тестирования использовались следующие программы:
Системная плата – Albatron PX865PE Pro;
Центральный процессор – Intel Pentium 4 2.4 ГГц;
Жесткий диск – IBM DTLA-307015 15 Гб;
Графический адаптер – Radeon 7000 32 Мб;
ОЗУ – 256 Мб;
Операционная система – Microsoft Windows 2000 с Service Pack 4.
Для того чтобы сопоставить результаты, полученные для IDE Flash-модуля компании Transcend c аналогичными показателями для жестких дисков в большинстве тестов принимал участие винчестер Samsung SP0411N, который тестировался в режиме UDMA/133 на контроллере Promise Ultra133 TX2.
Disk On Module
Есть спрос — есть и предложение. Причем вариантов даже несколько, но основаны они все на одном и том же факте — совместимость интерфейса карт CompactFlash со стандартным IDE. Со временем придется придумать что-то новое, однако пока Parallel ATA сдаваться не собирается, так что совместимость будет продолжать служить нам еще не один год. В результате, можно просто использовать CF-карту при помощи переходника, причем даже самодельного. Ну а для сокращения числа соединений и увеличения компактности готового изделия существуют специальные модули, устанавливаемые непосредственно на системную плату — прямо на гребенку интерфейса.
Поскольку у IDE-разъема есть два варианта, существуют и два варианта DOM: рассчитанные на 44-контактный «ноутбучный» разъем и на обычный с 40 контактами. Внутри отличий нет — разное число контактов в этих разъемах связано лишь с тем, что первый разъем позволяет и питание через себя же подводить, в то время как второй уже заставляет воспользоваться внешним кабелем.
С DOM мы будем знакомиться на примере Transcend TS128MDOM40V: 40-контактного модуля объемом 128 Мбайт. Эта линейка включает в себя модели от 16 до 256 Мбайт объема, похожие на них 44-контактные накопители серии 44V могут иметь и объем 512 Мбайт (впрочем, этот перекос наверняка скоро будет исправлен). Собственно, для тех целей, на которые рассчитаны DOM, вполне достаточно и четверти гигабайта максимум.
Внутри корпуса накопителей обеих линеек находится ничто иное, как «начинка» уже знакомых нам по старым тестированиям карт Transcend CF Ultra 25X. Сейчас доступны уже и 45Х карты, с которыми мы познакомимся в ближайшее время, однако для DOM сверхскоростные контроллеры не нужны — как мы уже убедились, в режиме TrueATA все контроллеры работают примерно одинаково и существенно медленнее, чем в родном режиме.
Модули серии 40V имеют линейные размеры 59×27,3×7,3 мм, т. е. очень слабо выступают над поверхностью системной платы после установки. Рабочий диапазон температур — от 0 до 85 градусов, чего более чем достаточно для функционирования внутри компьютера. Питание подводится при помощи дополнительного кабеля со стандартным разъемом.
На корпусе устройства имеются два джампера. Первый из них скорее рудиментарный — Master/Slave. Почему рудиментарный? Устройство рассчитано на подключение непосредственно к разъему на плате в одиночестве, а не к кабелю, так что вряд ли кто станет возиться для того, чтобы повесить его на шлейф вместе с другим накопителем. А вот вторая перемычка может принести немалую пользу: с ее помощью включается защита от записи на модуль. Самое оно если вы делаете какое-либо «отчуждаемое» устройство: после настройки во многих случаях полезно запретить возможность изменения чего-либо пользователем.
Подведение итогов
Испытания, которым мы подвергли Flash-накопитель компании Transcend, имеющий несколько непривычное для нас исполнение и предназначение, позволили дать некоторые ответы на мучавшие нас с момента знакомства вопросы. В первую очередь: могут ли в ближайшее время подобные изделия реально заменить собой жесткие диски? Ответ здесь достаточно очевиден: нет, их время еще не пришло.
Основные рабочие характеристики IDE Flash-модулей в большинстве своем отстают от тех, какими обладают современные винчестеры. Это касается объема, скоростей последовательной записи и чтения. Немаловажным фактором является и ценовой фактор. Нет необходимости объяснять, что мегабайт емкости жесткого диска по-прежнему стоит значительно меньше, чем у продуктов, выполненных на основе Flash памяти. Но не все так плохо. Протестированный нами IDE-модуль обладает таким ценным качеством как очень небольшое время доступа при считывании данных. По этому параметру он значительно превзошел противопоставляемый ему винчестер. Очевидно, что благодаря именно этому показателю накопитель компании Transcend смог продемонстрировать свое преимущество над жестким диском Samsung при тестировании, когда использовались паттерны Fileserver и Webserver. Таким образом определилась область его предпочтительного применения – IDE-модуль вполне подойдет для установки в небольшие сервера, не требующие очень больших емкостей у накопителей, и в работе которых лимитирующим фактором является время доступа при чтении. Само собой, что оптимальной ситуацией будет та, когда Flash-накопитель будет использоваться только для считывания с него данных, поскольку один миллион гарантированных производителем циклов перезаписи может существенно ограничить его срок службы в роли элемента дисковой подсистемы File- или Web-сервера – даже, несмотря на его превосходство в скорости произвольной записи перед винчестерами. Тем более, что последовательная скорость записи у IDE-модуля Transcend все равно значительно меньше чем скорость чтения, а время доступа во время этой процедуры достаточно велико. По этой причине Flash-накопители являются наилучшим выбором для использования в Web-серверах, где в случае необходимости динамичного изменения хранимой на них информации для этих целей можно использовать дополнительный жесткий диск.
Возьмем на себя смелость предположить, что в обозримом будущем существенного изменения на рынке накопителей с традиционным IDE- интерфейсом глобальных изменений не произойдет и главенствовать здесь будут все же жесткие диски, но появление более совершенной Flash-памяти с улучшенными характеристиками способно изменить ситуацию и значительно увеличить ее привлекательность для использования в подобных модулях. Если новый продукт компании Transcend начнет пользоваться покупательским спросом на рынке, то вполне вероятно, что мы увидим и IDE Flash-накопители от других производителей.
Благодарим компанию " АК-Цент Микросистемс " за предоставленный на тесты Transcend TS64MDOM40V.
Читайте также: