Руководство по покупке жесткого диска для сервера

На правах рекламы Posted on · время чтения 7 мин.

Жёсткий диск

Виды жестких дисков, используемые в современных серверных системах

SSD – быстрые серверные диски с более высокой ценой, идеально подходят для установки операционных систем. Работают на базе флеш-технологий, включая новейшие твердотельные накопители NVMe, которые обеспечивают еще более высокую скорость чтения/записи по сравнению с традиционными твердотельными накопителями SATA.

HDD – медленнее, чем SSD, для записи используются дисковые накопители, обычно используемые как для ОС, так и для данных. Последние достижения в технологиях HDD включают в себя диски, заполненные гелием, и магнитную запись с перекрытием (SMR). Это помогает увеличить объем памяти и снизить энергопотребление.

Флэш-накопители (SD, Micro SD, USB-накопители) – портативные и компактные устройства хранения данных, подходящие для хранения данных небольшой емкости, временного хранения или резервного копирования. Обычно не рекомендуются для использования в серверах из-за меньшей производительности и долговечности по сравнению с твердотельными и жесткими дисками.

Твердотельные накопители U.2 – новый интерфейс для подключения твердотельных накопителей, сочетающий преимущества высокопроизводительной технологии NVMe с привычным форм-фактором дисков SATA, обеспечивающий легкую интеграцию в существующую серверную инфраструктуру и возможность горячей замены.

Optane – Разработанная Intel технология Optane сочетает в себе аспекты SSD и DRAM, обеспечивая чрезвычайно высокую скорость хранения данных с низкой задержкой доступа, что делает ее идеальной для кэширования, многоуровневого хранения данных или в качестве отдельного решения для хранения данных в высокопроизводительных вычислительных средах.

Различные типы подключения SSD и HDD

IDE – устаревший тип подключения, использующий 40-контактный разъем через кабель последовательного типа, больше не используется в отрасли.

SCSI – устаревшая технология, в значительной степени вытесненная Serial Attached SCSI (SAS).

SAS – высокоскоростные и надежные диски для хранения ОС и данных, доступные со скоростями 10000 и 15000 об/мин. Идеально подходят для часто используемых основных систем хранения данных.

SATA – отличаются более низкой стоимостью за ГБ и большей емкостью в 3,5-дюймовых версиях, в основном используются для вторичного хранения данных с нечастым доступом к ним.

PCIe – менее распространенные, но более быстрые, чем SAS/SATA, все более популярные SSD-накопители с пропускной способностью до 12 Гбит/сек.

Диски с горячей заменой и диски без горячей замены

Возможность горячей замены любого диска зависит от дискового контроллера сервера или системы хранения, и корпуса диска. Функция горячей замены доступна только при конфигурации RAID, поэтому даже если сервер рекламирует возможность горячей замены, она может не соответствовать конфигурации диска.

Серверы начального уровня обычно оснащаются дисками без функции горячей замены, то есть в случае отказа жесткого диска систему необходимо выключить, чтобы заменить диск, а затем перезагрузить. Диски с горячей заменой позволяют извлекать и заменять жесткий диск во время работы сервера, что исключает время простоя. Эта функция также позволяет добавлять в сервер дополнительные диски, не требуя отключения питания.

Диски SFF (2,5″) в сравнении с дисками LFF (3,5″) и дисками NVMe

Диски SFF используются в серверах среднего и высшего класса и, как правило, представляют собой диски SAS или SATA. Они обладают большей емкостью и доступны со скоростью вращения шпинделя 10k или 15k, а их объем варьируется от 146 ГБ до 1,8 ТБ для дисков SAS и 1 ТБ-2 ТБ для SATA (2,5-дюймовые диски SATA дороже 3,5-дюймовых). Серверы с 2,5-дюймовыми дисками обычно поддерживают большее количество дисков.

Диски LFF в основном оснащаются интерфейсом SATA, поскольку они обеспечивают большую емкость, что делает их подходящими для клиентов с большими потребностями в хранении данных, но без необходимости в скорости дисков SAS.

Диски NVMe – это более новая технология, использующая протокол Non-Volatile Memory Express для обеспечения более высокой скорости передачи данных и меньшей задержки по сравнению с традиционными SSD. Они выпускаются в различных форм-факторах, включая U.2 (2,5″) и M.2, и обеспечивают значительный прирост производительности для серверов, нуждающихся в высокоскоростных решениях для хранения данных.

Диски 6 Гбит/с и 12 Гбит/с: производительность и скорость в современных системах хранения

Гбит/с означает гигабит в секунду и представляет собой скорость передачи данных в спецификациях SAS 3.0, 2.0 и 1.0. Скорость 12G составляет 4800 МБ/с, 6G – 2400 МБ/с, а 3G – 1200 МБ/с. Эти скорости являются теоретическими и могут варьироваться в реальных сценариях в зависимости от используемой платы контроллера, расширителя SAS, дисков и уровня RAID. Недавнее появление плат контроллеров SAS 12G привело к значительному повышению производительности по сравнению с продуктами 6G.

Когда накопителю необходимо получить доступ к определенному сектору, он определяет дорожку, содержащую этот сектор. Затем привод перемещает головку на эту дорожку. Если начальное положение головки соответствует нужной дорожке, время поиска будет равно нулю. И наоборот, если начальная дорожка находится на внешнем краю носителя, а целевая дорожка – на внутреннем, время поиска будет максимальным для данного диска. Время поиска нелинейно зависит от пройденного расстояния из-за таких факторов, как ускорение и замедление рычага привода.

Single Track – время, затрачиваемое сервомеханизмом позиционирования головки на перемещение дорожки чтения/записи на соседнюю дорожку.

СAverage Seek Time – это среднее время поиска для всех возможных длин поиска.

Full Stroke – время, необходимое для перемещения с крайней дорожки на внутреннюю, что является самым длинным (медленным) возможным временем поиска.

Rotational Latency – Задержка вращения. Это задержка, связанная с ожиданием вращения диска, чтобы подвести нужный сектор диска под головку чтения-записи.

HDD vs SSD

HDD имеет более высокую задержку, большее время чтения/записи и поддерживает меньшее количество IOP (операций ввода-вывода в секунду) по сравнению с SSD. Твердотельные накопители имеют меньшую задержку, более быстрое чтение/запись и поддерживают большее количество IOP (операций ввода-вывода в секунду) по сравнению с HDD.

Жесткие диски потребляют больше электроэнергии для вращения пластин, выделяя при этом тепло и шум. Поскольку в твердотельных накопителях такое вращение не требуется, они потребляют меньше электроэнергии и не выделяют тепла и шума.

Производительность жестких дисков ухудшается из-за фрагментации, поэтому их необходимо периодически дефрагментировать. На производительность SSD-накопителей фрагментация не влияет. Поэтому дефрагментация не требуется.

Жесткий диск содержит движущиеся части – шпиндель с приводом от двигателя, на котором закреплены один или несколько плоских круглых дисков (так называемых пластин), покрытых тонким слоем магнитного материала. Поверх дисков расположены головки чтения и записи; все это заключено в металлический корпус . SSD не имеет движущихся частей. по сути, это чип памяти. Он представляет собой соединенные между собой интегральные схемы (ИС) с интерфейсным разъемом.

Твердотельные накопители легче жестких дисков, поскольку в них нет вращающихся дисков, шпинделя и двигателя.

Движущиеся части жестких дисков делают их уязвимыми к сбоям и повреждениям из-за вибрации. Твердотельные накопители могут выдерживать вибрацию до 2000 Гц, что гораздо выше, чем у HDD.

  • Стоимость SSD намного выше, чем SAS/SATA.
  • Устойчивая производительность ввода-вывода SSD дисков может быть в 40-60 раз выше, чем у SAS и SATA.
  • Твердотельные накопители имеют ограниченные пределы чтения/записи, а диски SAS/SATA – нет.
  • Емкость SATA/SAS намного выше, чем у SSD.
  • Стоимость одного гигабайта на SSD выше.
  • Время поиска у типичных SSD составляет от 0,08 до 0,16 мс.
  • Производительность IOP увеличивается при использовании SSD

Понимание емкости дисков и конфигураций RAID-массивов

Емкость жестких дисков для серверов варьируется в широких пределах: от небольших SSD с несколькими сотнями ГБ до высокопроизводительных HDD с объемом памяти в несколько ТБ. Оптимальная емкость зависит от конкретных требований вашего сервера, включая объем необходимых данных и ожидаемую производительность. Кроме того, при выборе дисков необходимо учитывать конфигурацию RAID, поскольку некоторые уровни RAID требуют минимального количества дисков или соответствующей емкости для оптимальной производительности и защиты данных.

Масштабируемость

При выборе жестких дисков для сервера важно учитывать не только текущие потребности в хранении данных, но и будущий рост. Убедитесь, что на вашем сервере есть место для установки дополнительных дисков или возможность обновления до дисков большей емкости, что поможет вам удовлетворить растущие потребности в хранении данных по мере расширения бизнеса. Инвестиции в диски с балансом производительности и емкости обеспечат вам гибкость, необходимую для поддержки роста вашей организации.

Безопасность данных и шифрование

Безопасность данных – одна из главных задач бизнеса, поэтому важно учитывать функции безопасности, предлагаемые серверными жесткими дисками. Некоторые диски оснащены встроенными средствами шифрования, защищающими конфиденциальные данные от несанкционированного доступа в случае кражи или потери диска. При выборе диска учитывайте уровень безопасности, необходимый для конкретного случая использования, а также то, нужны ли функции шифрования для соблюдения стандартов защиты данных в вашей организации.

Заключение

Выбор подходящего жесткого диска для сервера требует глубокого понимания требований вашего сервера, а также оценки различных факторов, таких как тип диска, тип подключения, емкость, скорость, масштабируемость и безопасность данных. Приняв во внимание эти факторы, вы сможете принять взвешенное решение и инвестировать в серверный жесткий диск, обеспечивающий оптимальную производительность, надежность и безопасность для нужд вашей организации.