Чем отличается серверный жесткий диск от обычного
Перейти к содержимому

Чем отличается серверный жесткий диск от обычного

  • автор:

Как выбрать жёсткие диски для серверов?

В IT-области существует множество мифов. «От спама можно отписаться», «Два антивируса лучше, чем один», «Серверные жёсткие диски должны быть только фирменными». При замене и расширении парка ЖД нужно учитывать немало нюансов и тонкостей, и без своих предубеждений здесь тоже не обошлось. Какие бывают ЖД для серверов, чем они отличаются, на что нужно обращать внимание, и должны ли они быть с логотипом производителя сервера — об этом читайте под катом.

Если диск установлен в сервер, то он должен удовлетворять жёстким требованиям по:

  • Надёжности. Невосстановимая потеря данных может обернуться многомиллионными убытками и репутационными потерями.
  • Производительности. Серверы априори предназначены для обработки многочисленных запросов.
  • Времени отклика. Пользователи не должны ждать, пока серверный диск «пробудится» и обработает их запросы.

Существует четыре основных категории (не берем в расчёт SSD, SAS SSD, PCI-e SSD) жёстких дисков:

  • SATA (обычные, «бытовые» SATA) — частота вращения шпинделя 5400 и 7200 об/мин.
  • SATA RAID Edition (SATA RE) — частота вращения шпинделя 7200 об/мин, поддержка команд RAID-контроллера.
  • SAS Near Line (SAS NL) — частота вращения шпинделя 7200 об/мин.
  • SAS Enterprise — частота вращения шпинделя 10 000 или 15 000 об/мин.

SATA или SAS?

Интерфейс SATA является развитием IDE, который позднее был переименован в PATA. То есть этот интерфейс изначально ориентирован на использование в бытовых компьютерах, а также в промышленных системах с умеренными требованиями к производительности и надёжности. В то же время SAS — это наследник классического «серверного» интерфейса SCSI.

Изначально интерфейс SAS имел более высокую пропускную способность, чем SATA. Но прогресс не стоит на месте, и третье поколение SATA III имеет максимальную пропускную способность на уровне 6 Гбит/сек, как и второе поколение SAS. Однако на рынке уже доступны серверы с SAS-контроллером третьего поколения, с пропускной способностью до 12 Гбит/сек.

Для подключения SAS-дисков сервер должен быть оснащён соответствующим контроллером. При этом обеспечивается обратная совместимость интерфейсов: к SAS-контроллеру можно подключить SATA-диски, а наоборот — нельзя.

SAS обеспечивает полнодуплексный обмен данными: жёсткий диск единовременно обрабатывает по одной команде на чтение и запись, а SATA-диск — либо на чтение, либо на запись. Но это преимущество будет заметно только при большом количестве дисков, если сравнивать SAS NL и SATA RE.

Если подвести промежуточный итог: SATA-диски хороши для создания объёмных хранилищ, от которых не требуется максимальной производительности. А если вам нужно выжать из дисковой подсистемы всё возможное, то ваш выбор — SAS.

Скажите «нет» обычным жёстким дискам

Сразу внесём ясность — обычные SATA не предназначены для использования в серверах. Тому есть несколько причин:

  • Низкая устойчивость к вибрациям.
  • Высокий уровень невосстанавливаемых ошибок.
  • Отсутствие поддержки команд аппаратных RAID-контроллеров.

Устойчивость к вибрациям

Для решения более-менее требовательных задач нет смысла ставить только один диск. Чтобы обеспечить минимальный уровень надёжности хранения данных, нужно не менее двух накопителей, объединённых в RAID. Но когда в корзине собрано 4 и более устройств, то возникающие от их работы вибрации влияют на стабильность вращения шпинделей и точность позиционирования головок. Поэтому серверные жёсткие диски имеют ряд конструктивных отличий от бытовых:

  • Усиленный вал шпинделя, более устойчивый к внешним воздействиям.
  • Дополнительный контроль вибрации.
  • Технологии, существенно повышающие точность позиционирования и высоту полёта головок над поверхностью «блинов».
  • Богатые возможности самодиагностики, позволяющие вовремя уведомить о скором выходе диска из строя.

Уровень невосстановимых ошибок

Следующее отличие серверных жёстких дисков от бытовых — уровень невосстановимых ошибок. У обычных SATA он составляет примерно 10 -14 (1 бит на каждые считанные 10 14 бит=12,5 терабайт). То есть при шестикратной перезаписи двухтерабайтного диска вы почти наверняка получите одну невосстановимую ошибку. Для бытовых дисков это не проблема. Но если вы каждый месяц переписываете базу данных, то через полгода она может оказаться битой.

Вероятность возникновения невосстановимой ошибки =
(N * (X / 12500 * 12500) / 12500) * 100%

  • N — количество дисков в RAID-массиве,
  • X — объём одного диска в гигабайтах,
  • 12500 — количество бит, на которое приходится 1 невосстановимая ошибка, выраженное в гигабайтах.

Вероятность возникновения невосстановимой ошибки =
(5 * (1000 / 12500 * 12500) / 12500) * 100% = 40%.

А если вы используете 600-гигабайтные диски, то вероятность epic fail при ребилде составляет 24%:

Вероятность возникновения невосстановимой ошибки =
(5 * (600 / 12500 * 12500) / 12500) * 100% = 24%.

У SATA RE и SAS NL уровень невосстановимых ошибок равен 10 -15 , то есть на порядок меньше, чем в обычных SATA. Тогда в нашем примере с RAID 5 получаем:

Для 1-терабайтных дисков вероятность ошибки = 4%.
Для 600-гигабайтных дисков вероятность ошибки = 2,4%.

У SAS-дисков уровень невосстанавливаемых ошибок ещё ниже — 10 -16 :

Для 1-терабайтных дисков вероятность ошибки = 0,4%.
Для 600-гигабайтных дисков вероятность ошибки = 0,24%.

Обратите внимание: вероятность возникновения ошибки пропорциональна количеству дисков в RAID-массиве.

Каким образом в SAS-дисках обеспечивается более низкий уровень ошибок? Magic.

  • Размер сектора в SATA-дисках — 512 байт, в SAS-дисках — 520 байт. Дополнительные 8 байт используются для сквозной проверки чётности.
  • Другие алгоритмы чтения.
  • Дополнительные алгоритмы восстановления данных без участия контроллера.

Работа в RAID-массиве

Ещё один важный недостаток обычных SATA — отсутствие функции устранения ошибок при работе в RAID-массиве. Допустим, вы понадеялись на бэкап, и ради экономии построили RAID из обычных SATA. При возникновении ошибки жёсткий диск многократно пытается считать сбойный блок. И пока он это делает, он не отвечает на сигналы RAID-контроллера. Тот воспринимает это как выход жёсткого диска из строя, исключает его из массива и пытается восстановить. Иными словами, при возникновении ошибки из массива выпадает весь диск.

В случае с SATA RE, SAS NL и SAS ситуация будет развиваться иначе. Обнаружив ошибку, диск сообщает контроллеру о наличии сбойного блока. Контроллер запрашивает этот блок у других дисков в массиве и передаёт на сбойный диск. При этом устройство не выпадает из массива, и падения производительности не происходит.

Миф о брендах

Наконец, самый главный вопрос: нужно ли покупать «родные» диски?

Не секрет, что HP, IBM и DELL жёсткие диски не производят. Они покупают их у сторонних производителей, после чего тестируют, перепрошивают и клеят свои логотипы.

C одной стороны, такие диски имеют ряд преимуществ:

  • прошивка (firmware) учитывает особенности контроллеров тех или иных моделей серверов,
  • дополнительный контроль качества и проведение стресс-тестов уменьшают вероятность приобретения экземпляров со скрытыми дефектами,
  • на «фирменные» диски предоставляется гарантия вендора и полноценная поддержка.

Как вы понимаете, такая разница в цене далеко не для всех оправдывается обещаниями повышенной надёжности. Поэтому наверняка многие слышали о том, что «неродные» жёсткие диски работают в серверах HP, IBM и DELL нестабильно или слишком медленно. Кто-то даже пугает, что с «левыми» дисками сервер не заведётся.

Откуда растут ноги у этих утверждений?

В подавляющем большинстве серверов применяются технологии повышения производительности дисковой подсистемы. Именно с этой целью вендоры перепрошивают жёсткие диски — чтобы обеспечить поддержку этих технологий. Если же вы поставите «неродные» диски, то просто не сможете воспользоваться фирменными ноу-хау, не более того.

Также раньше вендоры искусственно заставляли использовать «фирменные» накопители, применяя блокировки на уровне контроллеров. В конце концов, гнев народных масс вынудил со временем отказаться от этой порочной практики. Сегодня проблемы чаще всего возникают с относительно старыми моделями серверов. И решается это простой заливкой в контроллер свежей прошивки. Хотя есть и просто капризные модели контроллеров, например, P410 в серверах HP.

Как показывает практика, «неродные» жёсткие диски без затруднений работают:

  • в серверах HP — как минимум с поколения Gen6,
  • в серверах IBM — как минимум с поколения М2,
  • в серверах DELL — как минимум с 10 поколения.
  • Seagate Enterprise Capacity (бывшие Seagate Constellation ES)
  • Seagate Enterprise Performance (бывшие Seagate Savvio)
  • HGST Ultrastar 7K400
  • HGST Ultrastar A7K2000
  • Toshiba AL13SEB
  • Toshiba AL13SXB
  • WD VelociRaptor
  • WD Re
  • WD Se

Проверяйте гарантию

Если вы решили не идти на поводу у вендоров и собираетесь купить «неродные» жёсткие диски, то сначала обязательно уточните у продавца: кто предоставляет гарантию? Дело в том, что многие магазины не предоставляют гарантию на жёсткие диски, ссылаясь на гарантию производителя. Но здесь есть тонкий момент: к примеру, у некоторых моделей Seagate гарантийный период начинается с момента производства. Поэтому не исключена ситуация, что вы купите абсолютно новые диски, на которые уже закончилась гарантия производителя.

Чтобы не испытать этот неловкий момент, постарайтесь перед покупкой проверить гарантию конкретных экземпляров на сайтах производителей:

Заключение

При выборе жёстких дисков необходимо в первую очередь отталкиваться от задач, которые будет выполнять сервер:

  • Если вам не нужна высокая скорость доступа и надёжность хранения данных, а количество дисков не будет превышать четырёх, то мы рекомендуем ставить диски SATA RAID Edition. Это вариант для недорогих серверов начального уровня, обслуживающих небольшое количество пользователей.
  • Если сервер будет обслуживать базы данных, или количество дисков в массиве будет 5 и более, то лучше выбрать SAS NL. Чаще всего такие диски ставятся в серверы, работающие в компаниях среднего размера: под бухгалтерские системы, CMS, корпоративные репозитории и т.д.
  • А если вам нужна максимальная производительность и/или надёжность хранения данных, например, при обработке финансовых транзакций, то ваш выбор — диски SAS Enterprise. Это носители для высоконагруженных серверов, обслуживающих большое количество пользователей, а также для систем, работающих с наиболее важными данными.
  • жесткий диск
  • серверные диски

Чем отличается серверный жесткий диск от обычного

Жесткие диски

Уважаемые читатели!
Мастерская «Тардис» представляет видеобзор, в котором рассмотрены особенности работы серверных жестких дисков от десктопных моделей.

ЕСЛИ ВЫ ЗАТРУДНЯЕТЕСЬ С ВЫБОРОМ ЖЕСТКОГО ДИСКА, ПРОСТО ПОЗВОНИТЕ НАМ ПО ТЕЛЕФОНУ +7 4922 37-73-35
КОНСУЛЬТАЦИЯ СПЕЦИАЛИСТА СОВЕРШЕННО БЕСПЛАТНА!
Для заказа обратного звонка нажмите здесь

В видеобзоре рассмотрены такие жесткие диски как WD1000DHTZ, WD5000AAKX, WD20EARX, WD740GD, WD3000BLHX, ST2000DX001, которые предназначены как для работы сервера, так и для работы персонального компьютера. В некоторых случаях они взаимозаменяемы, например, жесткие диски предназначенные для сервера возможно установить на desktop, тогда как, жесткие житски для ПК не рекомендуется устанавливать на сервер.

Нюансы

Интерфейс жестких дисков SAS

Основное отличие рассматриваемых жестких дисков от имеющихся характеристик, это, прежде всего, скорость работы. Кроме того, следует отметить, что каждый из них имеет итнерфейс типа SATA, который не гарантирует целостности данных при ее передаче, что может привести к разрушению файловой системы. Наиболее надежным, в этом плане, является интерфейс SAS.

Вместе с тем, серверные жесткие диски отличаются от обычных процедурой контроля ошибок на физическом уровне, т.е. при появлении bedbloks серверный жесткий диск констатирует данный факт за 7 с, а обычный войдет в режим «зависания». Данный эффект достигается благодаря опции SMART Command Transport Error Recovery Control, входящей в стандартную прошивку серверных жестких дисков.

Опция SMART Command Transport Error Recovery Control, входящая в стандартную прошивку серверных жестких дисков

Безусловно аппаратная и программная составлющие серверных жествких дисков выше, чем у обычных, что сказывается на стоимости данных устройств.
Резюмируя вышеизложенное, следет отметить что для наиболее продуктивной и надежной работы компьютеров десктопных моделей лучше использовать серверные жесткие диски (например, WD1000DHTZ, WD3000BLHX).

Нужен надежный выход в сеть Интернет?

Мастерская «Тардис» осуществляет не только ремонт сложно-вычислительной техники, но и внедрение сетевой техники фирмы Микротик. Данная аппаратура позволяет реализовать выход в сеть Интернет через двух независимых провайдеров одновременно с балансировкой трафика (передаваемой информации в сеть Интернет).

Т.е. надежность Вашего соединения с сетью Интернет удваивается (возможно и с тремя провайдерами — тогда утраивается). Кстати вторым провайдером может быть — радиодоступ (Yota, Мегафон . )

ООО Тардис © 2013-2023. Ремонт компьютеров и обслуживание компьютерной техники. Тел. +7(4922) 53-93-00, +7(4922) 600-345.
г. Владимир, ул. Электрозаводская, д. 2, офис 22. Веб-дизайн от Tardis-Studio.ru
—>

Серверные диски: какие бывают и как выбрать

Жесткий диск – неотъемлемая часть любого сервера. Он выполняет множество ролей от обеспечения работы операционной системы до хранения и обработки информации. Серверные диски начинают свою историю с середины 20-го века. За это время они прошли долгий путь развития от магнитного накопителя до полупроводниковой флеш-памяти. Рассмотрим более подробно типы серверных дисков, их особенности, цели применения.

Типы серверных дисков

Существует два основных типа накопителей – HDD и SSD, а также производный гибрид – SSHD. Они различаются строением, спецификой работы и производительностью.

HDD диски

Более старый формат – жесткий диск, он же HDD (Hard Disk Drive), “хард”, винчестер или “винт”. Он состоит из нескольких магнитных дискообразных пластин, шпинделя, интегральной схемы и намагниченной головки. Все составляющие помещены в корпус форм-фактора 2.5 или 3.5 дюйма. HDD работает следующим образом: электромотор шпинделя приводит магнитные пластины в движение, которые достигают от 7 200 до 15 000 вращений в секунду, а в это время головка считывает и записывает на них информацию. Именно поэтому при работе диски создают шум, а их температура возрастает.

SSD диски

SSD (Solid-State Drive) работают иначе и являются более современным форматом, нежели HDD. Это твердотельное запоминающее устройство с использованием флеш-памяти, которое полностью эмулирует работу жесткого диска. В SSD нет движущихся механизмов, а вместо магнитных пластин используются отдельные микросхемы памяти NAND. SSD обладает высокой скоростью записи, потребляет меньше электроэнергии, имеет меньший вес и размер, работает практически бесшумно, более устойчив к повреждениям и воздействиям вибраций.

Помимо преимуществ, у SSD также есть и недостатки. Например, меньший объем памяти дисков и более высокая стоимость устройства. Замедление работы при удалении данных, так как происходит процесс перезаписи в свободные ячейки флеш-памяти. Трудности при восстановлении данных по сравнению с HDD накопителями.

SSHD диски

Гибридный диск – SSHD (Solid-State Hybrid Drive). Этот вариант совмещает в одном устройстве и жесткий диск и твердотельный накопитель. Часть от HDD в таком накопителе выполняет функцию хранения данных, когда SSD используется как кэш-память. Это позволяет увеличить скорость обращения к файлам и повысить общую производительность системы. Получается, что SSHD работает быстрее, чем HDD, но все равно медленнее, чем SSD. На практике подобные диски встречаются редко, особенно если речь идет о серверном оборудовании. Как правило, в серверах используют несколько накопителей, поэтому практичней и безопасней использовать в устройстве SSD и HDD диски по отдельности.

Чем серверные диски отличаются от компьютерных

Первоначально серверы в отличие от обычных ПК созданы для круглосуточной работы. Это правило касается и дисков. Корпоративный сегмент оборудования всегда производится с увеличенными эксплуатационными характеристиками, нежели пользовательские устройства. В отличие от десктопных версий серверные диски не только обеспечивают работу операционной системы, приложений, хранение данных, но и поддерживают единовременные запросы от множества пользователей. Enterprise накопители отличаются повышенной отказоусточивостью, моментальным откликом, увеличенным ресурсом выработки. Кроме того серверные диски поддерживают команды RAID-контроллеров, оснащены более умной функцией автоматической коррекции ошибок, имеют больший гарантийный срок.

Интерфейсы подключения дисков

Для обмена информацией между накопителями и материнской платой, используются специальные шлейфы. Интерфейсы подключения влияют на характеристики используемых дисков и их производительность. От них зависит: пропускная способность передачи данных, количество доступных к подключению устройств, возможность создания RAID-массивов, поддержка технологий NCQ и AHCI, и.т.д.

SATA

Самый распространенный интерфейс, который используется для подключения как HDD, SSD и SSHD накопителей. Интерфейс насчитывает 3 поколения, из которых SATA I и SATA II устарели, а SATA III широко используется и имеет пропускную способность шины до 6 Гбит/сек. Существует два класса SATA интерфейса: обычный и Raid Edition. Использование Raid-контроллера вместе со специализированной RE прошивкой помогает избежать падения производительности и выхода диска их массива.

Частота вращения шпинделя HDD SATA III будет составлять 7200 оборотов в минуту, что обеспечит скорость работы в 100-150 Мб/с. В то время как SSD с интерфейсом SATA III обеспечивает пропускную способность в 500-600 Мб/с. SATA разъем постепенно отходит на задний план несмотря на его популярность и присутствие в любой современной материнской плате. Тем не менее он отлично справляется с задачами хранения больших объемов данных.

SAS

Данный интерфейс изначально рассчитан на работу в серверных системах в отличие от SATA варианта, который широко используется на ПК. SAS HDD – наследник протокола SCSI, который по своим характеристикам уже был быстрее классического SATA по скорости вращения шпинделя. SAS (Serial Attached SCSI) стал популярным благодаря более высокой пропускной способностью и большим количеством единовременно выполняемых операций. Максимальная пропускная способность шины составляет 12 Гбит/сек, а частота вращения шпинделя HDD SAS доходит до 15 000 оборотов в минуту. SAS подключение для SSD дисков также обеспечивает более высокую скорость по сравнению с интерфейсом SATA для твердотельных накопителей. Стоит отметить, что SAS чаще используется для HHD накопителей.

Для подключения двух портовых SAS дисков требуется контроллер, к которому также можно подключить и SATA интерфейс, но только в такой последовательности. Благодаря объединению нескольких накопителей в RAID, достигается максимальная надежность. А опция Multipath и использование модулей расширения позволяют подключать устройства к большему количеству контроллеров. Надежность такой архитектуры заключается в способности работы системы даже при выходе из строя одного из дисков, а также возможности горячей замены накопителя. Системы с SAS дисками позволяют организовывать отказоустойчивую инфраструктуру с распределением нагрузок.

Организация RAID-массива в разы повышает отказоустойчивость сервера. Если информация будет дублироваться на другой диск это, конечно, снизит риск потери данных. Но не стоит забывать про золотое правило бэкапов, когда важные данные должны выгружаться и на физический носитель. А в дополнение к этому не будет лишним организовать хранение бэкапа в облаке.

NVME

Интерфейс NVMe (Non-Volatile Memory Express) разрабатывался специально для увеличения производительности SSD дисков. Данный формат является самым современным на сегодняшний день. Заявленная рабочая скорость такого устройства – до 3,5 Гб/с. NVMe SSD диски могут подключаться через разъем PCI Express, устанавливаться в слот M.2 или U.2 в зависимости от возможности материнской платы сервера и форм-фактора самого накопителя.

SSD NVMe диски обладают большим ресурсом работы с данными, максимальной скоростью чтения и записи. Они отлично подходят для высоко нагруженных проектов. Твердотельные диски NVMe также можно объединять в RAID массив (но есть особенности), что также может повысить производительность системы. Чтобы добиться ожидаемой скорости, необходимо соблюдать совместимость используемых версий оборудования, форм-факторов и ключей разъема устройств.

Как выбрать диски для сервера

Первоначально диски подбираются исходя из задач, которые должен решать сервер. Будет ли это отдельное устройство под конкретные цели или общий сервер с разными функциями. Также учитывается планируемая нагрузка в виде количества обращений, требуемая скорость обработки данных, емкость накопителей. Рассмотрим самые популярные примеры использования серверного оборудования и подходящие под эти задачи диски.

При выборе дисков для сборки с нуля или модернизации сервера, необходимо заранее проверить и продумать их подключение. Следует обратить внимание на допустимый форм-фактор, наличие требуемых разъемов и слотов, их количество и версии. Любое несоответствие как минимум приведет к потере желаемой производительности дисков, а в худшем случае система может не распознать накопитель.

  • Хранение данных. Системы резервного копирования, нетребовательные к производительности объемные файл-серверы. Обычно для решения архивных задач используются HDD SATA RAID Edition, где несколько накопителей объединяются в массив. При большом количестве обращений к серверу, жесткие диски могут подвисать, так как они самые медленные. Поэтому вместо них лучше использовать SSD SATA в массиве.
  • Сервер баз данных, корпоративные репозитории, бухгалтерские программы. Если говорить про сервер для 1С и другой нагруженный софт, то жесткие диски могут рассматриваться только с интерфейсом SAS в гибридном массиве из SSD/HDD. Чем больше пользователей, объем и количество баз данных, тем выше вероятность отказа от жестких дисков. Использование твердых накопителей в SAS RAID-контроллере или через подключение PCIe создаст наилучшие условия для быстродействия системы. SSD SAS в аппаратном массиве не только обеспечит высокую скорость непрерывного чтения и записи данных, но и даст возможность для расширения дисковой подсистемы в перспективе.
  • Проекты с высокой нагрузкой или обработкой больших данных. Высокочастотный трейдинг, обработка фото и видео-контента, обучение нейросетей, игровые хостинги, крупные web-сервисы. Для получения максимальной скорости отклика под такие задачи используются SSD NVMe диски. Однако есть сложности объединением таких дисков в RAID. Данный вид накопителей также подключают уже в работающие инфраструктуры для увеличения скорости обработки данных.

поделиться с друзьями:

Протестируйте сервер перед оплатой

Оставьте свои данные, чтобы мы могли подобрать нужную конфигурацию выделенного сервера

Обратная связь

Оставьте свои контакты и наш специалист свяжется с вами.

Спасибо за обращение!

Наши специалисты свяжутся с вами в ближайшее время.

Хотим выразить благодарность специалистам технической поддержки за оперативную реакцию и решение любых вопросов. Сотрудники ООО «Микс Телеком» обеспечивают качественную работу нашего оборудования, находясь на связи круглосуточно.

Как выбрать жесткий диск для сервера?

Можно часто видеть как производители рекламируют и продают жесткие диски как корпоративного и потребительского уровня по очень сходным ценам. Часто это приводит к тому, что клиенты не понимают, какой тип жесткого диска выбрать.

Разве это не легкая задача, купить жесткий диск? Чем отличаются жесткие диски ? Стоит ли тратить дополнительные деньги на накопители Enterprise?

В нашей статье мы попытаемся дать ответы на эти вопросы, чтобы облегчить выбор и покупку такого важного устройства как жесткий диск.

Для чего используются настольные жесткие диски?

Жесткие диски для настольных ПК и ноутбуков, как правило, предназначены для запуска и работы ОС, работы офисных приложений, запуска игр и т.д. Которым требуется только программное обеспечение для чтения/записи данных на жесткий диск. Десктопные жесткие диски обычно используются в течении нескольких часов каждый день, и в большинстве случаев они находятся в режиме сна, выключенном состоянии в течении которых жесткий диск вообще не используется.

Для чего используются корпоративные жесткие диски?

От корпоративных жестких дисков ожидается что они будут работать 24 часа в сутки, 7 дней в неделю. Они не только полагаются на загрузку операционной системы и приложений, но также могут предоставлять приложения и/или службы для хранения в сети. Это требует хранения большой емкости данных, которое всегда доступно и надежно. Например, корпоративная система хранения может использовать четыре диска в конфигурации RAID 10 для операционной системы и может использовать много дисков для конфигурации нескольких массивов RAID 5 или RAID 6 для хранения данных клиента. Корпоративная система хранения будет не только выполнять задачи операционной системы хранения и приложений локально, но также будет поддерживать запросы клиентов в течении 100% времени.

Диски уровня Enterprise также включают внутренние механизмы, которые обеспечивают более быстрый доступ к данным и их поиск. Эти функции включают в себя более тяжелые магниты привода, более высокие скорости вращения шпинделя, более плотные магнитные носители и более быстрые электронные компоненты привода с большей кэш-памятью и более высокой скоростью вращения микропроцессора жесткого диска.

Корпоративный жесткий диск должен удовлетворять жесткие требования в:

Надёжности. Невосстановимая потеря данных может обернуться многомиллионными убытками и репутационными потерями.

Производительности. Серверы априори предназначены для обработки многочисленных запросов.

Времени отклика. Пользователи не должны ждать, пока серверный диск «пробудится» и обработает их запросы.

Далее рассмотрим четыре основных типа жестких дисков:

SATA (обычные, клиентские SATA) — частота вращения шпинделя 5400 и 7200 об/мин.

SATA Enterprise — здесь частота вращения шпинделя 7200 об/мин, также присутствует поддержка команд RAID-контроллера.

SAS Near Line (SAS NL) — частота вращения шпинделя 7200 об/мин, интерфейс подключения SAS.

SAS Enterprise — частота вращения шпинделя 10 000 или 15 000 об/мин.

Какой интерфейс выбрать SATA или SAS?

Интерфейс SATA является развитием IDE, который позднее был переименован в PATA. То есть этот интерфейс изначально ориентирован на использование в бытовых компьютерах, а также в промышленных системах с умеренными требованиями к производительности и надёжности. В то же время SAS — это наследник классического «серверного» интерфейса SCSI.

Изначально интерфейс SAS имел более высокую пропускную способность, чем SATA. Но прогресс не стоит на месте, и третье поколение SATA III имеет максимальную пропускную способность на уровне 6 Гбит/сек, как и второе поколение SAS. В то же время на рынке доступны серверы с SAS-контроллером третьего поколения, с пропускной способностью до 12 Гбит/сек.

Для подключения SAS-дисков сервер должен быть оснащён соответствующим контроллером. При этом обеспечивается обратная совместимость интерфейсов: к SAS-контроллеру можно подключить SATA-диски, а наоборот — нельзя.

SAS обеспечивает полнодуплексный обмен данными: жёсткий диск единовременно обрабатывает по одной команде на чтение и запись, а SATA-диск — либо на чтение, либо на запись. Но это преимущество будет заметно только при большом количестве дисков, если сравнивать SAS NL и SATA RE.

В промежуточном итоге, можно сказать что: SATA-диски хороши для создания объёмных хранилищ, от которых не требуется максимальной производительности. В случае, когда вам нужно получить от дисковой подсистемы максимум, то однозначно, ваш выбор — SAS.

Сразу внесём ясность — обычные SATA для десктопных ПК, не предназначены для использования в серверах.

Тому есть несколько причин:

  • Низкая устойчивость к вибрациям.
  • Высокий уровень невосстанавливаемых ошибок.
  • Отсутствие поддержки команд аппаратных RAID-контроллеров.

Конечно, стоимость обычных десктопных SATA существенно ниже, чем у серверных, и ничто не мешает использовать их под мелкие задачи, не требующие высокой производительности дисковой подсистемы. Если же сохранность и скорость доступа к данным стоит на первом месте, то всё же настоятельно рекомендуем брать серверные ЖД.

Устойчивость к вибрациям

Для решения более-менее требовательных задач нет смысла ставить только один диск. Чтобы обеспечить минимальный уровень надёжности хранения данных, нужно не менее двух накопителей, объединённых в RAID. Но когда в корзине собрано 4 и более устройств, то возникающие от их работы вибрации влияют на стабильность вращения шпинделей и точность позиционирования головок. Поэтому серверные жёсткие диски имеют ряд конструктивных отличий от бытовых:

  • Усиленный вал шпинделя, более устойчивый к внешним воздействиям.
  • Дополнительный контроль вибрации.
  • Технологии, существенно повышающие точность позиционирования и высоту полёта головок над поверхностью «блинов».
  • Богатые возможности самодиагностики, позволяющие вовремя уведомить о скором выходе диска из строя.

Бытовые диски всего этого лишены. При достаточно сильном уровне вибрации вероятность возникновения ошибок чтения/записи у обычных SATA на 50% выше, чем у SATA RE.

Уровень невосстановимых ошибок

Следующее отличие серверных жёстких дисков от бытовых — уровень невосстановимых ошибок. У обычных SATA он составляет примерно 10-14 (1 бит на каждые считанные 1014 бит=12,5 терабайт). То есть при шестикратной перезаписи двухтерабайтного диска вы почти наверняка получите одну невосстановимую ошибку. Для бытовых дисков это не проблема. Но если вы каждый месяц переписываете базу данных, то через полгода она может оказаться битой.

Вероятность возникновения невосстановимой ошибки = (N * (X / 12500 * 12500) / 12500) * 100%

Где:

N — количество дисков в RAID-массиве,

X — объём одного диска в гигабайтах,

12500 — количество бит, на которое приходится 1 невосстановимая ошибка, выраженное в гигабайтах.

Допустим, вы создали массив RAID 5 из 1-терабайтных обычных SATA. При ребилде массива вы получите невосстановимую ошибку с вероятностью 40%.

Вероятность возникновения невосстановимой ошибки = (5 * (1000 / 12500 * 12500) / 12500) * 100% = 40%.

А если вы используете 600-гигабайтные диски, то вероятность epic fail при ребилде составляет 24%:

Вероятность возникновения невосстановимой ошибки = (5 * (600 / 12500 * 12500) / 12500) * 100% = 24%.

У SATA RE и SAS NL уровень невосстановимых ошибок равен 10-15, то есть на порядок меньше, чем в обычных SATA. Тогда в нашем примере с RAID 5 получаем:

Для 1-терабайтных дисков вероятность ошибки = 4%.
Для 600-гигабайтных дисков вероятность ошибки = 2,4%.

У SAS-дисков уровень невосстанавливаемых ошибок ещё ниже — 10-16:

Для 1-терабайтных дисков вероятность ошибки = 0,4%.
Для 600-гигабайтных дисков вероятность ошибки = 0,24%.

Обратите внимание: вероятность возникновения ошибки пропорциональна количеству дисков в RAID-массиве.

Каким образом в SAS-дисках обеспечивается более низкий уровень ошибок? Magic.

Размер сектора в SATA-дисках — 512 байт, в SAS-дисках — 520 байт. Дополнительные 8 байт используются для сквозной проверки чётности.

Другие алгоритмы чтения.

Дополнительные алгоритмы восстановления данных без участия контроллера.

Работа в RAID-массиве

Ещё один важный недостаток обычных SATA — отсутствие функции устранения ошибок при работе в RAID-массиве. Допустим, вы понадеялись на бэкап, и ради экономии построили RAID из обычных SATA. При возникновении ошибки жёсткий диск многократно пытается считать сбойный блок. И пока он это делает, он не отвечает на сигналы RAID-контроллера. Тот воспринимает это как выход жёсткого диска из строя, исключает его из массива и пытается восстановить. Иными словами, при возникновении ошибки из массива выпадает весь диск.

В случае с SATA RE, SAS NL и SAS ситуация будет развиваться иначе. Обнаружив ошибку, диск сообщает контроллеру о наличии сбойного блока. Контроллер запрашивает этот блок у других дисков в массиве и передаёт на сбойный диск. При этом устройство не выпадает из массива, и падения производительности не происходит.

Нужно ли использовать фирменные корпоративные жесткие диски на OEM-серверах?

В продаже есть жесткие диски корпоративной серии Dell, HPE и IBM. На самом деле эти компании не производят жесткие диски. В мире существует всего три производителя жестких дисков, компании-производители серверного оборудования покупают жестки диски отвечающие спецификациям оборудования и продают под своим брендами. Делается это в первую очередь для упрощения оптовых закупок оборудования, когда нужно оперативно укомплектовать серверные системы.

Заключение

Корпоративные и десктопные жесткие диски внешне очень похожи, принцип их работы тоже кардинально не отличается. В то же время серверный жесткий диски отвечают повышенным требования к надежности и скорости передачи данных, и обладают дополнительными механическими функциями и обновлениями встроенного программного обеспечения. Поэтому, вопрос покупать ли диски корпоративного класса для серверного оборудования, становится риторическим.

Окончательный выбор использовать или нет корпоративные диски для сервера или СХД остается за клиентом. Мы же, однозначно рекомендуем диски Enterprise как проверенное и надежное решение.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *