• Rozhraní pevného disku: SCSI, SAS, Firewire, IDE, SATA. Jaký je rozdíl mezi disky SATA, SAS a SSD

    rozhraní SAS.

    Rozhraní SAS nebo Serial Attached SCSI poskytuje připojení přes fyzické rozhraní, podobně jako SATA, zařízení, SCSI řízené sadou příkazů. Vlastnit zpětně kompatibilní se SATA, umožňuje přes toto rozhraní připojit libovolná zařízení ovládaná sadou příkazů SCSI - nejen pevné disky, ale i skenery, tiskárny atd. Oproti SATA poskytuje SAS rozvinutější topologii, umožňující paralelní připojení jedno zařízení přes dva nebo více kanálů. Podporovány jsou také expandéry sběrnic, které umožňují připojit více zařízení SAS k jednomu portu.

    Protokol SAS vyvíjí a udržuje výbor T10. SAS byl navržen pro komunikaci se zařízeními, jako jsou pevné disky, úložiště optické disky a podobně. SAS používá sériové rozhraní pro práci s přímo připojenými jednotkami, kompatibilními s SATA rozhraní. Ačkoli SAS používá sériové rozhraní na rozdíl od paralelního rozhraní používaného tradičním SCSI, příkazy SCSI se stále používají k ovládání zařízení SAS. Příkazy (obr. 1) odeslané do zařízení SCSI jsou posloupností bajtů určité struktury (bloky deskriptoru příkazů).

    Rýže. 1.

    Některé příkazy jsou doprovázeny dalším "blokem parametrů", který následuje za blokem deskriptoru příkazu, ale je již předán jako "data".

    Typický systém rozhraní SAS se skládá z následujících komponent:

    1) Iniciátoři. Iniciátor je zařízení, které vytváří požadavky na služby pro cílová zařízení a přijímá potvrzení, jak jsou požadavky prováděny.

    2) Cílová zařízení. Cílové zařízení obsahuje logické bloky a cílové porty, které přijímají servisní požadavky a provádějí je; po ukončení zpracování žádosti je iniciátorovi žádosti zasláno potvrzení žádosti. Cílové zařízení může být buď samostatné pevný disk a celé diskové pole.

    3) Subsystém doručování dat. Je součástí I/O systému, který přenáší data mezi iniciátory a cílovými zařízeními. Typicky se subsystém doručování dat skládá z kabelů, které spojují iniciátor a cílové zařízení. Navíc kromě kabelů může subsystém pro doručování dat zahrnovat extendery SAS.

    3.1) Expandéry. SAS extendery jsou zařízení, která jsou součástí subsystému pro doručování dat a umožňují usnadnit datové přenosy mezi zařízeními SAS, například umožňují připojit několik cílových zařízení SAS k jednomu portu iniciátoru. Připojení přes extender je pro cílová zařízení zcela transparentní.

    SAS podporuje připojení zařízení SATA. SAS používá sériový protokol k přenosu dat mezi více zařízeními, a proto využívá méně signálových linek. SAS používá příkazy SCSI ke správě a komunikaci s cílovými zařízeními. Rozhraní SAS využívá spojení typu point-to-point – každé zařízení je připojeno k ovladači vyhrazeným kanálem. Na rozdíl od SCSI, SAS nevyžaduje, aby uživatel ukončil sběrnici. Rozhraní SCSI využívá společnou sběrnici – všechna zařízení jsou připojena na stejnou sběrnici a s řadičem může pracovat vždy pouze jedno zařízení. V SCSI, přenosová rychlost různé linie, tvořící paralelní rozhraní, se mohou lišit. Rozhraní SAS tento nedostatek nemá. SAS velmi podporuje velký počet zařízení, zatímco rozhraní SCSI podporuje 8, 16 nebo 32 zařízení na sběrnici. SAS podporuje vysoké datové rychlosti (1,5, 3,0 nebo 6,0 Gbps). Této rychlosti lze dosáhnout přenosem informací o každém připojení na sběrnici SCSI propustnost sběrnice je sdílena všemi zařízeními k ní připojenými.

    SATA používá sadu příkazů ATA a podporuje pevné disky a optické jednotky, zatímco SAS podporuje širší škálu zařízení, včetně pevných disků, skenerů a tiskáren. Zařízení SATA jsou identifikována číslem portu řadiče rozhraní SATA, zatímco zařízení SAS jsou identifikována svými identifikátory WWN ( po celém světě název). Zařízení SATA (verze 1) nepodporovala fronty příkazů, zatímco zařízení SAS podporují fronty označených příkazů. Zařízení SATA od verze 2 podporují Native Command Queuing (NCQ).

    Hardware SAS komunikuje s cílovými zařízeními na několika nezávislých linkách, což zvyšuje odolnost systému proti chybám (rozhraní SATA tuto schopnost nemá). Rozhraní SATA verze 2 zároveň využívá k dosažení podobné schopnosti duplikátory portů.

    SATA se používá převážně v nekritických aplikacích, jako jsou domácí počítače. Rozhraní SAS lze díky své spolehlivosti použít na kritických serverech. Detekce chyb a zpracování chyb je mnohem lépe definováno v SAS než v SATA. SAS je považován za nadmnožinu SATA a nekonkuruje mu.

    Konektory SAS jsou mnohem menší než tradiční paralelní konektory SCSI, což umožňuje použití konektorů SAS k připojení 2,5" kompaktních disků. SAS podporuje rychlosti přenosu dat od 3 Gb/s do 10 Gb/s. Existuje několik možností pro konektory SAS:

    SFF 8482 je varianta kompatibilní s konektorem rozhraní SATA;

    SFF 8484 - vnitřní konektor s hustým uložením kontaktů; umožňuje připojit až 4 zařízení;

    SFF 8470 - hustě zabalený konektor pro připojení externí zařízení; umožňuje připojit až 4 zařízení;

    SFF 8087 - redukovaný konektor Molex iPASS, obsahuje konektor pro připojení až 4 vnitřní zařízení; podporuje 10 Gbps;

    SFF 8088 - redukovaný konektor Molex iPASS, obsahuje konektor pro připojení až 4 externích zařízení; podporuje rychlost 10 Gbps.

    Konektor SFF 8482 umožňuje připojit zařízení SATA k řadičům SAS, čímž odpadá nutnost instalovat další řadič SATA jen proto, že potřebujete připojit zařízení například pro nahrávání. DVD disky. Naopak zařízení SAS se nemohou připojit k rozhraní SATA a je na nich instalován konektor, který jim brání v připojení k rozhraní SATA.

    V tomto článku se podíváme do budoucnosti SCSI a podíváme se na některé výhody a nevýhody rozhraní SCSI, SAS a SATA.

    Ve skutečnosti je problém o něco složitější než pouhé nahrazení SCSI SATA a SAS. Tradiční paralelní SCSI je osvědčené rozhraní, které existuje již dlouhou dobu. V současné době SCSI nabízí velmi vysoká rychlost rychlost přenosu dat 320 megabajtů za sekundu (Mbps). moderní rozhraní Ultra320 SCSI. Navíc SCSI nabízí širokou škálu funkcí, včetně Command-Tag Queuing (metoda optimalizace I/O příkazů pro zvýšení výkonu). Pevné disky SCSI jsou spolehlivé; na krátkou vzdálenost můžete vytvořit sériový obvod 15 zařízení připojených ke kanálu SCSI. Díky těmto vlastnostem je SCSI dodnes vynikající volbou pro vysoce výkonné stolní počítače a pracovní stanice, včetně podnikových serverů.

    Pevné disky SAS používají sadu příkazů SCSI a mají stejnou spolehlivost a výkon jako disky SCSI, ale používají sériovou verzi rozhraní SCSI s rychlostí 300 Mb/s. A přestože je o něco pomalejší než SCSI při rychlosti 320 Mb/s, rozhraní SAS je schopno podporovat až 128 zařízení za delší vzdálenosti než Ultra320 a může se rozšířit až na 16 000 zařízení na kanál. Pevné disky SAS nabízejí stejnou spolehlivost a rychlost otáčení (10 000-15 000) jako disky SCSI.

    SATA disky jsou trochu jiné. Tam, kde se disky SCSI a SAS zaměřují na výkon a spolehlivost, disky SATA je vyměňují za masivní zvýšení kapacity a snížení nákladů. Například SATA disk dovnitř v současné době dosáhl kapacity 1 terabajt (TB). SATA se používá tam, kde je potřeba maximální kapacita, například pro Rezervovat kopii data nebo archivaci. SATA nyní nabízí připojení point-to-point rychlostí až 300 Mbps a snadno překonává tradiční paralelní rozhraní ATA s rychlostí 150 Mbps.

    Co se tedy stane s SCSI? Funguje to skvěle. Problém tradičního SCSI je, že se právě blíží ke konci své životnosti. Paralelní rozhraní SCSI s rychlostí 320 Mb/s nepoběží o mnoho rychleji na současných délkách kabelů SCSI. Pro srovnání, SATA disky dosáhnou v blízké budoucnosti 600 Mb/s, SAS má v plánu dosáhnout 1200 Mb/s. SATA disky mohou také pracovat s rozhraním SAS, takže tyto disky lze v některých úložných systémech používat současně. Potenciál pro zvýšenou škálovatelnost a výkon přenosu dat daleko převyšuje SCSI. SCSI ale v dohledné době nezmizí. SCSI uvidíme na malých a středních serverech ještě několik let. V rámci upgradů hardwaru bude SCSI systematicky nahrazováno jednotkami SAS/SATA, aby bylo možné získat rychlejší a pohodlnější připojení.

    Oh, Seagate není na vás;). Viděl jsem vynikající prezentaci o rozdílech mezi SAS a SATA od Igora Makarova ze Seagate. Snažím se být stručný a k věci.

    Existuje několik odpovědí z různých úhlů pohledu.
    1. Z hlediska protokolů je SAS protokol zaměřený na maximální flexibilitu, spolehlivost, funkčnost. U pamětí bych SAS přirovnal k technologii ECC. SAS je s ECC, SATA je bez. Příkladem jsou následující unikátní vlastnosti (ve srovnání se SATA).
    - 2 plně duplexní porty na zařízeních SAS oproti jednomu polovičnímu duplexu na SATA. To umožňuje vybudovat v systémech pro ukládání dat vícediskové topologie odolné proti chybám.
    - komplexní ochrana dat T.10. - sada algoritmů SAS, která umožňuje pomocí kontrolních součtů mít jistotu, že data připravená pro záznam jsou zapsána do zařízení bez zkreslení. A číst a přenášet na hostitele bez chyb. Tato unikátní funkce umožňuje zbavit se tzv. tichých chyb, tedy toho, kdy se na disk zapisují chybná data, ale nikdo o nich neví. Chyby se mohou objevit na jakékoli úrovni. Nejčastěji v bufferech v paměť s náhodným přístupem při příjmu a vysílání. Tiché chyby jsou metlou SATA. Některé společnosti tvrdí, že na SATA disku s kapacitou větší než 500 GB se pravděpodobnost poškození dat alespoň v jednom sektoru blíží jedné.
    - o multipassingu jsme mluvili v předchozích odpovědích.
    - Zónování T.10 - umožňuje rozdělit doménu SAS na zóny (typu VLAN, pokud je taková analogie bližší).
    - a mnoho mnoho dalších. Přinesl jsem jen ty nejznámější funkce. Koho to zajímá - přečtěte si specifikace SAS / SATA

    2. Ne všechny disky SAS jsou stejné. Existuje několik kategorií SAS a SATA.
    - tzv. Enterprise SAS – obvykle 10 000 nebo 15 000 ot./min. Objem až 1 TB. Používá se pro DBMS a aplikace kritické na rychlost.
    - Nearline SAS - obvykle 7,2 kB, objemy od 1 TB. Mechanika takových zařízení je podobná Enterprise SATA. Ale přesto dva porty a další kouzla SAS. Používá se v podnicích, kde jsou potřeba velké objemy.
    - Enterprise SATA, někdy RAID edice SATA - téměř totéž jako NL SAS, pouze jeden port SATA. O něco levnější než NL SAS. Objemy od 1 TB
    - Desktop SATA - co je vloženo do PC. Nejlevnější a nejméně kvalitní disky.
    První tři kategorie mohou být uspořádány na řadičích od LSI a Adaptec. To poslední je absolutně nemožné. Později už nebudete mít problémy. A ne proto, že máme kartel, ale proto, že jsou disky určeny různé úkoly. To je například 8x5 nebo 24x7. Existuje také něco jako maximální povolené zpoždění, po kterém řadič považuje disk za mrtvý. U stolních disků je mnohonásobně větší. To znamená, že při zátěži pracovníci SATA stolních počítačů „vypadnou“ z pole.
    Stručně řečeno, zaměřte se na konkrétní řádky pro konkrétní úkoly. Nejlepší je podívat se na stránky výrobců. Existují například speciální nízkohlučné a nízkoteplotní šrouby pro domácí elektroniku.

    Stejné přístupy k SSD, ale oblast stále není vytvořena, takže existuje spousta jemností. Zde se zaměříme na parametry. I když vše, co je řečeno v odstavci, platí pro SSD.

    Výkonové parametry diskových subsystémů zná teoreticky každý. Ale co v praxi? Tuto otázku si klade mnoho lidí, někteří si vytvářejí vlastní hypotézy. Rozhodl jsem se provést řadu testů a určit „Kdo je kdo“. Začal jsem testovat se všemi známými nástroji dd, hdparm, pak jsem přešel na fio, sysbench. Řada testů byla také provedena pomocí UnixBench a několika dalších analogů. Byla vytvořena řada grafů, ale dalším testováním bylo zjištěno, že většina tohoto softwaru je pro adekvátní porovnání různých pohonů nevhodná.
    S fio se dalo skládat srovnávací tabulka nebo plán pro SAS, SATA, ale s testování SSD ukázalo se, že získané výsledky byly zcela nevhodné. Samozřejmě respektuji vývojáře všeho tohoto softwaru, ale v tu chvíli bylo rozhodnuto vytvořit sérii syntetické testy, ale blíže skutečné situaci.

    Hned musím říct, že parametry testu i samotné stroje byly zvoleny tak, aby výsledky testu nebyly zkresleny typem procesoru, jeho frekvencí, ani jinými parametry.

    Test 1
    Vytváření souborů
    Během osmi cyklů byla generována tvorba malých souborů s chaotickým obsahem a s postupným nárůstem počtu souborů na cyklus. Pro každý cyklus byla měřena doba provádění.

    Z grafu je patrné, že SSD disky KINGSTON SV300S3 mají vyšší rychlost vytváření souborů a téměř nezávisí na jejich počtu. Za zmínku také stojí, že tyto disky mají přímočařejší měřítko.
    SAS disky v Hardware RAID ukazují, že rychlost závisí na typu raidu, ale vůbec nezávisí na počtu disků.
    Více času však nestráví vytvářením souborů, jak se ukázalo, ale jejich přepisováním. S tím přejdeme k druhému testu.

    Test 2
    Přepisování souborů
    Opakovaly se stejné operace jako v prvním testu, ale soubory se nevytvářely pokaždé nové, ale byl použit stejný soubor, do kterého se pokaždé zapisovaly nové informace.


    Okamžitě ohromující je hrozný obraz SATA disky 7200 ot./min MB2000GCVBR. Pomalý zápis a každý 2x 300GB SAS SEAGATE. Proto jsem se rozhodl je z grafu pro přehlednost vyhodit.


    Nejrychlejším subsystémem byl jeden SSD KINGSTON. Druhé a třetí místo obsadily 8x SEAGATE ST3300657SS a 4x SEAGATE ST3300657SS. Také vidíme, že s nárůstem počtu SSD v poli rychlost mírně klesá.
    Test 3
    MySQL. Kombinace SQL dotazů INSERT, SELECT, UPDATE, DELETE
    Byla vytvořena tabulka InnoDB s následující strukturou:
    CREATE TABLE `table` (
    `id` int(10) bez znaménka NOT NULL AUTO_INCREMENT,
    `time` int(11) NOT NULL,
    `uid` int(11) NOT NULL,
    `status` varchar(32) NOT NULL,
    PRIMÁRNÍ KLÍČ(`id`),
    FULLTEXTOVÝ KLÍČ `stav` (`stav`)
    ) ENGINE=INNODB DEFAULT CHARSET=cp1251;

    Ve stejnou dobu bylo vygenerováno několik požadavků:
    - VLOŽIT;
    - AKTUALIZACE s výběrem PRIMÁRNÍM KLÍČEM;
    - UPDATE s výběrem pomocí FULLTEXTU (hledání podle 4 znaků z 24): WHERE `status` LIKE "%(string)%";
    - DELETE FROM s výběrem PRIMÁRNÍM KLÍČEM;
    - DELETE FROM s výběrem bez použití klávesy: WHERE `time`>(int);
    - SELECT s výběrem bez použití klávesy: WHERE `time`>(int);
    - SELECT s výběrem PRIMÁRNÍM KLÍČEM;
    - SELECT s výběrem pomocí FULLTEXTU (hledání podle 4 znaků z 24): WHERE `stav` LIKE "%(string)%";
    - SELECT s výběrem bez použití klávesy: WHERE `uid`>(int).


    A opět pozorujeme stejný obrázek jako v druhém testu.

    V následujících testech používám nástroj sysbench, který generuje velké soubory:
    128 souborů, celková velikost 10 GB, 30 GB a 50 GB.
    Velikost bloku je 4 Kb.
    Chci vás okamžitě upozornit na skutečnost, že na některých grafech pro některé servery nejsou žádná data pro 10 GB. To je způsobeno tím, že tyto stroje mají více než 10 GB RAM a data se ukládají do mezipaměti. Nedostatek některých výsledků na 50 GB je způsoben nedostatkem místa na disku, v případě SSD KINGSTON SV300S3.

    Test 4
    Lineární záznam (vytváření souborů)


    Je vidět, že nejlepší výkon mají všechny varianty s KINGSTON SV300S3 SSD, stejně jako 8x SEAGATE ST3300657SS v RAID10. Nárůst rychlosti s nárůstem počtu SAS disků je velmi dobře patrný.
    Zde je právě ten okamžik, kdy můžete jasně vidět, že SSD jsou úplně jiné. 4násobný rozdíl!
    Test 5
    Lineární záznam (přepisování souborů)


    Vedoucí jsou stejní. Pokud porovnáme 2x SSD od INTEL a 2x SAS, není v tom prakticky žádný rozdíl.
    Test 6
    Lineární čtení


    Zde vidíme trochu jiný obrázek. Přední 4x KINGSTON RAID10 SSD s minimální změnou ve výsledcích s rostoucí velikostí souborů a 8x SEAGATE v RAID10 s postupným poklesem rychlosti při rychlostech 700 Mbps a 600 Mbps.
    Shodné linky pro 1x SSD KINGSTON a 2x SSD KINGSTON RAID1. Jinými slovy, pro lineární čtení je lepší vzít nebo RAID10 nebo jeden disk. Použití RAID1 není opodstatněné.
    Je jasně vidět, že 2x SAS RAID1 a 4x SAS RAID10 vykazovaly velmi podobné výsledky. Zdvojnásobení počtu disků ale ukazuje obrovský nárůst rychlosti.
    2x Intel SSD RAID1 má výrazný pokles rychlosti v rozmezí 10 GB - 30 GB a pak jedou stejnou rychlostí jako SATA RAID1.
    Test 7
    náhodné čtení


    Všechny SSD jsou v čele:
    - 4x KINGSTON RAID10;
    - 2x KINGSTON RAID1, 2x INTEL RAID1;
    - 1 KINGSTON.

    Vše ostatní jsem pro názornost zkopíroval do následujícího grafu.


    8x SAS RAID10 má přirozeně nejvyšší rychlost mezi těmito, ale rychlost prudce klesá. Ale na základě údajů o 2x SAS a 4x SAS předpokládám, že s dalším růstem objemu se rychlost stabilizuje.

    Test 8
    Náhodný vstup


    Výborný výkon má 2x 120GB SSD INTEL SSDSC2CT12 Hardware RAID1 SAS1068E se stabilní rychlostí 30 Mbps. Podle společnosti KINGSTON s nárůstem počtu disků rychlost kupodivu klesá. Na čtvrtém místě je 8x SAS SEAGATE.
    Test 9
    Kombinované náhodné operace čtení a zápisu
    Všichni víme, že žádný server není pouze pro čtení ani pro zápis. Vždy se provádějí obě operace. A ve většině případů jsou to jen náhodné operace, nikoli lineární. Tak se podívejme, co máme.


    Vzhledem k vynikající rychlosti zápisu má velký náskok 2x INTEL SSD, následovaný KINGSTON SSD. O třetí místo se podělily 2x SSD KINGSTON a 8x SAS SEAGATE.
    Test 10
    Po provedení všech těchto testů jsem se rozhodl, že bude vhodné odvodit závislost rychlosti na poměru operací náhodného čtení a náhodného zápisu.


    Kdo má zvýšení rychlosti, kdo má pád a 8x SAS RAID10 má přímku.
    Test 11
    Porovnával také velká pole disky SAS, což ukazuje, že záleží více na rychlosti disku než na jejich počtu.

    Je čas udělat inventuru.
    Aut bylo hodně, ale málo. Bohužel se mi nepodařilo zjistit, zda jsou indikátory pro SSD INTEL SSDSC2CT12 jejich funkcí nebo funkcí řadiče raid. Ale věřím, že stejný ovladač.

    1. S rostoucím počtem disků SAS v poli se všechny indikátory pouze zlepšují.
    2. Pro MySQL jsou pomalými subsystémy SATA RAID1 a SAS RAID1. Ve zbytku existují rozdíly, ale nejsou tak výrazné.
    3. Pro lineární záznam jsou dobrá jak velká pole SAS disků v RAID10, tak SSD. Nemá smysl používat pole z SSD. Náklady rostou, ale výkon je na místě.
    4. Jakákoli velká pole jsou vhodná pro lineární čtení. Ale v praxi lin. Čtení bez psaní je téměř neslýchané.
    5. Náhodné čtení za jednotlivými SSD nebo v softwarovém RAID.
    6. Pro náhodné zápisy je lepší použít Hardware RAID z SSD, i když single SSD toho také moc neobětují.
    7. Náhodné čtení/zápis, tedy jeden z nejvíce důležité ukazatele, mít nejlepší skóre na hardwarový RAID z SSD.
    8. Shrneme-li vše výše uvedené, pro většinu úloh je lepší použít velká pole (>=8) ze SAS nebo Hardware RAID z SSD. Ale pro některé úkoly bude správnější používat jednotlivé SSD.
    9. Na základě SSD svazky, které jsou převážně nabízeny na našem trhu, byste měli využít maximální výkon procesory spárované s velkými poli SAS nebo průměrné procesory a jednotlivé SSD. Myslím, že použití hw raidu pro dva SSD bude trochu drahé.
    10. Pokud potřebuješ rychlý systém a není potřeba velké místo na disku 2x SSD v Hardwarovém RAID bude Nejlepší volba. Pokud chcete trochu ušetřit na úkor výkonu, pak si můžete vzít jeden SSD nebo dva SSD v soft raidu.

    Otázky, které zůstaly nezodpovězeny:

    1. Co se stane, když zvýšíte počet SSD v Hardwarovém RAID?
    2. Což je levnější virtuální servery: drahé stroje a jedno velké pole SAS nebo několik průměrných serverů s jedním SSD? V této věci je třeba vzít v úvahu také spolehlivost/trvanlivost SAS a SSD, protože o tom druhém kolují různé fámy.

    Kromě uvedených testů a serverů jich bylo mnohem více, ale nebyly zahrnuty do výsledků, protože testy na nich byly „kalibrovány“ a mnohé z nich byly shledány nesprávnými.
    RAMDisk byl také testován. Výkon byl docela dobrý, ale ne nejlepší. Pravděpodobně kvůli tomu, že šlo o virtuální stroj.

    Všechny testy, kromě posledního, byly provedeny pouze na dedikovaných serverech.

    Vysoce výkonné serverové jednotky pro kritické úkoly jsou v IT publikacích k vidění jen zřídka. Není divu, protože jsme více zaměřit se spíše na hromadného kupujícího správci systému a dodavatelů hardware serveru. Mezitím je testování serverových HDD ještě důležitější než testování desktopových, a to z několika důvodů. Za prvé kvůli vyšším nákladům na disky a vyšší citlivosti serverových úloh na výkon. Po hromadné distribuci SSD disky rozdíly mezi desktopovými disky již nemají velká důležitost a na serveru není výměna HDD za SSD zdaleka vždy vhodná. Z prvního vyplývá následující okolnost: HDD pro stolní nebo domácí NAS lze volit podle zákl. Technické specifikace(objem, otáčky vřetena, kapacita desky). V případě serverového HDD hodně záleží na optimalizaci firmwaru, která se projevuje složitou zátěží, a proto vyžaduje speciální testy pro zachycení těchto vlastností. Konečně u velkých měřítek přichází na řadu takový parametr, jako je poměr výkonu ke spotřebě disku.

    Během několika posledních let, výběr pevné disky firemní účel se rozhodně stal jednodušším. Modely s rozhraním Fibre Channel a SCSI se přestaly vyrábět. Disky jsou rozděleny do dvou tříd: modely v 3,5palcovém provedení jsou omezeny na 7200 otáček za minutu, mají rozhraní SAS nebo SATA – na výběr a jsou určeny pro ukládání „studených“ dat (nearline storage). Pohony s rychlostí 10 000-15 000 ot./min využívají rozhraní SAS a z velké části přešly na 2,5palcový tvarový faktor (SFF - Small Form Factor), který umožňuje zvýšit počet vřeten na jednotku v nosič. Pouze HGST má stále disky třídy 15K v 3,5palcovém provedení s porty Fibre Channel.

    Nearline diskům v konfiguraci SATA se již neustále věnujeme, ale test disků SAS / SCSI je na 3DNews publikován poprvé.

    ⇡ Účastníci testu

    Srovnání se zúčastnila tato zařízení:

    • HGST Ultrastar C10K1800 1,8TB (HUC101818CS4200);
    • HGST Ultrastar C15K600 600 GB (HUC156060CSS200);
    • Seagate Savvio 10K.6 900 GB (ST900MP0006);
    • Seagate Enterprise Performance 10K HDD v7 1,2 TB (ST1200MM0017);
    • Seagate Enterprise Performance 15K HDD v5 600 GB (ST600MP0035);
    • Toshiba AL13SEB 900 GB (AL13SEB900);
    • Toshiba AL13SXB 600 GB (AL13SXB600N);
    • WD VelociRaptor 1TB (WD1000DHTZ).

    Na rozdíl od stolních a NAS pevných disků se SAS disky od sebe tolik neliší. Všichni účastníci:

    a) jsou k dispozici v 2,5palcovém provedení s tloušťkou 15 mm;

    b) mít dva porty SAS pro zlepšení odolnosti proti chybám;

    c) připravena pro nepřetržitý provoz v telekomunikačním racku;

    d) umožnit uživateli konfigurovat velikost sektoru pro záznam dalších metadat;

    e) jsou charakterizovány stejnými ukazateli spolehlivosti (MTBF, počet cyklů parkování hlavy);

    e) jsou prodávány s pětiletou zárukou výrobce.

    Pro testování byly vybrány modely maximálního objemu v odpovídajících řadách. Prezentovány jsou produkty všech firem, které dnes HDD vyrábějí, až na jednu výjimku. Vyčerpali jsme všechny možnosti, jak získat disk WD Xe na test (kromě toho, že si ho jen tak pořídíme za hodně peněz) a nedávno tato značka z firemního webu úplně zmizela západní digitál Zřejmě mimo výrobu. Výsledkem je, že ze všech disků s rychlostí vřetena 10-15 tisíc otáček za minutu má WD pouze VelociRaptor - ve skutečnosti derivát WD Xe, ale s rozhraním SATA. Aby bylo WD v recenzi alespoň nějak zastoupeno, započítali jsme do počtu účastníků VelociRaptor. Samozřejmě to nelze považovat za 100% náhradu SAS disků, ale spousta serverů běží na SATA discích, takže lze použít i VelociRaptor. Navíc, když se podíváte z druhé strany, lze použít jakýkoli z disků pro SAS pracovní stanice s odpovídajícím HBA (Host Bus Adapter) namísto VelociRaptor, což také ospravedlňuje účast tohoto disku v dnešním testu.

    Výrobce HGST HGST Seagate Seagate Seagate Toshiba Toshiba západní digitál
    Série Ultrastar C10K1800 Ultrastar C15K600 Savvio 10K.6 Enterprise Performance 10K HDD v7 Pevný disk Seagate Enterprise Performance 15K HDD v5 AL13SEB AL13SXB VelociRaptor
    Modelové číslo HUC101818CS4200 HUC156060CSS200 ST900MM0006 ST1200MM0017 ST600MP0035 AL13SEB900 AL13SXB600N WD1000CHTZ/WD1000DHTZ
    Form Factor 2,5 palce 2,5 palce 2,5 palce 2,5 palce 2,5 palce 2,5 palce 2,5 palce 3,5/2,5 palce
    Rozhraní SAS 12 Gb/s SAS 12 Gb/s SAS 6 Gb/s SAS 6 Gb/s SAS 12 Gb/s SAS 6 Gb/s SAS 6 Gb/s SATA 6 Gb/s
    dvouportový Ano Ano Ano Ano Ano Ano Ano Ne
    Kapacita, GB 1 800 600 900 1 200 600 900 600 1000
    Konfigurace
    Otáčky vřetena, ot./min 10 520 15 030 10 000 10 000 15 000 10 500 15 000 10 000
    Hustota záznamu dat, GB/plotna 450 200 300 300 200 240 ND 334
    Počet desek/hlav 4/8 3/6 3/6 4/8 3/6 4/8 ND 3/6
    Velikost vyrovnávací paměti, MB 128 128 64 64 128 64 64 64
    Velikost sektoru, bajty 4096-4224 512-528 512-528 512-528 4096-4224 512-528 512-528 512
    Výkon
    Max. trvalá rychlost sekvenčního čtení, MB/s 247 250 195 195 246 195 228 200
    Max. trvalá rychlost sekvenčního zápisu, MB/s 247 250 195 195 246 195 228 200
    Rychlost shlukování, čtení/zápis, MB/s 261 267
    Rychlost interního přenosu dat, MB/s 1307-2859 1762-3197 1440-2350 1440-2350 ND ND ND ND
    Průměrná doba vyhledávání: čtení/zápis, ms 3,7/4,4 2,9/3,1 ND ND ND 3,7/4,1 2,7/2,95 ND
    Doba vyhledávání mezi stopou: čtení/zápis, ms ND ND ND ND ND 0,2/22 ND ND
    Doba vyhledávání celého tahu: čtení/zápis, ms 7,3/7,8 7,3/7,7 ND ND ND ND ND ND
    Spolehlivost
    MTBF (střední doba mezi poruchami), h 2 000 000 2 000 000 2 000 000 2 000 000 2 000 000 2 000 000 2 000 000 1 400 000
    AFR (roční poruchovost), % ND 0,44 0,44 0,44 0,44 ND 0,44 ND
    Počet cyklů parkování hlavy 600 000 600 000 ND ND ND ND 600 000 600 000
    fyzikální vlastnosti
    Spotřeba energie: nečinnost / čtení a zápis, W 5,4/7,6 5,8/7,5 3,9/7,8 4,6/8,1 5,3/8,7 3,9/ND 5,0/9,0 4,2/5,8
    Typická hladina hluku: nečinnost/vyhledávání 34/38 dBA 32/38 dBA 30 dBA / ND 31 dBA / ND 32,5/33,5 dBA 30 dBA / ND 33 dBA / ND 30/37 dBA
    Maximální teplota, °C: disk zapnutý / disk vypnutý 55/70 55/70 60/70 60/70 55/70 55/70 55/70 55/70
    Odolnost proti otřesům: pohon povolen (čtení) / pohon zakázán 30 g (2 ms) – záznam / 300 g (2 ms) 25 g (2 ms) / 400 g (2 ms) 25 g (2 ms) / 400 g (2 ms) 25 g (2 ms) / 400 g (2 ms) 100 g (1 ms) / 400 g (2 ms) 100 g (1 ms) / 400 g (2 ms) 30 g (2 ms) / 300 g (2 ms)
    Rozměry: L × V × D, mm 101×70×15 100×70×15 101×70×15 101×70×15 101×70×15 101×70×15 101×70×15 101 x 70 x 15/ 147 x 102 x 26
    Hmotnost, g 220 219 212 204 230 240 230 230/500
    Záruční doba, roky 5 5 5 5 5 5 5 5
    Průměrná maloobchodní cena, rub.* 161 000 36 000 20 000 26 900 49 600 17 800 24 100 14 000 / 12 600

    ⇡ Popis účastníků testu

    HGST Ultrastar C10K1800 1,8 TB (HUC101818CS4200)

    Jedná se o nejprostornější disk nejnovější řada desetitisícovky HGST. Řada Ultrastar C10K1800 je pozoruhodná v několika ohledech. U modelů končících na S420x díky vysoká hustota nahrávání formátované ve 4 KB sektorech (nativní nebo emulované 512bajtové sektory), bylo dosaženo kapacity 450 GB na plotnu. Disk tedy pojme až 1,8 TB a rychlost sekvenčního čtení / zápisu dosáhla úrovně třídy HDD 15 tisíc otáček za minutu.

    Zbytek řady tvoří disky s přirážkou 512–528 bajtů, s nižší vynikající rychlostí a až 1,2 TB.

    Všechny modely řady C10K1800 mají tzv. media cache. Na několika místech na povrchu desek jsou zvýrazněny oblasti sloužící jako energeticky nezávislá cache. Místo přenášení dat do požadovaného sektoru je zapisovací hlava disku vyprázdní do nejbližší oblasti mezipaměti a když je disk nečinný, přesune se na správné místo.

    Mimochodem, toto je nejdražší disk v testu, fantasticky drahý - průměrně 161 000 rublů v internetových obchodech v Moskvě. A v Americe je to mimochodem mnohem levnější – 800 dolarů na newegg.com.

    HGST Ultrastar C10K1800 1,8 TB (HUC101818CS4200)

    HGST Ultrastar C15K600 600 GB (HUC156060CSS200)

    Jediná 2,5" hnací řada s 15 000 otáčkami za minutu v řadě HGST. Disky Ultrastar C15K600 mají současně nejvyšší rychlost sekvenčního čtení/zápisu a zároveň nízkou latenci. Fyzické formátování desky se provádějí v sektorech 512-528 nebo 4096-4224 bajtů (s nativním přístupem nebo emulací 512 bajtů). Test zahrnuje nejprostornější model v řadě - 600 GB se 4 KB sektory.

    HGST Ultrastar C15K600 600 GB (HUC156060CSS200)

    Seagate Savvio 10K.6 900 GB (ST900MP0006)

    Jedná se o poměrně staré disky – předminulou generaci ve srovnání se současnou řadou Enterprise Performance 10K od Seagate. Proto výkon Savvio 10K.6 již není špičkový daná třída. Desky byly formátovány v sektorech 512-528 bajtů. Tyto disky jsou však stále v prodeji, mají dobrý objem (až 900 GB) a jsou relativně levné.

    Seagate Savvio 10K.6 900 GB (ST900MP0006)

    Seagate Enterprise Performance 10K HDD v7 1,2 TB (ST1200MM0017)

    Tato řada se také formálně stala zastaralou v době, kdy byl test vydán, a ustoupila Enterprise Performance 10K HDD v8. Tyto disky se od Savvio 10K.6 liší pouze zvýšenou kapacitou až na 1,2 TB, toho však bylo dosaženo zvýšením počtu ploten, nikoli hustoty záznamu, takže v deklarovaném výkonu není oproti předchozí generaci žádný rozdíl. Model ST1200MM0017 účastnící se testování má vestavěné šifrování.