скорость чтения, записи, размер, интерфейс
Читайте на какие параметры следует обращать внимание при выборе жесткого диска. Как приобрести именно то устройство, которое нужно вам. Выбор жесткого диска достаточно не простой процесс. Важно купить такой диск, который полностью удовлетворит ваши потребности на несколько лет вперед. Чтобы не ошибиться в многообразии доступных вариантов, мы представим вам несколько рекомендаций, на основании которых, вы сможете принять, устраивающее вас, решение.
Суть проблемы
Для работы и отдыха, развлечения и общения, образования и получения информации всегда незаменимым помощникам выступают компьютерные устройства. Самым распространённым вариантом таких устройств и самым востребованным является персональный компьютер. И неважно, выполняете ли вы определенные производственные задания, разрабатываете ли новые проекты, управляете каким-либо технологическим процессом, просматриваете видео или прослушиваете музыку, отправляете и получаете корреспонденцию по электронной почте, играете в игры или общаетесь в социальных сетях и т. д. – любой процесс не обходится без его участия.
Персональные компьютеры получили большую популярность благодаря своим огромным возможностям: повышенной работоспособности, высокой производительности и скорости обработки информации, широким набором доступных приложений для выполнения разнообразных действий и решения различных задач. Каждый элемент персонального компьютера отвечает за свой определенный процесс в целостной работе компьютера. Жесткие диски являются ключевыми компонентами современных компьютеров и отвечают за хранение и обработку информации.
Количество информации, которое мы ежедневно получаем, обрабатываем и используем, неуклонно растет. Мы применяем более требовательное программное обеспечение, которое заставляет нас резервировать для его работы большой объем свободного дискового пространства, храним разнообразную личную информацию, фото и видео архивы, различные массивы медиа файлов, современные объемные игры и приложения и т.д. Все это в свою очередь требует от нас надежного и скоростного дискового хранилища.
Производители жестких дисков и накопителей работают над улучшением своих изделий и выпускают на рынок все новые образцы своей продукции. Новинки обладают увеличенными объемом памяти и скоростными характеристиками, по сравнению с предыдущими моделями. А также стремятся изменить стоимость конечного изделия в сторону уменьшения его цены.
Довольно часто, в связи с возросшим объемом хранимых данных, первоначально установленного количества дискового пространства для хранения информации бывает недостаточно. И пользователи начинают задумываться о замене старого жесткого диска на новый или установке дополнительного диска на свой персональный компьютер. Каждый вариант пользователь рассматривает самостоятельно и выбирает наиболее подходящий для него, основываясь на своих требованиях и возможностях. Закономерным итогом обоих вариантов является покупка жесткого диска, но выбрать идеальный вариант, из широкого диапазона доступных предложений, бывает достаточно непросто.
Мы решили привести несколько рекомендаций, какими критериями необходимо воспользоваться при выборе нового жесткого диска. Следуя им, вы сможете подобрать вариант требуемого диска в соответствии со своими предпочтениями.
Жесткий диск
«HDD» или твердотельный накопитель «SSD»Главный вопрос, на который вы должны дать себе ответ – это какой тип устройства для хранения данных вы выберете: жесткий диск «HDD» или твердотельный накопитель «SSD». Оба устройства, диск и накопитель, выполняют одинаковую функцию по хранению данных, но каждый имеет свои положительные и отрицательные стороны.
Жесткий диск «HDD» представляет собой запоминающее устройство, которое записывает информацию на жёсткие алюминиевые или стеклянные пластины, покрытые слоем особого материала.
Твердотельный накопитель «SSD» являет собой немеханическое запоминающее устройство на основе полупроводниковой технологии флэш-памяти, используемой для записи и хранения информации.
Если сравнивать эти два вида устройств, то по некоторым видам параметров твердотельный накопитель
Например:
- Накопитель «SSD» считывает и записывает данные на порядок быстрее, чем диск «HDD»;
- Накопитель «SSD» потребляет меньше энергии, что позволяет экономить электроэнергию и продлевать срок службы аккумуляторной батареи ноутбука;
- Накопитель «SSD» не имеет движущихся частей, поэтому он не создает шума и имеет более длительный срок службы по сравнению с диском «HDD».
В свою очередь, жесткий диск «HDD» имеет ряд своих преимуществ:
- Несоизмеримо (в 6-7 раз), стоимость диска «HDD» ниже, по сравнению со стоимостью накопителя «SSD» соответствующего объема;
- Диск «HDD» гораздо менее чувствителен к электростатическому разряду, чем накопитель «SSD» ;
- Накопитель «SSD» имеет значительно меньшую износостойкость (ресурс записи) по сравнению с жестким диском «HDD».
Несравнимо низкая цена и достаточно большой объем памяти жесткого диска, по сравнению с аналогичным объемом накопителя «SSD», делает диск «HDD» незаменимым при использовании в качестве резервного диска.
В свою очередь, высокая производительность накопителя «SSD» позволяет использовать его как загрузочный диск для запуска операционной системы и различных приложений.
Более подробно о различиях жестких дисков и накопителей, а также о различных способах их установки вы можете прочитать в нашей ранней статье: «Как обновить и установить новый жесткий диск или накопитель «SSD» в персональный компьютер?».
Размеры и интерфейсы жестких дисков
Как только вы определились, какой их двух вариантов дисков наиболее соответствует вашим требованиям, вы должны определиться с его размером (т.н. форм-фактор). Он главным образом будет завесить от того, какой диск вы выбрали и где планируете его использовать.
Существует два основных варианта размеров дисков: «3,5-дюймовый» диск и «2,5-дюймовый» диск.
Дополнительно есть еще один вариант диска со стандартом «M.2», который применяется для реализации высокопроизводительных твердотельных накопителей (используется в некоторых планшетах и ультрабуках). Эти диски своим внешним видом больше напоминают планку памяти, чем стандартный жесткий диск. Чтобы использовать диски такого стандарта вы должны определить, поддерживает ли ваш компьютер такой вид подключения (проверить наличие специализированного слота).
Жесткие диски «HDD» представлены в обоих размерах.
В персональных стационарных компьютерах используется стандартный «3,5-дюймовый» жесткий диск. Так как его емкость напрямую зависит от количества установленных пластин и их размера, то производители используют максимально допустимый размер «3,5-дюйма», что позволяет выпускать жёсткие диски емкостью в «16 ТБ». Если у вас есть «2,5-дюймовый» диск, то вы также можете его установить в персональном компьютере, используя специальный монтажный кронштейн.
«2,5-дюймовые» жесткие диски разработаны и применяются в ноутбуках, так как объем свободного внутреннего пространства ограничен корпусом ноутбука. За счет уменьшения размера жесткого диска уменьшается полезная площадь внутренних пластин диска, поэтому максимальный объем такого диска не превышает «4 ТБ», на сегодняшний день.
Твердотельные накопители «SSD» имеют стандарт «2,5-дюйма». За счет отсутствия подвижных частей их размер может быть уменьшен до нижнего стандарта без потери качества накопителя, и позволяет его использовать в компьютерах и ноутбуках.
Способ подключения жесткого диска и накопителя одинаков для обоих типов дисков, и осуществляется через разъемы «SATA», которые применяются в большинстве современных компьютерах.
Помимо встроенных приводов («HDD» и «SSD») можно использовать и внешние накопители, подключение которых к компьютеру происходит через «USB-кабель». Главным преимуществом таких устройств является их мобильность.
Характеристики и производительность жестких дисков
Теперь, когда вы определились в выборе типа диска и решили, какой вариант вам наиболее подходит, настало время выбрать диск, обладающий оптимальными характеристиками, удовлетворяющими вашим требованиям.
Ниже представлены основные характеристики, объясняющие возможности каждого диска. Рассмотрев каждую из них, вы сможете понять и, на основе полученных знаний, определиться с характеристиками модели диска, отвечающей вашим требованиям.
Емкость накопителя: На сегодняшний день максимальный объем жесткого диска составляет «16 ТБ», обусловленный ограничением своих габаритных размеров. В свою очередь, накопители «SSD» имеют меньшую емкость по сравнению с «HDD» до «4 ТБ». Однако обычные пользователи для собственных нужд редко используют накопители «SSD» с емкостью более «1 ТБ».
Хотя уже существует накопитель «SSD» емкостью «32 ТБ» от корпорации «Samsung», но он рассчитан на корпоративных клиентов, ввиду своей заоблачной дороговизны. Дополнительно, пока на уровне образца, компания «Seagate Technology» представила «60-терабайтный» «SSD» накопитель, а в плане, разработка прототипа в «100 ТБ».
Скорость работы диска: Данная величина состоит из многих факторов. Для жестких дисков «HDD» важным параметром работы является скорость доступа – усредненное значение времени получения единицы информации. Она показывает, насколько быстро внутренний механизм жесткого диска может найти нужные данные. И чем она выше, тем быстрее будет происходить обработка информации и, соответственно, меньшее время понадобится для ее записи.
Так как у «SSD» дисков нет механических движущихся частей, важным параметром для них являются скорость чтения и скорость записи. Чем выше будут оба эти значения, тем меньше времени потратит система для обработки информации. Из двух накопителей одинаковой емкости, но с разными значениями скорости чтения и записи, будет быстрее копировать и загружать файлы тот накопитель, чьи параметры скорости будут выше.
Важным параметром для жестких дисков «HDD» является скорость вращения шпинделя. Она указывается на диске и доступна от «5400 об./мин.» до «15000 об./мин.». В основном, обычный пользователь выбирает между значениями «5400 об./мин.» и «7200 об./мин.». Диски с более высокими показателями скорости вращения шпинделя используются для серверов непрерывного действия. Чем выше скорость вращения, тем быстрее головка диска найдет нужную дорожку информации.
Объем буфера: Объем буфера диска – это встроенная внутренняя память, используемая для обработки, управления и хранения данных. Соответственно, чем больше объем буфера диска, тем быстрее вы получаете доступ к данным на диске. Жесткие диски имеют разный объем буфера диска, и его диапазон составляет от «16 МБ» до «256 МБ». Однако если вы планируете использовать диск только для хранения, то нет смысла покупать дорогой диск с высоким значением объема буфера.
Интенсивность отказов: Это своеобразный запас прочности накопителя. Жесткие диски состоят из механических деталей, которые подвержены износу, что в свою очередь может привести к потере всей информации, находящейся на дисках. Никто не сможет сказать, с полной уверенностью, какая из моделей дисков выйдет из строя в ближайшее время, а какая сможет прослужить вам полный свой цикл. В этом случае стоит обратить свое внимание на отзывы конкретных пользователей, имевших опыт работы на определенных моделях дисков и вынесших свой вердикт. А также воспользоваться собственным опытом по использованию дисков определенных производителей. Твердотельные накопители
«SSD» не имеют механических частей и хранят всю информацию на микросхемах памяти, поэтому они более долговечны по сравнению с жесткими дисками «HDD». Но, если вы планируете использовать диск в качестве съемного резервного хранилища данных, то надежность жесткого диска выглядит более предпочтительно надежности накопителя «SSD».
Стоимость жестких дисков
Количество жестких дисков и твердотельных накопителей, представленных сегодня на рынке, необычайно велико. Производители снимают с производства старые модели и заменяют их новыми, с улучшенными характеристиками. Жесткие диски изначально имеют гораздо более низкую цену по сравнению с твердотельными накопителями соответствующей емкости.
Вооружившись знанием основных характеристик дисков и выбрав его тип, вы можете, исходя из ценовой политики, выбрать жесткий диск или твердотельный накопитель, полностью соответствующий вашим запросам и отвечающий вашим финансовым возможностям.
Например, за одну и ту же цену, вы сможете приобрести либо не быстрый жесткий диск большой емкости, либо скоростной накопитель, но имеющий небольшой объем по сравнению с диском. Все зависит от того, для каких конкретных задач вы приобретаете данное устройство хранения данных. Оптимальным решением будет использовать жесткий диск для хранения информации, а твердотельный накопитель для установки на нем операционной системы и запуска современных приложений и программ.
Важным критерием оценки при выборе конкретного диска может выступать стоимость одного гигабайта информации, определяемая путем деления стоимости диска на его емкость. Например, выбирая между двумя дисками 1ТБ и 2 ТБ, вы увидите, что цена второго диска естественно больше цены первого. Но сравнив стоимость одного гигабайта информации каждого диска, вы увидите, что для второго диска она ниже, чем для первого. Поэтому, купив второй диск, вы получите большую емкость, но за меньшую цену, в пересчете на единицу информации. Но в любом случае, решение об окончательном выборе диска будет согласовываться с вашими финансовыми возможностями и способностью потратить на покупку диска определенную сумму.
Данные выводы одинаково верны для жестких дисков «HDD» и твердотельных накопителей «SSD».
Внешние или внутренние жесткие диски
Следующий шаг при выборе диска, который вы должны рассмотреть – это определится, какой будет диск: внутренний, установленный в корпусе компьютера, в переносном корпусе или подключаемый внешний диск.
Внешний подключаемый диск может использоваться для хранения любой вашей информации, доступ к которой не требуется каждый день (личные файлы и документы, фотоальбомы, видеоархивы и т.д.), файлы резервного копирования. Его в любой момент можно подключить к компьютеру через «USB-кабель» и скачать или загрузить любые данные. Соответственно, чем выше версия универсальной последовательной шины «USB», используемой при подключении, тем больше скорость передачи данных с диска на компьютер и обратно.
Главным плюсом таких дисков является их мобильность. Вы легко можете подключать их к разным компьютерам для обмена информации. Или соединять их с телевизором или приставкой, для передачи требуемого содержимого напрямую (например, для воспроизведения фотографий или записей домашней видео хроники).
В остальных случаях предпочтительно остановить свой выбор на внутренних дисках.
Вы можете использовать любой диск в специальном переносном корпусе для подключения его к компьютеру. И иметь возможность в любой момент достать его и использовать на другом устройстве. Главным требованием является использование правильного корпуса с соответствующими разъемами для подключения такого диска. Например, используя специальный корпус, вы можете подключить диск к своему компьютеру, сохранить нужную информацию и отключить его, чтобы дополнительно не нагружать операционную систему и обезопасить свою информацию от возможных неприятностей (например, сбоя системы, вирусной атаки и т.д.).
Если внутреннего пространства жесткого диска не хватает для полноценной работы, то имеет смысл установить жесткий диск «HDD» большой емкости. Вы можете поменять старый диск на новый, или установить дополнительный диск для увеличения доступного дискового пространства, если внутренняя конфигурация компьютера это позволяет.
Если главным требованием является скорость загрузки системы и увеличение быстродействия компьютера в целом, тогда используйте твердотельный накопитель «SSD». Установив накопитель вместо жёсткого диска «HDD», вы сразу увидите заметный прирост скорости обработки данных и производительности вашего компьютера.
Самым оптимальным, на наш взгляд, является совместное использование двух дисков: накопитель «SSD» определить как системный диск для установки операционной системы, а жесткий диск «HDD» выбрать хранилищем данных.
Игры: жесткий диск для
«PlayStation» и «Xbox 360» Выбор жесткого диска может значительно повлиять на производительность игр, поэтому мы всегда рекомендуем использовать для игр твердотельный накопитель «SSD» вместо жесткого диска «HDD». Это справедливо для разных видов устройств: персональный компьютер, «Xbox One», «Xbox One X», «PlayStation 3», «PlayStation 4», «PlayStation 4 Slim», «PlayStation 4 Pro» или любой новой игровой консоли.Поскольку скорость накопителя «SSD» значительно превышает скорость жесткого диска «HDD», то на нем намного быстрее будут запускаться игры и происходить переключение между уровнями, этапами и картами. В играх эта разница заметно больше всего. Поэтому не пожалейте и приобретите накопитель «SSD»
При выборе диска вы должны придерживаться требований параметров конкретного устройства:
- Для персонального компьютера: любой жесткий диск будет работать, если вы используете правильный размер диска в корпусе вашего компьютера и верные типы соединений с вашей материнской платой. Опять же, это, скорее всего, «3,5-дюймовые» диски для стационарных компьютеров и «2,5-дюймовые» для ноутбуков и наиболее распространенные SATA-соединения.
- Для «Xbox 360»: оригинальная консоль «Xbox 360» использует «2,5-дюймовые» жесткие диски, установленные по умолчанию. Чтобы обновить или заменить такой диск, вам нужно купить одну из переоцененных замен, предлагаемой корпорацией «Microsoft». А для использования приводов сторонних производителей вам необходимо выполнить специальную прошивку, совместимую с «Xbox».
- Для «Xbox 360 S и E»: жесткие диски, используемые в консолях «Xbox 360 S и E», несовместимы с оригинальной консолью «Xbox 360» и наоборот. Модели с «4 ГБ» имеют внутреннюю флэш-память, которую нельзя удалить или заменить. Модели с «250 ГБ» можно модернизировать до «500 ГБ», купив одну из заоблачных замен от корпорации «Microsoft».
- Для «Xbox One»: Консоль «Xbox One» поддерживает внешние диски через соединение «USB 3.
- Для «Xbox One X»: «Xbox One X» также поддерживает внешние диски через соединение «USB 3.0» с минимальным размером «256 ГБ». В этом случае, также нет простого способа заменить внутренний диск, и такое действие приведет к аннулированию гарантии.
- Для «PlayStation 3»: все модели «PlayStation 3» имеют «2,5-дюймовые» «SATA-диски», которые могут быть легко заменены и обновлены пользователями без каких-либо проблем.
- Для «PlayStation 4»: все модели «PlayStation 4», включая версии «Slim» и «Pro», имеют «2,5-дюймовые» «SATA-диски», которые также могут быть заменены и обновлены пользователями абсолютно безболезненно. Дополнительно, они поддерживают внешние жесткие диски через соединение «USB 3.0».
Полную версию статьи со всеми дополнительными видео уроками читайте в нашем блоге…
Данный материал является частной записью члена сообщества Club.CNews.
Редакция CNews не несет ответственности за его содержание.
Скорость записи на HDD | ООО «Видеомакс»
Опубликовано: Скачать статью в формате pdf (необходимо зарегистрироваться или авторизоваться)
Сегодня мы поговорим на тему, которая нередко остаётся вне большинства вопросов, связанных с видеонаблюдением, но которая иногда является ключевой проблемой, мешающей надёжной работе системы. А именно – скорость дисковой подсистемы сервера.
Я мог бы выпить море…
Экстенсивное развитие охранного видеонаблюдения — увеличение разрешения IP-камер и количества самих камер на крупных объектах — ведёт к колоссальному возрастанию видеопотоков, с которыми необходимо справляться серверному «железу». Производители ПО, IP-устройств, и станционных решений для видеонаблюдения постоянно работают над тем, чтобы система могла обрабатывать как можно больше поступающей информации. Растут вычислительные мощности серверов, производится оптимизация алгоритмов, например, работа детекторов движения по второму потоку от IP-камеры или по детектору самой камеры. Такие, и многие другие, решения значительно сокращают потребность в производительности процессора сервера.
В итоге, аппаратной части и сетевым коммуникациям удаётся принять и обработать большой поток видеоданных и, казалось бы, дело остаётся за малым: просто записать его в архив. Но вот здесь и может подстерегать неожиданное затруднение: недостаточная скорость записи на жёсткие диски быстро поступающего потока.
Ситуации, когда мы упираемся в ограничение скорости записи встречаются всё чаще, например, когда несколько десятков камер в разрешении 3-5 MPix настроены на постоянную запись в архив. В этом случае суммарный поток, даже в H.264, может доходить до 2 Гбит/c и более. Если в данном примере привести это значение к общепринятым единицам измерения скорости записи жёстких дисков, то получим порядка 250 МБ/c. Даже взяв быстрый HDD диск Enterprise-сегмента с интерфейсом SATA и скоростью последовательной записи около 150 MБ/с, мы видим, что этого не хватает, чтобы произвести архивирование всего потока без потерь. Причём, по быстродействию вычислительной части сервер всё ещё будет иметь запас для обработки данных. Процессор легко справляется с потоком, но дисковая подсистема запаздывает, организуются длинные очереди записи и, как следствие, пропуски в архиве. Проблема возникает, что называется, на ровном месте. Найдётся ли адекватное решение?
Быстрее, ещё быстрее и… дороже
Возникает очевидная, на первый взгляд, мысль: следует применить более скоростные диски. Что ж, вроде бы, логично… Но давайте разберёмся, насколько это приемлемый выход. У нас есть два варианта:
- высокоскоростные HDD-диски 15k с интерфейсом SAS (Serial Attached SCSI)
- твердотельные накопители SSD (Solid-State Drive)
Рассмотрим каждый из них подробнее.
Serial Attached SCSI – интерфейс последовательной передачи данных, пришедший на смену параллельному SCSI. HDD-диски с интерфейсом SAS в спецификации SAS 3 с пропускной способностью до 12 Гбит/с и скоростью вращения шпинделя до 15000 об/мин позволяют получить в лучших моделях серверного класса 350-450 МБ/с скорости последовательной записи, что вполне покрывает требования к быстродействию дисковой подсистемы в нашем примере. Кроме того, SAS-диски рассчитаны на более тяжелые условия эксплуатации и имеют большее кол-во часов наработки на отказ. Однако, учитывая высокую стоимость и меньший, по сравнению с дисками SATA, объём высокооборотных SAS-дисков, дисковая подсистема такого сервера обойдётся нам в несколько раз дороже всего остального «железа».
Другой вариант – твердотельные накопители (SSD) на основе энергонезависимой флеш-памяти – даёт ещё больший прирост скорости, но возникает схожая проблема – приемлемые по стоимости SSD-диски пока ещё ограничены недостаточным для ведения видеоархива объёмом. Ещё одно препятствие – ограниченный ресурс по циклам записи-чтения флеш-памяти. Конечно, существуют решения на основе больших по объёму SSD-кластеров, объединённых в скоростные RAID-массивы на одной плате, подключаемой в систему по шине PCI-E, довольно надёжные по наработке на отказ (производители гарантируют стабильную работу 3-4 года). Но условная цена одного гигабайта, в десятки раз превосходит стоимость гигабайта HDD. Это снимает все вопросы в целесообразности использования такого решения.
Позволим себе привести сравнительную таблицу примерной стоимости дисковых подсистем одинакового объёма, допустим, 16 ТБ, собранных на накопителях HDD SATA, HDD SAS и SSD SATA.
Дисковая подсистема на 16Тб |
||
---|---|---|
HDD 7.2k Enterprise с интерфейсом SATA | HDD 10k с интерфейсом SAS | SSD с интерфейсом SATA |
4 диска х 4 TB | 27 дисков х 600 GB | 16 дисков х 1 TB |
~1000$ | ~5000$ | ~6000$ |
Преимущества HDD SAS- и SSD-дисков направлены в основном на сегмент серверов для баз данных и математических вычислений, с большим количеством одновременных обращений к диску и потребностью в высокой скорости выборочного чтения и записи. Для нужд видеонаблюдения эти решения оказываются избыточными. Есть ли другой выход?
Три в одном
Есть ещё один способ решить проблему ограниченной скорости записи – это уже упомянутый нами вскользь скоростной RAID-массив. Прирост скорости достигается в том, что запись данных в массиве дисков производится параллельно на все диски сразу. В дополнении к этому, RAID контроллер содержит достаточно большой собственный кэш, может задействовать кэш дисков, и способен принимать большие пиковые объёмы данных. В итоге, мы можем объединить недорогие и не очень быстрые HDD 7,2k c интерфейсом SATA в RAID-массив с высокой скоростью записи видеоданных.
Помимо экономии бюджета возникает другой сопутствующий эффект применения RAID массивов – повышение надёжности всей дисковой системы, конечно, в зависимости от выбора уровня RAID, о чем мы рассказывали в нашей статье «Резервирование HDD. RAID массивы для видеонаблюдения».
Вернемся к скорости записи в массив. Для проектирования систем хранения и компоновки видеосерверов под конкретную систему видеонаблюдения необходимо понимать, насколько значителен прирост скорости и от чего он зависит: от количества дисков в массиве, от объёма дисков, от типа контроллера. Существуют данные от производителей контроллеров, но одно дело – теоретические выкладки по спецификации, совсем другое – фактическая работа массива с конкретными HDD.
Мы решили провести отдельное исследование, которое помогло бы выяснить, насколько пригодно данное решение для задач архивирования видеопотока. Выбор пал на RAID6, как на компромисс между высокой надёжностью и умеренной стоимостью системы. А вот насколько приемлемой окажется скорость записи большого потока, нам и предстояло выяснить.
Ниже приведён график, полученный в результате обширных тестов записи последовательного массива данных на высокопроизводительном контроллере Adaptec ASR 8405. HDD, которые мы использовали – это SATA-диски Seagate Barracuda Constellation объёмом 3 и 6 Тб, за вполне умеренные для этой категории деньги (Более подробно о подходе к выбору жёстких дисков для наших серверов можно прочитать в статье «Жесткие диски для видеонаблюдения».
Верхняя кривая показывает зависимость скорости последовательной записи от кол-ва дисков, составляющих массив. Падение скорости на краях, при наименьшем и наибольшем числе дисков, определяется особенностями структуры RAID6. Напомним, что этот уровень RAID отличается высокой степенью надёжности и массив будет работать даже при одновременном выходе из строя двух HDD.
Зависимость скорости записи от объёма диска не выявлена. Контроллер Adaptec отлично справляется с большими объёмами данных.Нижняя кривая — результат работы массива в режиме записи с одновременным случайным чтением. Сильная просадка в скорости объясняется тем, что нагрузка в этом режиме повышается для массива в несколько раз за счёт того, что во время записи приходиться ещё и считывать данные в случайном порядке. Заметим, что вне RAID этот показатель для механических дисков будет ещё более низким – до 50 МБ/с. В системах видеонаблюдения в большинстве случаев тактика охраны подразумевает запись архива и просмотр «живого» видео с камер. Работа с архивом осуществляется выборочно и в случае возникновения каких-то ЧП. Хотя встречаются объекты и задачи, где работа с архивом осуществляется постоянно и является частью бизнес-процесса предприятия. Для таких объектов необходимо вычислять производительность с учётом ограничения скорости записи диска — 50 Мб/с, либо, если диски в массиве — по нижней кривой, приведенной на графике. Об этом мы подробнее рассказываем в нашей статье Тактика работы с видеоданными, или суслики IP-видеонаблюдения.
Проведенный тест наглядно демонстрирует, что производительность массива дисков уровня RAID6 превышает производительность отдельного диска и даже минимальные полученные значения при неоптимальном количественном составе дисковой группы (мало дисков, либо слишком много) являются вполне достаточными для уверенной работы с большими последовательными потоками данных, а это как раз и необходимо при записи видеоархива.
В итоге, организация дисков в RAID массив позволяет обеспечить высокую скорость записи, применять недорогие накопители большого объёма, получить отказоустойчивую систему хранения видеоархива. Вот такое решение «три в одном»!
Обойдемся без потерь
Обратим внимание, что до сих пор мы оперировали лишь одной переменной – скоростью последовательной записи. Почему только ей? А как же рандомная запись, кол-во операций ввода/вывода в секунду, синтетические тесты – всё то, что в полной мере определяет производительность дисковой подсистемы? Всё просто: именно методом последовательной, линейной записи происходит формирование файлов архива при обработке видеопотока от IP-камеры практически в любом ПО. А значит, для нашей задачи не имеет большого значения, например, то, сколько iops выдаст тот или иной накопитель в тестах.
Иногда, однако, случаются ситуации, когда даже производительные массивы снижают свои показатели. Следующий график иллюстрирует работу массива RAID6 в режиме восстановления после сбоя (suboptimal), например, после выхода из строя одного-двух дисков и замены их на новые.
Зависимость скорости записи от количества HDD в массиве в режиме перестроения и восстановления
Мы видим здесь значительное падение производительности, и немудрено: в состоянии suboptimal и последующем перестроении массива одновременно с записью архива происходит интенсивное чтение и запись служебной информации по всем дискам (верхний кривая). Нижняя кривая демонстрирует состояние резкого снижения скорости последовательной записи, когда при перестроении массива происходит ещё и активное обращение к видеоархиву в режиме воспроизведения.
Для того, чтобы предупредить такую ситуацию, следует вовремя проверять состояние контроллера RAID-массива в целом, и входящих в него дисков с помощью специальных утилит (данные утилиты в обязательном порядке входят в состав приложений на серверах VIDEOMAX, где организован RAID-массив). Если перестроения (rebuild) всё-таки не удалось избежать, то возможно снизить нагрузку на массив за счёт уменьшения общего видеопотока, например, темпа ввода (частоты кадров) и разрешения камер на менее важных участках, чтобы не потерять данные в ключевых зонах наблюдения.
Когда вариант с ограничением параметров потока неприемлем, необходимо предусмотреть ситуацию нештатного снижения производительности массива заранее, на этапе проектирования системы. Особенно это актуально для крупных объектов, где целесообразно организовать резервный архив на основе дополнительного RAID-массива или даже отдельного сервера, который, в случае профилактических действий с основным RAID, возьмёт на себя работу по записи потока без задержек и потерь. О стратегиях и сложных сценариях работы с архивом в разном ПО видеонаблюдения мы поговорим в одной из наших следующих публикаций.
Заключение
В результате наших изысканий нашлось довольно простое, но эффективное решение, которое позволяет выполнить сразу три необходимых условия: мы получили производительную дисковую систему, обладающую высокой надёжностью, при этом за весьма разумные деньги, которая полностью соответствует требованиям к записи видеоархива в крупных системах видеонаблюдения. Использование мощного по производительности RAID-контроллера является большим подспорьем в решении нашего вопроса.
В готовых решениях VIDEOMAX серии Pro дисковая подсистема для видеоархивирования собрана в RAID-массив на базе новейших высокопроизводительных RAID-контроллеров Adaptec. Это обеспечивает гарантированную запись архива даже в крупных комплексах безопасности при решении самых ответственных задач, когда важен каждый зафиксированный кадр. Система настроена и оптимизирована специально для потоковой записи и хранения видеоданных.
В завершении стоит все же заметить, что проектирование подсистемы хранения в целом — это сложная инженерная задача, которая требует знаний специфики систем видеонаблюдения и в каждом отдельно взятом случае необходим индивидуальный подход, ибо нет двух одинаковых проектов, систем и технических заданий, но есть методология решений, опыт и творческий взгляд на проблему. Специалисты компании Видеомакс готовы помочь в решении самых сложных и нестандартных задач, в том числе, связанных с записью и хранением видеоданных в современных системах видеонаблюдения. Обращайтесь!
Частично, тема скорости записи на HDD освещена в нашем видео
На канале VIDEOМАХ регулярно публикуются обучающие видео, демонстрации работы технологий, записи мероприятий.
Подпишитесь, чтобы быть в курсе новых технологий видеонаблюдения. Подпишись на канал
Почему существует большая разница в скорости чтения/записи между HDD и SSD? Почему люди по-прежнему готовы покупать низкоскоростные жесткие диски?-TEAMGROUP
Когда дело доходит до покупки жестких дисков, SSD — это первое, что приходит на ум, а скорость чтения/записи и емкость — главные критерии при покупке. Но вам интересно, почему HDD, которые медленны как улитка, все еще сохраняют свое место на рынке хранения, в то время как все гонятся за SSD с высокой скоростью чтения/записи? Что за волшебство заставляет многих потребителей по-прежнему отдавать предпочтение жестким дискам? Продолжайте читать, чтобы узнать!
Жесткий диск (жесткий диск)
- Компонентная структура
Жесткий диск на самом деле является аббревиатурой от «Жесткий диск», но для того, чтобы отличить его от твердотельного накопителя, мы часто используем термины «традиционный жесткий диск» и «механический жесткий диск» для обозначения жесткого диска. Есть размеры 2,5 дюйма, 3,5 дюйма и 5,2 дюйма. Причина, по которой жесткий диск называется жестким диском, заключается в том, что он состоит из множества механических частей, таких как головка чтения/записи, диск, двигатель, основная микросхема управления, кабель и т. д. С таким количеством деталей больше всего опасаются столкновения и пыли. Всякий раз, когда часть смещается, она может стать нечитаемой или поврежденной.
- Причины, влияющие на скорость чтения/записи
Говоря о жестких дисках, важно отметить скорость хранения данных. Как жесткий диск считывает и записывает данные? В основном это 3 части: головка чтения/записи, двигатель и диск. Точно так же, как проигрыватель виниловых пластинок в старые времена, головка чтения/записи используется для чтения и записи данных на диск, работающий от мотора (я только что раскрыл свой возраст!?). Одной из вещей, которая больше всего влияет на скорость чтения и записи жесткого диска, является скорость двигателя. Чем выше скорость вращения, тем выше будет скорость чтения и записи. Вот почему мы часто видим информацию «xxxx RPM» в спецификации жесткого диска. Но независимо от того, насколько быстро вращается двигатель жесткого диска, существует физический рабочий предел, который находится между примерно 4200 об/мин и 15 000 об/мин. Скорость для домашнего использования составляет от 4200 до 7200 об/мин, а более высокая скорость — это спецификация, используемая серверами. Преобразовывая об/мин в общепринятые единицы МБ/с, скорость чтения/записи 7200 об/мин попадает в диапазон 9от 0 до 100 МБ/с.
SSD (твердотельный накопитель)
- Компонентная структура
SSD — это то, что мы часто называем твердотельным накопителем, и он выпускается в форм-факторах 2,5 дюйма M.2, mSATA и U.2. NAND Flash в основном состоит из флэш-памяти (NAND Flash) и контроллера, а NAND Flash делится на SLC, MLC, TLC и QLC. Некоторые твердотельные накопители также имеют дополнительный «кэш», который часто называют кэшем DRAM. Он называется «твердотельным» накопителем, потому что в его составе нет движущихся частей, а каждая микросхема закреплена на печатной плате, поэтому он более защищен от падений, чем традиционный жесткий диск. По сравнению с HDD, шума при работе почти нет (но если сильно уронить, то все равно разобьется, так что любителям T-фанатов дома не пытайтесь).
Что такое QLC, кэш DRAM и кэш SLC? (Часть 1)
Что такое QLC, кэш DRAM и кэш SLC? (Часть 2)
- Причины, влияющие на скорость чтения и записи
SSD использует метод изменения значения напряжения для хранения данных в блоке памяти в электронном виде. По сравнению с HDD через физическую скорость, скорость чтения SSD в несколько раз выше, чем у HDD. Один только интерфейс SATA может достигать максимальной скорости 500-600 МБ/с, что в 5-6 раз быстрее, чем у жесткого диска на 7200 об/мин.
HDD V.S SSD Как выбрать?
После разговора о разнице между HDD и SSD я привожу для вас таблицу:
По приведенной выше таблице очевидно, что у SSD больше преимуществ, чем у HDD, но почему люди до сих пор любят HDD? Размер жесткого диска значительно больше, чем твердотельный накопитель, поэтому твердотельный накопитель небольшого размера подходит для компьютера с ограниченным пространством для сборки, например ноутбука. Что касается места для хранения, HDD намного дешевле, чем SSD при той же емкости. При установке на настольный компьютер, который нечасто перемещается, он может снизить риск механического повреждения жесткого диска, вызванного вибрацией, сохраняя при этом большой объем памяти. Это также является причиной того, что жесткий диск не может быть полностью заменен твердотельным накопителем, хотя скорость его передачи не такая высокая, как у твердотельного накопителя. Ведь место для хранения — одна из основных функций жесткого диска.
Поэтому я предлагаю при покупке жестких дисков выбирать их отдельно в соответствии с вашими привычками использования. Если вашему настольному компьютеру нужен жесткий диск для резервного копирования данных, таких как фотографии или видео с вашего детства, вы можете выбрать жесткий диск в качестве предпочтительного жесткого диска для резервного копирования. Для потребностей высокоскоростного доступа, таких как загрузка и часто используемое операционное программное обеспечение компьютера, я рекомендую вам приобрести SSD, чтобы вы могли наслаждаться мгновенной загрузкой и бесперебойной работой!
►Дружеское напоминание
Разница в цене между HDD и SSD не останется неизменной навсегда! С быстрым развитием технологий, очень вероятно, что цена на SSD с интерфейсом SATA и HD не будет сильно отличаться в будущем!
Хотите узнать больше о SSD? Взгляните на следующую статью:
Базовые знания и преимущества емкости хранилища SSD, которые должен знать каждый!
Увидимся, фанаты T, в следующий раз!
В чем разница между жесткими дисками на 5400 и 7200 об/мин?
Если вы планируете построить сетевое хранилище (NAS), новый компьютер или модернизировать жесткий диск вашей системы (HDD), крайне важно понимать разницу между жесткими дисками на 5400 и 7200 об/мин.
Производительность жесткого диска измеряется скоростью, с которой данные могут передаваться с пластин, на которых хранятся биты, на компьютер (известная как пропускная способность данных). Как правило, чем выше плотность пластин и число оборотов в минуту, тем выше производительность. Однако это не означает, что вы должны игнорировать накопитель с меньшим числом оборотов в минуту.
5400 об/мин против 7200 об/мин
Хотя в настоящее время можно встретить жесткие диски со скоростью вращения до 15000 об/мин, самые популярные диски для настольных компьютеров и ноутбуков имеют скорость от 5400 до 7200 об/мин.
Исторически сложившиеся жесткие диски с вращающимися пластинами, работающие со скоростью 7200 об/мин, обеспечивают более высокую скорость чтения и записи и больше подходят для запуска операционной системы, более быстрого выполнения программ и передачи файлов.
Предостережение заключается в том, что они могут быть дорогостоящими, генерировать больше тепла, потреблять больше энергии, производить больше шума, а их срок службы может оказаться короче, чем у дисков, вращающихся на более низких оборотах.
Кроме того, есть диски, которые вращаются со скоростью 5400 об/мин, и, как и ожидалось, они обеспечивают более медленную скорость передачи файлов, но потребляют меньше энергии (следовательно, меньше нагреваются и работают тише) и дешевле. Хотя сразу же большинство людей проигнорируют эти диски, они являются хорошим выбором для хранения больших файлов и резервных копий.
Хотя жесткие диски на 7200 об/мин быстрее, чем диски на 5400 об/мин, диски на 5400 об/мин обеспечивают скорость чтения и записи в среднем 100 МБ/с , а диски на 7200 об/мин обеспечивают в среднем 120 МБ/с Скорость чтения и записи. Если вы пытаетесь выбрать, учтите, что оба диска практически идентичны, но с той разницей, что диск на 7200 об/мин примерно на 20% быстрее , чем диск на 5400 об/мин.
Если вам нужна производительность, обратите внимание на жесткие диски со скоростью вращения 7200 об/мин. Однако, если целью является хранение файлов (например, на NAS или сервере с низким энергопотреблением), рассмотрите диски со скоростью 5400 об/мин.
Выбор жесткого диска
Что касается емкости и марки, которую вы должны приобрести, это зависит от ваших предпочтений и того, что вы должны сделать. Однако среди популярных брендов вы можете найти «Western Digital» и «Seagate», и каждый бренд предлагает разные жесткие диски для каждой ситуации.
Например, если вы хотите добавить больше памяти или пытаетесь создать новую систему, вы можете выбрать один из следующих жестких дисков:
- WD Black 6TB 7200 RPM | См. на Амазонке
- Seagate IronWolf 6 ТБ, 7200 об/мин | См. на Амазонке
Кроме того, Seagate BarraCuda 2 ТБ является одним из самых продаваемых внутренних жестких дисков со скоростью вращения 7200 об/мин по цене всего 50 долларов.
Если вы планируете построить NAS или увеличить емкость системы для длительного хранения файлов, вам следует рассмотреть возможность приобретения следующих жестких дисков:
- WD Red 8 ТБ 5400 об/мин | См. на Амазонке
- Seagate IronWolf 8 ТБ 7200 об/мин | См. на Амазонке
- Seagate 6 ТБ Barracuda 5400 об/мин | См. на Амазонке
Если вы планируете построить сервер с низким энергопотреблением, лучше всего использовать диски со скоростью вращения 5400 об/мин.
В Интернете вы можете найти множество производителей, мощностей и технологий. Это всего лишь несколько рекомендаций.
Это руководство посвящено традиционным жестким дискам с вращающимся диском, поскольку здесь основное внимание уделяется дискам для хранения большого объема данных. Конечно, гибридные диски и твердотельные накопители (SSD) обеспечивают более высокую производительность, но они не обеспечивают такой большой емкости и по-прежнему довольно дороги.
Поскольку вы здесь…
У меня есть небольшая просьба. Это независимый сайт, и создание контента требует много тяжелой работы. Хотя больше людей читают Pureinfotech, многие используют блокировщик рекламы. Таким образом, доходы от рекламы быстро падают .
Ваш комментарий будет первым