Raid edition жесткий диск что это
Обновлено: 07.07.2024
Для начала немного теории и истории одновременно. Идея RAID была впервые публично изложена в 1987 году в ставшей с тех пор классической статье ученых из калифорнийского университета Беркли под названием "A Case for Redundant Arrays of Inexpensive Disks (RAID)" («Массивы с избыточностью из недорогих дисков»). Эта статья и сейчас доступна на сайте университета. Но до середины 2000 годов под RAID всегда понималось нечто дорогое и сложное, применяемое только в небедных организациях и никак не дома. Проблема состояла в том, что для обеспечения действительно надежной, быстрой и эффективной работы RAID-систем, отвечающих предъявляемым к ним требованиям, приходилось использовать не дешевые, а напротив, весьма дорогие SCSI диски (именно поэтому впоследствии термин RAID стали "расшифровывать" как Redundant Arrays of Independent Discs – Избыточные массивы из независимых дисков). Но времена меняются, и сейчас, пожалуй, уже стоит вернуться к классической расшифровке RAID как Избыточного массива из недорогих дисков.
Ворвавшиеся на рынок RAID систем SATA диски радикальным образом изменили ситуацию в свою пользу. SATA интерфейс изначально задумывался как интерфейс с возможностью «горячей» замены дисков. Кроме этого, каждый SATA диск подключается к своему персональному порту (каналу) SATA контроллера. Все это сделало создание RAID на SATA дисках занятием несложным и недорогим. Поэтому в разы более дорогие SCSI/SAS диски сначала практически полностью покинули рынок аудио и видео приложений, а теперь потихоньку сдают позиции и на рынке бизнес применений. Первой еще несколько лет тому назад оценила ситуацию компания Western Digital, навсегда прекратившая выпуск и разработку SCSI/SAS дисков.
Данные как бы «размазываются» последовательно по всем дискам, входящим в RAID 0, обеспечивая тем самым высокую скорость записи
Для дома применение SCSI или SAS дисков необоснованно во всех отношениях, даже при безразмерном кошельке владельца компьютера, поэтому далее мы будем иметь в виду только RAID'ы на SATA дисках.
RAID массивы различаются в первую очередь по уровням (level). Расскажем кратко, что есть что:
RAID 0 Этот уровень часто называется страйп (stripe). Идея его в том, что при записи данные как бы «размазываются» последовательно по всем дискам, входящим в RAID 0, обеспечивая тем самым высокую скорость записи. Контроллер «бросает» порцию данных на один диск и, не дожидаясь окончания записи на него, «бросает» следующую часть блока данных на следующий диск и т.д. Точно также, порциями, происходит и чтение данных. Именно RAID 0 дает максимально возможную скорость записи/чтения. Теоретически эта скорость равна суммарной скорости всех входящих в RAID дисков. Иными словами, если в RAID 0 два диска и каждый имеет скорость записи 50 мегабайт/сек, то скорость записи на такой RAID может достигать 80 мегабайт в секунду. На практике, разумеется, скорость немного ниже теоретической, но, тем не менее, близка к ней. Строго говоря, в RAID 0 может участвовать сколь угодно много дисков, но в домашней практике используют обычно пару жестких дисков. Достоинства RAID 0 – высокая скорость работы, нулевая избыточность, т.к. емкость RAID равна суммарной емкости входящих в него дисков, а недостаток всего один, но он весьма существенен. В случае выхода из строя хотя бы одного диска теряется ВСЯ информация на массиве.
RAID0 сводит к нулю риск потерять данные. Информация параллельно (зеркально) записывается на 2 диска, но в отличие от RAID 0, на каждый диск записывается одна и та же информация
RAID 1. Чаще всего этот уровень RAID называют «зеркалом». Такое название довольно точно отражает суть – информация параллельно (зеркально) записывается на 2 диска, но в отличие от RAID 0, на каждый диск записывается одна и та же информация. Соответственно, если один диск вышел из строя, то вся информация берется с оставшегося в живых диска. Достоинства RAID 1 очевидны – высокая надежность хранения данных, легкость создания контроллера массива. Недостатки – высокая, точнее 100% избыточность, поскольку RAID 1 это всегда пара дисков, и один из дисков тратится на избыточность. Иными словами, RAID 1 вещь недешевая.
RAID 5. Представляет собой некий компромисс между RAID 0 и RAID 1. Данные также «размазываются» по нескольким дискам, но с избыточностью (утрированно - добавляется контрольная сумма) и при выходе любого из дисков в массиве данные не теряются. RAID 5 требует минимально 3 диска в массиве. Чем больше дисков в массиве, тем быстрее он будет работать, но только в том случае если процессор RAID контроллера будет также успевать обрабатывать данные. Поскольку в RAID 5 требуется вычислять каждую «полоску» (stripe) данных, этот уровень RAID требует специального аппаратного контроллера. Разумеется, можно реализовать его и программно, но тогда о высокой скорости записи надо будет забыть.
RAID как осознанная необходимость
В каких случаях применение RAID оправданно? Попробуем рассказать об этом. RAID системы, вообще говоря, применяют в домашних условиях для решения двух основных задач: ускорения работы с дисковой подсистемой и/или для безопасного хранения данных.
Внешний накопитель желательно выбирать с поддержкой RAID
Скорость и только скорость
Решение первой задачи требуется по делу довольно редко. В домашних условиях необходимость в существенном ускорении работы дисковой подсистемы или, иными словами, применении RAID 0 может возникнуть в том случае, например, если вы увлеклись съемками и монтажом видео высокого разрешения (HDV). Причем только в том случае, если вы как истинный перфекционист хотите весь монтаж выполнить с несжатым видео или с видео, обработанным кодеком класса Canopus HQ, что, по сути, то же самое. В этом случае вам будет не хватать скорости одного диска и RAID 0 станет единственным выходом из ситуации. Для работы с видео надежность массива не играет существенной роли - если данные пропадут, вам всего лишь надо будет повторить захват видео.
Самый распространенный (и недорогой) вариант — купить отдельно бокс на два диска с поддержкой RAID и отдельно диски. Собрать такую систему самостоятельно не сложно
Построение RAID 0 не потребует от вас дополнительных затрат. На большинстве материнских плат, выпускаемых в последние года 3-4, есть возможность создать как RAID 0, так и RAID 1. Для этого достаточно зайти в Setup BIOS материнской платы, а затем «подсунуть» операционной системе правильный драйвер с прилагаемого к материнской плате диска.
Конечно, можно использовать и внешние RAID 0, но такой вариант вынуждены использовать только владельцы компьютеров iMAC от Apple, обладающих интерфейсом IEEE-1394b и не имеющих возможности установить внутрь компьютера даже один жесткий диск.
Для офисных же целей (или офисной работы дома, что тоже самое), RAID 0 не подходит в принципе, поскольку не обеспечивает даже видимости надежного хранения данных. Даже школьнику понятно, что вероятность выхода одного диска из строя в массиве из 2-х выше, чем вероятность выхода из строя одиночного диска.
Недоверие может убить…
Сфера применения RAID 1 понятна и очевидна. Везде, где требуется надежное хранение до терабайта данных и нет необходимости в высокой скорости работы, использование RAID 1 будет наилучшим решением. Почему до терабайта? Просто потому, что сейчас это максимальная емкость одного жесткого диска, а для RAID 1 требуется пара одинаковых дисков. Вероятность одновременного выхода двух дисков из строя близка к нулю, поэтому RAID 1 можно доверить многое – свои бесценные фотографии, фильмы и многое другое. В малых и домашних офисах RAID 1 поможет сохранить все необходимые для функционирования офиса данные. Но днем и ночью помните любимую поговорку умных (увы, только умных) системных администраторов: «Никакой RAID не отменяет резервного копирования данных». Если ваши данные действительно бесценны для вас, следуйте этой поговорке всегда и жизнь ваша будет безоблачна.
Скорость плюс доверие. Такое возможно?
Да, конечно, применение RAID 5 дает и скорость, и надежность плюс практически ограниченную только доступным количеством дисков емкость. Но, стоимость реализации RAID 5 по сравнению с фактически бесплатными RAID 0 и 1 высока. Аппаратные контроллеры стоят вполне осязаемые деньги (дешевые от $200, хорошие и надежные от $350). Программная же реализация, которая предлагается тем же Intel для своих наборов системной логики в некоторых материнских платах не дает ни скорости, не надежности, а лишь иллюзию того и другого. Кроме этого, просто разместить 3 диска и более, обеспечив им достойное охлаждение, в обычном компьютерном корпусе зачастую невозможно. Поэтому практически единственный вариант использования преимуществ RAID 5 в условиях квартиры или аналогичного квартире офиса – внешний массив.
О том, как создать внутренние массивы RAID 0 или RAID 1 рассказывать, строго говоря, нечего – установите в системный блок два одинаковых диска, разрешите в Setup BIOS RAID желаемого уровня и все. Разумеется, прежде чем покупать диски, надо удостовериться, что ваша материнская плата поддерживает создание RAID.
Далее мы расскажем о внешних недорогих RAID, хотя предложения по ним не блещут разнообразием. В России не проблема купить внешние RAID системы корпоративного уровня, причем выбрать можно из пары десятков производителей. К сожалению, такие системы никак не подойдут для дома или небольшого офиса. Во-первых, их стоимость в лучшем случае начинается от $1800 (без дисков) и заканчивается сотнями тысяч хоть и подешевевших, но все еще довольно дорогих по сравнению с рублями долларов. Во-вторых, все они довольно заметно шумят, поскольку жесткие диски надо охлаждать и чем больше дисков, тем мощнее должны быть системы охлаждения.
Для дома и семьи выбрать внешний RAID вы можете из продукции всего нескольких производителей. В первую очередь расскажем о внешних RAID 0 и 1.
Western Digital My Book Premium Edition II. Готовый накопитель на два жестких диска с общей емкостью до 1.5 терабайт. Накопитель выполнен в привычном для WD приятном дизайне, удобен в использовании и специально для поклонников компьютеров от Apple поддерживает не только USB 2.0 и IEEE-1394a, но и IEEE-1394b (Firewire 800). Поддерживает программный RAID уровней 0 и 1. Под программным понимается невозможность создания RAID средствами самого накопителя, требуется подключение к компьютеру с установленным специализированным программным обеспечением для создания RAID. Понятно, что максимальная емкость 1.5 TB получается только при использовании RAID 0 и двух жестких дисков по 750 GB каждый. В RAID 1 емкость накопителя будет 750 GB.
LaCie 2big Triple имеет аппаратную установку уровней RAID, возможность «горячей» замены дисков и весьма привлекательный дизайн
LaCie 2big Triple (2-disk RAID). Также готовый накопитель на два жестких диска и с теми же внешними интерфейсами. Но, в отличие от модели WD, свойственный, впрочем, всем устройствам от LaCie.
Здесь надо сделать небольшое отступление и пояснить преимущества и недостатки готовых накопителей и боксов для жестких дисков. На стороне готовых накопителей беззаботность в установке – купил, принес, подключил и пользуйся. Но и против них есть весьма серьезные аргументы, особенно в свете российской специфики. Во-первых, емкость, какая есть, такая останется навсегда или, по крайней мере, до окончания гарантии. Во-вторых, если выйдет из строя всего один диск из двух, вам придется нести в сервис сам накопитель и на время ремонта/замены диска остаться без накопителя. Кроме этого, если данные имеют конфиденциальный характер, придется их куда-либо перенести, прежде чем отдавать накопитель в чужие руки сотрудников сервис-центра. Просто боксы с поддержкой RAID, конечно, требуют больше хлопот по сравнению с готовыми накопителями – надо самому купить диски и установить их в накопитель. Но за исключением старта применения и дизайна накопителей, боксы предпочтительнее, особенно если вы умеете владеть хотя бы отверткой. Основной плюс, конечно это то, что в случае выхода из строя диска вам придется отнести продавцу только вышедший из строя диск, продолжая пользоваться накопителем.
MirrorDrive и MirrorDriveB от IOI Technologies. Внешние боксы под два жестких диска. Модели отличаются интерфейсами FireWire. MirrorDrive имеет IEEE-1394a, а MirrorDriveB IEEE-1394b, но обе модификации имеют USB 2.0. Понятно, что модель с индексом B предназначена в первую очередь для владельцев компьютеров Apple. MirrorDrive только бокс, поэтому пользователь может установить в него любые диски по своему усмотрению. Любой из дисков может быть заменен в «горячем» режиме, т.е. без остановки работы накопителя. Поддержка RAID аппаратная, уровни RAID устанавливаются переключателями на корпусе, как и у LaCie.
Raidsonic SR3620-2S-SB2 от RAIDON TECHNOLOGY INC. Довольно редкий в России вид двухдискового бокса. Практически аналогичен MirrorDrive, отличается более привлекательным дизайном, особенно для владельцев Mac. Цена тоже выше, разумеется.
MDrive от IOI Technologies. Пожалуй, это Hi-End модель для домашнего пользователя. Накопитель поддерживает 5 дисков с «горячей» заменой, 0, 1, 5 и 6 уровни RAID, настраивается через Ethernet с помощью встроенного web сервера, имеет три интерфейса наружу – IEEE-1394b, USB 2.0 и eSATA. На таком устройстве легко хранить пару терабайт информации, защищенной от потери с помощью RAID 5. К сожалению, цену MDrive никак нельзя назвать доступной – от $1200 без дисков.
А действительно, если подумать, то свет не сошелся клином на внешних RAID, подключенных через стандартные интерфейсы. Есть еще один интерфейс, который присутствует на всех компьютерах, выпущенных в последние 3-4 года. Это Ethernet и/или Wi-Fi. 100 мегабит Ethernet в качестве встроенной опции применяется очень давно на всех материнских платах, многие модели современных материнских плат поддерживают и гигабитный Ethernet. Внешние накопители, подключаемые по Ethernet, называются NAS (Network Attached Storage – Сетевое устройство хранения). Фактически NAS представляют собой готовые файловые серверы, работающие под управлением собственной операционной системы, в качестве которой обычно используется клон Linux. NAS бывают как с встроенными RAID, так и без оных, на одном диске.
Конечно, NAS и внешние боксы отличаются друг от друга весьма существенно. Самое существенное отличие – скорость доступа. На сети в 100 мегабит можно получить максимально 8–9 мегабайт в секунду, что в 4 (!) раза меньше скорости USB 2.0, самого медленного из стандартных интерфейсов. На сети в 1 гигабит, разумеется, скорость будет не ниже скорости обмена по обычным внешним интерфейсам (за исключением eSATA), но все-таки гигабитный Ethernet пока еще мало применяется как дома, так и производителями NAS. Кроме этого, диск в сети понимается именно как сетевой и не все программы соглашаются работать с таким диском.
Разумеется, нельзя говорить только о минусах NAS – если в вашем доме не один компьютер, то бесценным плюсом NAS станет возможность доступа к нему любого пользователя. В этом варианте NAS может служить общим надежным хранилищем данных.
Сетевые накопители (NAS) с поддержкой RAID пятого уровня — это самое совершенное на сегодня решение для домашнего пользователя. Такие накопители выпускает, например, QNAP. Хранить здесь можно огромную медиабиоблиотеку или базы данных без риска потерять информацию
В настоящей заметке мы расскажем только о тех NAS, в которых есть RAID 1 для SATA дисков, обеспечивающий надежное хранение данных. RAID 0 обычно не применяется в NAS, поскольку нет смысла ускорять работу с жесткими дисками – сеть все равно не успеет за ними. У недорогих NAS скорость доступа вообще вопрос больной, поскольку у многих моделей даже при использовании гигабитной сети скорость не превышает 7-10 МБ/с.
D-Link DNS-323. Пожалуй, один из самых недорогих NAS с встроенным RAID, но, тем не менее с гигабитной сетью и возможностью использования NAS и как принт-сервера. При стоимости от $220 (без дисков) DNS-323 является хорошим выбором. Использовать с DNS-323 вы можете диски любой емкости. Поскольку DNS-323 получился изначально удачным с аппаратной точки зрения, под него существует ряд программных дополнений, улучшающих его работу. Они создаются продвинутыми владельцами DNS-323 в сообществе вокруг независимого сайта устройства . Кстати, исходный текст операционной системы этого NAS выложен на сайте производителя.
My Book™ World Edition™ II от Western Digital. Отличное устройство от весьма известного производителя. Самый существенный недостаток, как уже упоминалось выше – проблемы, которые могут возникнуть в случае выхода одного диска из строя. В США замена одного диска возможна, но там покупатель имеет дело с производителем, а у нас – с продавцом. В остальном устройство вполне функционально и, кстати, недорогое. В варианте с двумя дисками по 500 GB стоит около $500.
Главная Статьи Использование жестких дисков Raid Edition.Время не стоит на месте, а вместе с ним меняется и все вокруг. В мире компьютеров изменения вообще происходят по ускоренному сценарию. Если еще десять лет назад винчестер на компьютере в несколько гигабайт считался огромным и с успехом выполнял свою функцию, то сейчас с увеличением объема информации властвуют новые диски с увеличенной емкостью и повышенной скоростью чтения SATA. Они все больше завоевывают рынок. SATA-диски все чаще и чаще используются для построения подсистем на базе RAID контроллеров и внешних дисковых массивов. Но при таком использовании современных дисков довольно часто возникают проблемы.
Все из-за того, что в RAID-массивы приходится ставить стандартные жесткие диски для обычных настольных компьютеров. Это приходится делать, потому что новых специальных SATA/IDE дисков просто нет. Кроме того, эти устройства обладают рядом преимуществ: имеют большую емкость, высокую надежность, и что более всего приятно — мало стоят.
Это хорошо, когда диск является самостоятельным устройством для хранения данных. Но, подобная схема обработки ошибок приводит к проблемам, когда диск часть сложной системы из объединенных дисков, управляемой RAID-контроллером.
Принцип работы контроллера заключается в том, что он постоянно анализирует поток данных и распределяет их между дисками на предмет возможного появления и немедленной коррекции ошибок. При чем контроллер ожидает ответа от всех дисков не дольше 8 секунд. Если диск не ответил за это время, то контроллер считает его неисправным, и принимает решение об его исключении из системы с последующим перераспределением данных между оставшимися дисками. Именно так уже много много лет в SCSI-RAID системах работает коррекция ошибок.
При возрастающей нагрузке на оставшиеся диски вполне вероятен выход из строя (задержка ответа контроллеру) еще одного диска. Зачастую даже не помогает и резервный диск, так как пересчет массива и включение в работу резервного диска может длится от нескольких часов до нескольких суток, а в это время уже может выйти из строя второй диск. Хотя в последующем может оказаться, что отключенные диски рабочие.
Конечно, такие ситуации возникают в большинстве случаев при пиковой загрузке дисков. Но, и единственной задержки в работе RAID массива (один из дисков начинает исправлять ошибку) достаточно, чтобы система дала сбой. Некоторые производители RAID контроллеров пытаются решить эту проблему, увеличив допустимое время отклика диска, но зачастую это только усугубляет ситуацию. И когда контроллер не своевременно вмешивается в работу массива, возможна также полная потеря данных. Возможно, нужно подойти к решению этой ситуации с другой стороны — должно существовать ограничение на максимально допустимую длительность обработки ошибок диском с непременным информированием RAID контроллера о наличии ошибки, чтобы контроллер понимал, что диск исправен, но существует ошибка. В этом случае RAID контроллер знает, что диск исправен, но у него возникла ошибка в конкретном месте, которую контроллер легко скорректирует.
На рынке появились пионеры, которые предлагают свои устройства, стабильно работающие в RAID массивах - Western Digital Corporation с серией дисков SB и YS (RAID Edition).
Таким образом, ограничивая время, которое тратится на восстановление функционирования жесткого диска после обнаружения ошибки, минимизируется вероятность разрушения RAID массива и утери данных из-за временных проблем с одним из жестких дисков, собранных в массив.
Не смотря на всю полезность вышеприведенной технологии, производитель не рекомендует ставить диски серии Raid Edition в обычные персональные компьютеры без организации рэйд массивов. Ведь в данном случае функция TLER будет вмешиватся во вполне естественный процесс коррекции ошибок жестким диском.
не нуждается в представлении, она давно занимается производством жестких дисков, которые применяются в различных сферах. К тому же Western Digital стала первой компанией, продвигающей интерфейс SATA для жестких дисков, рассчитанных на работу в серверах и системах хранения данных т.е в сегменте Enterprise. Western Digital <WD3200YS> 320Gb RAID Edition как раз относится к этому классу.
В сегмент Enterprise входят накопители серий: WD Raptor - 10,000 RPM и WD Caviar Raid Edition Serial ATA/ EIDE - 7200 RPM. На данный момент, семейство накопителей Raid Edition выглядит следующим образом:
Чем же отличаются жесткие диски WD Raid Edition от других? Вот что заявляет сама WD, в первую очередь семейство жестких дисков Raid Edition гарантирует повышенную степень надежности, соответствующей требованиям стандартов Enterprise-класса, увеличенное до 1 млн часов MTBF при интенсивной круглосуточной нагрузке (24/7) и пятилетний срок гарантии. Кроме того, диск поддерживает технологию TLER (Time Limited Error Recovery), улучшающую совместимость с RAID-адаптерами и обеспечивающую надежную работу накопителя в RAID-массиве, а так же технологии: Data Lifeguard - защищающей накопитель от ударов и воздействий окружающей среды; Shock Guard - обеспечивающей моментальную защиту работающих жёстких дисков от повреждений при сильных ударах и вибрации. Неотъемлемым атрибутом накопителей WD является наличие набора специальных программных средств для жёстких дисков WD - Data Lifeguard Tools, которые работают совместно со встроенными в накопитель функциями Data Lifeguard, обеспечивая установку, работу и диагностику жёстких дисков без лишних забот.
В накопителях семейства RAID Edition используются гидродинамические подшипники, которые способствуют снижению тепловыделения и в результате повышению надежности, а так же положительно воздействуют на акустических характеристики.
Western Digital <3200YS> 320Gb RAID Edition, 16Mb, SATA-2
Здесь мы видим основные разъемы, Serial ATA интерфейс, блок перемычек и 2 разъема питания - стандартный 4-контактный и плоский Serial ATA.
Плата электроники по традиции перевернута микросхемами внутрь и прижата к корпусу, тем самым защищая элементы от повреждений.
Технические характеристики:
• Емкость 320 ГБ
• Интерфейс SATA 300 МБ/с
• Число пластин - 3
• Количество головок - 6
• Скорость вращения 7,200 об/мин
• Поддержка NCQ - Да
• Объем буфера - 16 МБ
• Время поиска при считывании - 8,9 мс
• Наработка на отказа 1 млн. часов
• Температурный режим от 5° C до 55° C
• Гарантия 5 лет
В диспетчере устройств жесткий диск выглядит следующим образом:
Методика тестирования.
Оценить производительность нового винчестера Western Digital <WD3200YS> 320Gb RAID Edition, я решил сравнить их с другим представителем WD - накопителем Western Digital <WD2500KS> 250Gb, имеющим также 16Mb буфер, но отличающимся наличием всего 2-х пластин и отсутствием поддержки NCQ. Ну и конечно же оценивая быстродействие нового винчестера, специально предназначенного для работе в RAID массивах, будет произведено его тестирование в режиме RAID 0, т.к для этих целей он и приобретался.
Сегодня RAID массивы становятся всё популярнее и доступнее, практически на каждой новой материнской плате есть интегрированный RAID контроллер, поэтому достаточно купить второй жесткий диск и увеличить производительность или надежность. Дисковый массив без отказоустойчивости RAID 0 (Striped Disk Array without Fault Tolerance) представляет собой дисковый массив, в котором данные разбиваются на блоки, и каждый блок записываются (или же считывается) на отдельный диск. Таким образом, можно осуществлять несколько операций ввода-вывода одновременно. Основные преимущества RAID 0: наивысшая производительность для приложений требующих интенсивной обработки запросов ввода/вывода и данных большого объема; простота реализации; низкая стоимость на единицу объема.
Массивы RAID 0 создавались на встроенном в NForce4Ultra RAID-контроллере.
Перечень программ, использованных для тестирования:
• HDD Tach v.3.0.1.0 [Long bench 32Mb zones]
• HD Tune v.2.52
• PCMark2005 Revision 1 Build 0
• WinBench 99 v.2.0
• SiSoftware Sandra 2007 v.5.10.98
• Everest 2.81 [EVEREST Disk Benchmark Version 2.00.28]
И собственно конфигурация PC:
AMD (San Diego) Pr 3700+@2640Mhz (повседневный режим)
MB - DFI Lanparty UT NF4 Ultra-D
Cooler - Thermaltake Big Typhoon
Memory - GEIL Ultra-X PC3200 (2-2-2-5), Winbond UTT BH-5
HDD - WD 3200YS RE 16Mb SATA-2
HDD - WD 2500KS 16Mb SATA-2
HDD - Samsung 1614N 160Gb IDE 8Mb cache
VC - GeForce 7800GT Leadtek
PSU - Hiper Type-R ATX 2.2 580W
Case - Antec 1080AMG+ (Soho file server) + 6 Fan
Компания Western Digital стала первой среди производителей винчестеров, кто стал продвигать интерфейс SATA для жестких дисков, предназначенных для работы в серверах. Не так давно в линейке Enterprise Hard Disk появилось новое семейство накопителей под названием RAID Edition. Подобное словосочетание уже само по себе подразумевает какую-то специальную адаптацию винчестеров для наиболее оптимального их поведения в составе RAID-массивов.
Поскольку само по себе подобное название еще не может служить основанием считать, что такие накопители поведут себя более эффективно при выполнении возложенной на них роли, то в этот раз перед нами стояла задача разобраться, чем в реальности отличаются новые жесткие диски от своих собратьев с аналогичными техническими характеристиками. Говоря другими словами, мы хотим проверить, не является ли новое семейство винчестеров маркетинговым ходом известного производителя, или это действительно новые продукты, отличающиеся, помимо заявленной надежности, еще и увеличенной производительностью.
Western Digital Caviar RE WD2500SD
Для начала разберемся, что говорит о винчестерах семейства RAID Edition сама компания Western Digital. Как можно понять из информации на сайте производителя, главной целью фирмы было создание накопителей, имеющих повышенную степень надежности, соответствующей требованиям стандартов Enterprise-класса. На практике это означает обеспечение бесперебойной работы жестких дисков в круглосуточном (24х7) и высоконагруженном режиме. Производитель гарантирует наработку на отказ продолжительностью в 1 миллион часов. В накопителях семейства RAID Edition реализована технология Time Limited Error Recovery (TLER), улучшающая совместимость с RAID-адаптерами и предотвращающая выход из рабочего состояния винчестеров, вызванного процессом устранения ошибок. Разумеется, что в обойму мер, направленных на увеличение срока безотказной работы жестких дисков, входит и проверенная временем технология Data Lifeguard Tools. Данный набор программно-аппаратных средств облегчает установку, работу и диагностику накопителей. Ко всему вышесказанному можно добавить, что в накопителях семейства RAID Edition уже по традиции используются гидродинамические подшипники, которые помимо улучшения акустических характеристик и снижения тепловыделения также способствуют и повышению надежности жестких дисков. Высокая производительность винчестеров достигается за счет скорости вращения шпинделя 7200 об./мин. и буфера объемом 8 мегабайт. В семейство RAID Edition входят накопители емкостью 120, 160 и 250 Гб. Жесткие диски выполняются либо с классическим интерфейсом EIDE, либо с SATA. В этой статье мы ограничимся рассмотрением только накопителей с интерфейсом Serial ATA. Их интересы будет представлять модель емкостью 250 Гб – WD2500SD. К вышеуказанным техническим характеристикам можно добавить, что данный накопитель имеет время поиска при чтении 8.9 мс, среднее время ожидания – 4.5 мс и время перехода на соседний трек – 2.0 мс. Внутренняя скорость передачи данных достигает 61 Мб/с, а внешний трансфер по интерфейсу SATA может достигать 150 Мб/с.
Ориентировочная розничная стоимость жесткого диска составляет 215 у.е.
Методика тестирования
Оценить, насколько эффективны новые винчестеры, мы решили, сравнив их со схожими по заявленным характеристикам накопителями этой же компании WD2500PD.
Для определения рабочих характеристик накопителей использовалось два режима. В первом случае мы протестировали быстродействие одиночных дисков WD2500SD и WD2500PD, а во втором случае тестировались RAID0-массивы из двух жестких дисков WD2500SD и WD2500PD. У накопителей WD2500PD, по умолчанию поставляемых с активированным "тихим" поиском, был включен режим "быстрого поиска", так как диски WD Raid Edition поставляются в таком режиме.
Массивы RAID0 создавались на встроенном в ICH5R RAID-контроллере.
Перечень программ, использованных для тестирования:
Системная плата – Albatron PX865PE Pro II;
Центральный процессор – Intel Pentium 4 2.4 ГГц;
Жесткий диск – IBM DTLA-307015 15 Гб;
Графический адаптер – Radeon 7000;
ОЗУ – 256 Мб PC2700;
Операционная система – Microsoft Windows 2000 с Service Pack 4.
IOMeter: Database
С помощью паттерна Database определялось быстродействие жестких дисков при выполнении ими запросов с различной глубиной очереди и изменяющимся удельным весом запросов на запись. В ходе тестирования использовались блоки данных объемом 8 Кб со случайным адресом.
С целью достижения большей информативности результатов тестирования на основе полученных данных мы построили три графика для глубины очереди запросов равной 1, 16 и 256.
Рассмотрение результатов начнем с линейной нагрузки. Глубина очереди запросов, равная единице, позволяет более "старому" винчестеру WD2500PD обойти своего молодого соперника. Его преимущество просматривается как в "стандартном режиме", так и при работе массивов. Однако, если в первом случае максимальное превосходство достигается в ситуации, когда удельная доля запросов на запись изменяется в диапазоне от 20 до 90 процентов, то во втором случае заметное преимущество достигается, начиная с доли запросов на запись, равной 70 процентам.
На следующем графике мы видим производительность винчестеров при нагрузке в 16 исходящих запросов.
По-прежнему, диск WD2500PD опережает WD2500SD как в случае одиночного диска, так и в составе RAID-массива. Очевидно, что WD2500SD опережает оппонента только в одном режиме - RandomRead.
Третий случай, рассмотренный нами, соответствует глубине очереди запросов равной 256. Как и в предшествующем случае, более производительным оказывается WD2500PD. Диск WD2500SD обходит своего собрата только в случае полного отсутствия запросов на запись.
Итак, очевидно, что диск WD2500SD имеет не такую агрессивную отложенную запись, как его "настольный собрат". Также можно предположить, что диск WD2500SD имеет также менее агрессивное упреждающее чтение, что позволяет ему опережать WD2500PD на случайном чтении.
IOMeter: Sequential Read & Write
Для того чтобы лучше изучить нюансы работы жестких дисков, проводилось тестирование на скорость последовательного чтения и записи, где проверялась их способность работать с упорядоченными запросами с линейно возрастающим адресом. Полученные результаты представлены в таблицах, и для большей наглядности было построены два графика.
Начнем с обсуждения скорости винчестеров при чтении. На представленной диаграмме очевидно превосходство винчестера WD2500SD. Он обходит своего оппонента, как работая в одиночку, так и в массиве. Максимального преимущества он достигает при работе с блоками данных 4 и 8 Кб. Общее же преимущество в скорости чтения наблюдается в диапазоне величины блоков данных от 2 до 1024 Кб.
На следующей диаграмме, отражающей скорость записи, мы вновь видим победу накопителя WD2500SD. Этот жесткий диск более эффективен в обоих случаях, особенно заметно его преимущество при работе в массиве. Совсем немного он уступает только в стандартном режиме при размере блока данных 1 и 2 Кб.
IOMeter: Workstation
С помощью паттерна Workstation имитировалась работа винчестеров в режиме типичной нагрузки для рабочей станции, которая ограничена максимальной глубиной очереди в 32 запроса.
На первой диаграмме представлена ситуация, когда винчестеры тестировались в полном объеме. Очевидна большая эффективность WD2500PD. Новый накопитель WD2500SD уступает ему в обеих рассмотренных нами ситуациях.
Так как превосходство WD2500PD в отложенной записи уже было выявлено в тестах Database, то результаты в паттерне Workstation легко было предугадать. Большая доля запросов на запись, характерная для этого паттерна, не оставляет шансов диску WD2500SD ни в качестве одиночного диска, ни в составе RAID-массива.
Посмотрим, как соотносятся рейтинги дисков в этом паттерне. Рейтинг мы рассчитываем по нижеприведенной формуле.
Производительность = Total I/O (queue=1)/1 + Total I/O (queue=2)/2 + Total I/O (queue=4)/4 + Total I/O (queue=8)/8 + Total I/O (queue=16)/16 + Total I/O (queue=32)/32
На представленной диаграмме мы видим, что оба интегральных показателя итоговой эффективности выше у WD2500PD.
Еще одна ситуация, рассмотренная нами при тестировании с помощью паттерна Workstation, связана с использованием только первых 32 Гб дискового пространства накопителей. По-прежнему в целом более убедительно смотрится WD2500PD, опережающий WD2500SD при работе в обычном режиме, но в режиме массива он выигрывает у своего оппонента только при большой глубине очереди.
Диаграмма с индексами итоговой производительности дает несколько неожиданные на первый взгляд результаты. Винчестер WD2500PD побеждает только в трех случаях из четырех. Он уступает WD2500SD по эффективности работы в массиве, благодаря большему удельному весу результатов при небольшой глубине очереди запросов.
IOMeter: Fileserver & Webserver
Паттерны Fileserver и Webserver применялись для тестирования винчестеров при выполнении ими функций, типичных для дисковых подсистем файл- и Web-серверов.
Посмотрим, какие результаты показывает жесткие диски в случае использования паттерна Fileserver. Немного большую производительность в обеих ситуациях демонстрирует WD2500PD. Его преимущество над оппонентом становится существенным при большой очереди запросов.
На очередной диаграмме представлены интегральные рейтинги производительности накопителей, рассчитанные, как среднее значение скорости обработки запросов при любых вариантах нагрузки. Превосходство винчестера WD2500PD над его собратом невелико, но оно очевидно в обоих случаях.
Результаты тестирования жестких дисков с помощью паттерна Webserver говорят о победе накопителя WD2500SD. На диаграмме мы видим, что при любой глубине запросов данный винчестер показывает более высокую производительность, чем WD2500PD.
Как Вы помните, диск WD2500SD был быстрее оппонента в паттерне Database при случайных запросах на чтение. Поэтому, неудивительно, что в паттерне Webserver эти диски чувствуют себя, как рыба в воде.
На диаграмме с индексами итоговой производительности, рассчитанной подобным же образом, как и в предыдущем случае, очевидна победа жесткого диска WD2500SD.
WinBench 99
После серии синтетических тестов в IOMeter рассмотрим результаты, продемонстрированные накопителями в популярном тесте WinBench 99. Показатели Disk WinMark в итоговых таблицах для большей наглядности выделены цветом: самые высокие синим, а самые низкие – красным.
WD2500PD
WD2500SD
WD2500PD RAID 0
WD2500SD RAID 0
Сначала взглянем на показатели быстродействия, показанные винчестерами, размеченными под файловую систему FAT32.
В этот раз мы умышленно развели результаты тестов Business Disk WinMark и High-End Disk WinMark. Начнем с первого из них.
В обоих, исследованных нами случаях, WD2500SD демонстрирует более высокие показатели, чем у WD2500PD. У победителя можно отметить, что его быстродействие при работе в составе массива меньше результатов одиночного диска.
Следующая диаграмма отражает производительность винчестеров по показателю High-End WinMark. Наконец-то мы видим триумф нового накопителя WD2500SD – он очень сильно превосходит по быстродействию своего оппонента как в "одиночном плавании", так и в составе массива.
Теперь посмотрим, как ведут себя жесткие диски в случае использования файловой системы NTFS. На первой диаграмме представлены показатели Business Disk WinMark. Быстродействие накопителя WD2500SD заметно выше, даже не взирая на тот факт, что его производительность при работе в массиве оказывается ниже.
Эффективность работы винчестеров, определяемая с помощью показателей High-End Disk WinMark, становится еще одним поводом сказать о том, что усилия инженеров компании Western Digital не пропали даром. Жесткий диск WD2500SD демонстрирует более высокое быстродействие, чем WD2500PD. О степени превосходства нового накопителя свидетельствует тот факт, что производительность накопителя WD2500SD в стандартном режиме, превышает ту, что показал винчестер WD2500PD, работая в массиве.
FC-Test
Нашу тестовую эпопею завершает знакомство с результатами быстродействия жестких дисков, показанных ими в наиболее приближенном к "земным условиям" тесте – FC-Test. Тестирование винчестеров происходило по привычной схеме с помощью пяти паттернов, отличающихся количеством файлов и их размерами. Всего осуществлялось четыре типа операций. Сначала на тестируемом массиве в первом 32Гб разделе создавались файлы (Create). Потом, весь набор файлов "считывался" с диска (Read). Затем, набор файлов копировался в пределах первого же раздела (Copy near). И в завершающей стадии осуществлялось копирование набора файлов из первого 32Гб раздела во второй раздел такого же объёма (Copy far).
Начнем рассматривать результаты тестирования накопителей со случая, когда они были размечены под FAT32.
На первой диаграмме представлена скорость создания файлов в ситуации, когда использовалась файловая система FAT32. В глаза бросается значительное преимущество в скорости жесткого диска WD2500SD, он опережает своего оппонента на всех пяти паттернах и в обоих исследованных нами режимах. Особенно большой отрыв в быстродействии наблюдается в случае работы массива.
Операция чтения файлов приводит к столь же убедительной победе WD2500SD над WD2500PD. Как и в предыдущем случае, отрыв в скорости победителя увеличивается в случае работы в массиве.
Копирование файлов в пределах одного раздела делает преимущество WD2500SD еще более весомым. Превосходство в скорости перед оппонентом на большинстве паттернов достигает двукратного размера. В данном случае это касается обоих режимов.
Последняя диаграмма отражает скорость копирования файлов из одного раздела в другой. В очередной раз мы видим убедительную победу WD2500SD над WD2500PD. Результаты, показанные новым накопителем, более чем убедительны при работе со всеми паттернами.
Перейдем к анализу ситуации, связанной с работой винчестеров в случае использования файловой системы NTFS.
Скорость создания файлов приводом WD2500SD остается по-прежнему более высокой, чем у WD2500PD. Правда, здесь можно заметить, что его превосходство над оппонентом носит менее выраженный характер, чем при использовании файловой системы FAT32. Максимальное преимущество WD2500SD вновь достигается в случае работы в массиве.
Очередная диаграмма знакомит нас со скоростью чтения файлов накопителями. Уверенную победу при работе со всеми паттернами одерживает WD2500SD. В очередной раз мы видим, что наиболее убедительное превосходство над его оппонентом достигается при работе в массиве, особенно на крупных файлах.
Копирование файлов в пределах одного раздела показывает, что WD2500SD работает значительно быстрее WD2500PD, особенно это касается паттернов с крупными файлами.
Последняя рассмотренная нами диаграмма дает нам возможность отметить высокое быстродействие WD2500SD. При копировании файлов из одного раздела в другой он вновь становится победителем, заметно опережая накопитель WD2500PD. Опять его преимущество наиболее заметно при работе с паттернами с крупными файлами.
Подведение итогов
Как мы уже писали в начале статьи, одной из главных целей специалистов компании Western Digital при создании семейства накопителей RAID Edition было увеличение срока бесперебойной службы дисков в условиях большой нагрузки. К сожалению, мы не можем утверждать насколько им удалось решить эту задачу, поскольку не были готовы эксплуатировать жесткие диски столь длительный срок, позволяющий делать какие-то аргументированные выводы по надёжности дисков.
Единственное, что мы можем заявить - за недельную тестовую сессию не отказал ни один из дисков WD2500SD. Впрочем, недельные пытки тестами не вывели из строя и диски WD2500PD. :)
Зато мы исследовали характеристики, относящиеся к быстродействию и эффективности работы накопителя WD2500SD как в одиночном, так и в составе массива RAID0. Со всей ответственностью можно говорить о том, что компания Western Digital действительно создала новый продукт с принципиально иными характеристиками производительности.
Несмотря на то, что WD2500SD немного проиграл в ряде синтетических тестов IOMeter своему оппоненту, при использовании менее синтетических программ (WinBench99 и FC-Test) он показал себя во всей красе, превзойдя своего номинального соперника по всем показателям. Подобные результаты настраивают на оптимистический лад и позволяют нам говорить о том, что потенциальные покупатели получили возможность приобрести продукт с реально улучшенными параметрами производительности. Вышесказанное в совокупности с заявленным компанией Western Digital увеличенным сроком бесперебойной службы делает его достойным кандидатом для приобретения.
Читайте также: