Жесткие диски usb типа raid

Обновлено: 06.07.2024

На рынке доступно большое количество накопителей различных скоростей, различных производителей. Далеко не все четко понимают, какой диск лучше приобрести и для какой задачи и зачем порой лучше заплатить больше, а когда можно сэкономить. В этой статье я постараюсь прояснить основные моменты и сделать проблему выбора более простой. Статья будет полезна не только тем, кто хочет купить/арендовать выделенный сервер, но и тем, кто хочет получить надежное хранилище информации дома. После прочтения материала станет понятным, почему не всегда целесообразно арендовать desktop-решения в low-cost дата-центрах и лучше остановить выбор на более надежном, серверном железе.

Начнем с того, что все имеющиеся на рынке накопители, можно четко разделить на классы:

— диски для обычных desktop-ов (применяются в домашних ПК, в ноутбуках и в desktop-серверах low-cost дата-центров);
— серверные диски со скоростью 7200 оборотов в минуту (RPM);
— Enterprise-диски со скорость 10 000 и 15 000 RPM;
— твердотельные накопители.

Особенности выбора твердотельных накопителей мы, пожалуй, рассмотрим в отдельной статье, а сейчас остановимся преимущественно на жестких дисках и рассмотрим какой диск где и когда целесообразно применять.

Начнем с обычных дисков для PC. Это отличные диски с довольно большой емкостью и хорошей производительностью, но их главный недостаток в том, что они не рассчитаны на работу в RAID-массиве в силу своих конструктивных особенностей. В этих дисках вибрации, вызываемые вращением шпинделя, практически никак не компенсируются. Конечно эти вибрации минимальны и в случае применения 1-2 дисков в домашних условиях они не являются проблемой. Однако, если рассматривать серверный случай, когда дисков много, влияние вибраций может быть довольно существенным, так как возникают взаимные вибрации, резонанс усиливает эффект. Так, когда в корпусе установлено сразу 12 дисков, да еще и работают довольно мощные серверные вентиляторы по 5000-9000 оборотов в минуту — уровень вибрации нарастает довольно значительно, а с ними и % ошибок, потерь, что и оказывает негативное влияние на производительность. Производительность дисков десктопного типа падает в этих случаях в разы, так как они испытывают значительные трудности с позиционированием головок, теряют дорожку. Это хорошо можно видеть из популярного графика зависимости производительности от вибрационной нагрузки:

Другое дело диски SATA RE (RAID Edition) или же серверные диски со скоростью 7200 RPM. Они менее подвержены вибрациям и в меньшей степени зависят от них. Как видим из графика — вероятность возникновения ошибки в результате вибраций на 50% ниже для них.

Но не только вибрации являются проблемой, другая основная проблема всех дисков — уровень невозобновимых ошибок. Что это означает на практике?

Для SATA PC дисков уровень невозобновимых ошибок 1 ошибка на 10 14 бит, или 1 ошибка на 12,5 ТБ данных. Диск на 1ТБ имеет 1000/12500х10 14 бит. 5 дисков имеют емкость 5х(1000/12500х10 14 ) бит, а вероятность возникновения ошибки при работе этих дисков в массиве RAID5 будет составлять (5х(1000/12500х10 14 ))/10 14 x100% = 40%.

Конечно, можно применять более надежные уровни RAID, такие, как RAID10 или в крайнем случае RAID6, но при большом количестве дисков мы также будем получать довольно высокую степень вероятности возникновения невосстановимой ошибки во время ребилда.

Другое дело серверные диски со скоростью 7200 оборотов в минуту (RPM) SATA RE или диски Near Line (NL) SAS. Вероятность невосстановимой ошибки для них на порядок меньше уже за счет их технических особенностей, 1 ошибка возникает на 10 15 бит данных. Тем не менее, при использовании не только большого количества накопителей, но и накопителей большого объема — этого может быть уже недостаточным и в таких случаях все же придется применять SAS-накопители Enterprise класса, степень надежности которых 1 невосстановимая ошибка на 10 16 бит данных.

Стоит также отметить, что на самом деле для дисков SATA RE, Near Line (NL) SAS и дисков SAS Enterprise-класса, по сути дисков, которые умеют эффективно взаимодействовать с RAID-контроллером, вероятность возникновения невосстановимой ошибки еще значительно меньше, как раз за счет этой способности. Так, при работе с нагруженным массивом (базы данных, с которыми работают сразу много пользователей, активная запись и считывание данных) начинают играть роль уже восстановимые ошибки, с которыми обычные диски работают неэффективно. Они пытаются перечитать проблему многократно — в тех же Western Digital значение установлено на 64 прохода головки с разными параметрами высоты, угла, только после чего головка переходит к обработке других задач. За счет этого сильно возрастает время ожидания, которое RAID не терпит и непременно сочтет диск потерянным и попытается восстанавливать диск, в результате чего нагрузка на массив приобретет критичный характер, так как одновременно с рабочей нагрузкой будет идти еще и ребилд. Результат предсказуем — крах всего массива.

Диски, которые умеют работать с RAID, могут сообщить RAID-контроллеру, что есть проблема с чтением блока данных, запросить этот блок с других дисков и в это время обрабатывать другие запросы, а получив блок — перезаписать его в другом месте проблемного диска. За счет этого никакого падения производительности RAID-массива не происходит и вероятность потери данных снижается значительно. Однако следует отметить, что не все софтовые рейд-контроллеры, установленные на чипсетах, умеют «понимать» такие диски, потому порой недостаточно иметь диски RE для надежного массива, а все же требуется применение аппаратного контроллера или другой платформы, которая корректно работает с RAID.

Тем не мене, если есть желание собрать более надежное хранилище, нежели хранилище на PC-накопителях, можно купить более дешевые диски, нежели диски RE, к примеру Constellation CS, которые предназначены для работы исключительно с софтовыми рейдами и лишены недостатка десктопных (попыток многократного перечитывания данных в ущерб другим задачам), при этом полноценно, само собой, с контроллерами они не взаимодействуют, так что cбои RAID полностью не исключены.

Также отметим еще одну ключевую особенность дисков SAS Enterprise-класса, на них данные хранятся еще более надежно, так как минимальный размер кластера составляет 520 байт, а не 512, добавляется еще 8 байт для проверки четности. Применяется большое количество алгоритмов восстановления данных без участия контроллера. Именно по этой причине объем этих дисков не бывает очень большой.

К слову на счет объема, крайняя рекомендация, если у Вас есть задача хранить данные надежно, не пытайтесь использовать диски большего объема, нежели это необходимо, так как в случае ребилда восстановление будет занимать больше времени. Как правило контроллеры не анализируют то, сколько реально занято на диске и восстанавливают весь диск в целом, потому разница во времени восстановления между 1 ТБ и 6 ТБ накопителем будет более, чем в 6 раз.

Подведем итоги. Исходя из вышеизложенного понятно, что для небольшого RAID-массива, применение самых дорогостоящих дисков Enterprise класса не принципиально и не дает никаких преимуществ в надежности. Тем не менее, применение серверных дисков весьма желательно, так как в этом варианте на порядок большая вероятность того, что ребилд завершится успешно. Не следует применять диски большего объема, чем это необходимо, за исключением случаев, когда нужно обеспечить более высокую производительность по IOPS (в некоторых дисках большего объема все же может быть выигрыш по скорости за счет большего количества головок и пластин). В случаях, когда необходим большой объем и много дисков и при этом достаточный уровень надежности — можно смотреть в сторону SAS NL, которые по сути являются модифицированным вариантом накопителей SATA RE за счет интерфейса SAS, однако имеют все те же 7200 RPM. Для повышения уровня надежности целесообразно применять RAID более высокого уровня. Когда же объем массива не принципиален и требуется максимальная надежность, нужно однозначно применять SAS 15000 RPM Enterprise.

Приходит понимание того, какие диски и какой из серверов лучше использовать и для каких задач, когда лучше использовать диски в RAID, а когда по отдельности, распределяя файлы софтом в зависимости от популярности (скрипт балансера в зависимости от нагрузки). Почему 4 диска большего объема, в плане надежности, может быть лучше, чем 12 меньшего, но хуже в плане времени восстановления в случае ребилда. Ну и самое важное — почему наше предложение реально крутое для серверного сегмента и мы реально приблизили цену к desktop-площадкам, при этом сохранив на порядок более высокую надежность без преувеличений! Так что если Вам, либо Вашим знакомым нужен хороший сервер — welcome, распродажа некоторых конфигураций из списка ниже ограничена, очень скоро цены на эти конфигурации будут выше, мы хоть и щедры, но не безгранично :):

Да, если у кого-то есть реальный опыт применения тех или других накопителей для определенных задач — не стесняйтесь делиться им в комментариях. Интересно все, вплоть до статистики отказов. На эту тему, как и по поводу проблематики выбора SSD-накопителя, мы постараемся опубликовать материал позднее.

Чтобы компенсировать «врожденную» медлительность там, где она вообще не к месту (речь идет в первую очередь о серверах и высокопроизводительных ПК) придумали использовать так называемый дисковый массив RAID — некую «связку» из нескольких одинаковых винчестеров, работающих параллельно. Такое решение позволяет значительно поднять скорость работы вкупе с надежностью.

Что такое RAID массив и зачем он вам нужен

В первую очередь, RAID массив позволяет обеспечить высокую отказоустойчивость для жестких дисков (HDD) вашего компьютера, за счет объединения нескольких жестких дисков в один логический элемент. Соответственно, для реализации данной технологии вам понадобятся как минимум два жестких диска. Кроме того, RAID это просто удобно, ведь всю информацию, которую раньше приходилось копировать на резервные источники (флешки, внешние винчестеры), теперь можно оставить «как есть», ибо риск её полной потери минимален и стремится к нулю, но не всегда, об этом чуть ниже.

RAID переводится примерно так: защищенный набор недорогих дисков. Название пошло еще с тех времен, когда объемные винчестеры стоили сильно дорого и дешевле было собрать один общий массив из дисков, объемом поменьше. Суть с тех пор не поменялась, в общем-то как и название, только теперь можно сделать из нескольких HDD большого объема просто гигантское хранилище, либо сделать так, что один диск будет дублировать другой. А еще можно совместить обе функции, тем самым получить преимущества одной и второй.

Все эти массивы находятся под своими номерами, скорее всего вы о них слышали — рейд 0, 1. 10, то есть массивы разных уровней.

Разновидности RAID

Скоростной Рейд 0

Рейд 0 не имеет ничего схожего с надежностью, ведь он только повышает скорость. Вам необходимо как минимум 2 винчестера и в этом случае данные будут как бы «разрезаться» и записываться на оба диска одновременно. То есть вам будет доступен полностью объем этих дисков и теоретически это значит, что вы получаете в 2 раза более высокую скорость чтения/записи.

Но, давайте представим, что один из этих дисков сломался — в этом случае неизбежна потеря ВСЕХ ваших данных. Иначе говоря, вам все равно придется регулярно делать бекапы, чтобы иметь возможность потом восстановить информацию. Здесь обычно используется от 2 до 4 дисков.

Рейд 1 или «зеркало»

Тут надежность не снижается. Вы получаете дисковое пространство и производительность только одного винчестера, зато имеете удвоенную надежность. Один диск ломается — информация сохранится на другом.

Массив уровня RAID 1 не влияет на скорость, однако объем — тут в вашем распоряжении лишь половина от общего пространства дисков, которых, к слову, в рейд 1 может быть 2, 4 и т.д., то есть — четное количество. В общем, главной «фишкой» рейда первого уровня является надежность.

Рейд 10

Совмещает в себе все самое хорошее из предыдущих видов. Предлагаю разобрать — как это работает на примере четырех HDD. Итак, информация пишется параллельно на два диска, а еще на два других диска эти данные дублируются.

Как результат — увеличение скорости доступа в 2 раза, но и объем только лишь двух из четырех дисков массива. Но вот если любые два диска сломаются — потери данных не произойдет.

Рейд 5

Этот вид массива очень схож с RAID 1 по своему назначению, только теперь уже надо минимум 3 диска, один из них будет хранить информацию, необходимую для восстановления. К примеру, если в таком массиве находится 6 HDD, то для записи информации будут использованы всего 5 из них.

Из-за того, что данные пишутся сразу на несколько винчестеров — скорость чтения получается высокая, что отлично подойдет для того, чтобы хранить там большой объем данных. Но, без дорогущего рейд-контроллера скорость будет не сильно высокой. Не дай БОГ один из дисков поломается — восстановление информации займет кучу времени.

Рейд 6

Этот массив может пережить поломку сразу двух винчестеров. А это значит, что для создания такого массива вам потребуется как минимум четыре диска, при всем при том, что скорость записи будет даже ниже, нежели у RAID 5.

Учтите, что без производительного рейд-контроллера такой массив (6) собрать вряд ли удастся. Если у вас в распоряжении всего 4 винчестера, лучше собрать RAID 1.

Как создать и настроить RAID массив

Рейд массив можно сделать путем подключения нескольких HDD к материнской плате компьютера, поддерживающей данную технологию. Это означает, что у такой материнской платы есть интегрированный контроллер, который, как правило, встраивается в южный мост чипсета. Но, контроллер может быть и внешний, который подключается через PCI или PCI-E разъем. Каждый контроллер, как правило, имеет свое ПО для настройки.

Рейд может быть организован как на аппаратном уровне, так и на программном, последний вариант — наиболее распространен среди домашних ПК. Встроенный в материнку контроллер пользователи не любят за плохую надежность. Кроме того в случае повреждения материнки восстановить данные будет очень проблематично. На программном уровне роль контроллера играет центральный процессор, в случае чего —можно будет преспокойно перенести ваш рейд массив на другой ПК.

Аппаратный

Как же сделать RAID массив? Для этого вам необходимо:

Достать где-то материнскую плату с поддержкой рейда (в случае аппаратного RAID);
Купить минимум два одинаковых винчестера. Лучше, чтобы они были идентичны не только по характеристикам, но и одного производителя и модели, и подключались к мат. плате при помощи одного интерфейса.
Перенесите все данные с ваших HDD на другие носители, иначе в процессе создания рейда они уничтожатся.
Далее, в биосе потребуется включить поддержку RAID, как это сделать в случае с вашим компьютером — подсказать не могу, по причине того, что биосы у всех разные. Обычно этот параметр называется примерно так: «SATA Configuration или Configure SATA as RAID».
Затем перезагрузите ПК и должна будет появиться таблица с более тонкими настройками рейда. Возможно, придется нажать комбинацию клавиш «ctrl+i» во время процедуры «POST», чтобы появилась эта таблица. Для тех, у кого внешний контроллер скорее всего надо будет нажать «F2». В самой таблице жмем «Create Massive» и выбираем необходимый уровень массива.

После создания raid массива в BIOS, необходимо зайти в «управление дисками» в ОС Windows 7–10 и отформатировать не размеченную область — это и есть наш массив.

Программный

Для создания программного RAID ничего включать или отключать в BIOS не придется. Вам, по-сути, даже не нужна поддержка рейда материнской платой. Как уже было упомянуто выше, технология реализовывается за счет центрального процессора ПК и средств самой винды. Ага, вам даже не нужно ставить никакое стороннее ПО. Правда таким способом можно создать разве что RAID первого типа, который «зеркало».

Жмем правой кнопкой по «мой компьютер»—пункт «управление»—«управление дисками». Затем щелкаем по любому из жестких, предназначенных для рейда (диск1 или диск2) и выбираем «Создать зеркальный том». В следующем окне выбираем диск, который будет зеркалом другого винчестера, затем назначаем букву и форматируем итоговый раздел.

В данной утилите зеркальные тома подсвечиваются одним цветом (красным) и обозначены одной буквой. При этом, файлы копируются на оба тома, один раз на один том, и этот же файл копируется на второй том. Примечательно, что в окне «мой компьютер» наш массив будет отображаться как один раздел, второй раздел как бы скрыт, чтобы не «мозолить» глаза, ведь там находятся те же самые файлы-дубли.

Если какой то винчестер выйдет из строя, появится ошибка «Отказавшая избыточность», при этом на втором разделе все останется в сохранности.

Подытожим

RAID 5 нужен для ограниченного круга задач, когда гораздо большее (чем 4 диска) количество HDD собрано в огромные массивы. Для большинства юзеров рейд 1 — лучший вариант. К примеру, если есть четыре диска емкостью 3 терабайта каждый — в RAID 1 в таком случае доступно 6 терабайт объема. RAID 5 в этом случае даст больше пространства, однако, скорость доступа сильно упадет. RAID 6 даст все те же 6 терабайт, но еще меньшую скорость доступа, да еще и потребует от вас дорогого контроллера.

Добавим еще RAID дисков и вы увидите, как все поменяется. Например, возьмем восемь дисков все той же емкости (3 терабайта). В RAID 1 для записи будет доступно всего 12 терабайт пространства, половина объема будет закрыта! RAID 5 в этом примере даст 21 терабайт дискового пространства + можно будет достать данные из любого одного поврежденного винчестера. RAID 6 даст 18 терабайт и данные можно достать с любых двух дисков.

В общем, RAID — штука не дешевая, но лично я бы хотел иметь в своем распоряжении RAID первого уровня из 3х-терабайтных дисков. Есть еще более изощренные методы, вроде RAID 6 0, или «рейд из рейд массивов», но это имеет смысл при большом количестве HDD, минимум 8, 16 или 30 — согласитесь, это уже далеко выходит за рамки обычного «бытового» использования и пользуется спросом по большей части в серверах.

Вот как-то так, оставляйте комментарии, добавляйте сайт в закладки (для удобства), будет еще много интересного и полезного, и до скорых встреч на страницах блога!

Несмотря на то, что емкости винчестеров постоянно растут, всегда находятся пользователи, которым мало любого имеющегося в продаже накопителя. Это создает определенные проблемы, хотя и очень часто легко решаемые — достаточно вместо одного жесткого диска использовать несколько. А когда несколько накопителей в корпус компьютера установить не удается, можно воспользоваться внешними жесткими дисками. Последних тоже может быть не один, а много, хотя это и не всегда удобно — количество интерфейсных кабелей и блоков питания в точности соответствует и количеству ВЖД. А держать их кучу на рабочем столе не только не красиво, но и не всегда возможно — портов eSATA, например, в современных компьютерах обычно один-два. Увеличить их количество можно, но не всегда удобно. Да и запутаться в куче дисковых устройств всегда есть шанс, заботливо сохраняемый компанией Microsoft, в творениях которой до сих пор по-умолчанию используются буквенные имена для всех логических дисков.

Так что в последнее время подобных устройств на рынке представлено достаточно много, пусть и меньше, нежели обычных однодисковых ВЖД, но выбирать уже есть из чего. А выбирать приходится, поскольку далеко не все производители предлагают нам возможность выбора режима работы массива — очень часто доступен лишь один вариант, а именно RAID0. Да и поддержку eSATA освоили пока не все, что, например, ставит под вопрос необходимость выбора — прочие интерфейсы слишком уж медленные, в чем мы уже успели убедиться. Но «правильные» внешние дисковые массивы на рынке присутствуют. И один из них, производимый компанией Verbatim, мы сегодня и изучим.

Дизайн

Передняя панель, как и ранее, из темной глянцевой пластмассы. Посередине скрываются уже два светодиода, а не один — по количеству установленных винчестеров. Причем каждый из них способен не только индицировать активность соответствующего диска (синим цветом), но и сигнализировать о проблемах с ним (красным). Особенно актуально для «зеркала» — других способов установить, что один из дисков в массиве вышел из строя, не предусмотрено.

Задний торец также слабо изменился. Здесь можно увидеть все те же элементы, что и на двухинтерфейсном ВЖД, причем в том же порядке: кнопку включения/выключения, круглый разъем для подключения БП, USB-разъем типа B и стандартный разъем eSATA. Следом за ними новый элемент — заглубленный переключатель, выбирающий режим работы массива (на нем мы чуть ниже остановимся подробно). А вентиляционная решетка сместилась несколько выше, благо и толщина увеличилась по сравнению с предыдущими моделями. Увы, но пассивное охлаждение в случае двух винчестеров в одном корпусе — вещь слишком уж рискованная. Впрочем, как мы увидим позже по скоростным характеристикам, компания, похоже, правильным образом распорядилась улучшением теплоотвода, установив в 2-Disk RAID более производительные винчестеры, нежели в однодисковые накопители. Вентилятор же все равно достаточно малошумный — даже при активных дисковых операциях вращается с небольшой частотой, и, следовательно, особого дискомфорта в жизнь пользователя не вносит. Можно ли было сделать все еще лучше? Пожалуй что да — высота накопителя вполне позволяет установку вентилятора с диаметром крыльчатки 80 мм. Последний хорошо бы смотрелся на боковой стороне, причем сильно увеличивать ширину накопителя бы дополнительно не пришлось (может быть, еще на один сантиметр, что не критично). Впрочем, и так получилось неплохо. Во всяком случае, холодно и тихо, а больше ничего и не нужно.

Выбор конфигурации массива

Упомянутый выше переключатель заглублен, так что переводить его из одного положения в другое нужно каким-нибудь предметом, а не просто пальцами. Предосторожность отнюдь не излишняя — при изменении конфигурации мы теряем все данные и даже информацию о разбиении накопителя, так что разделы нужно создавать заново. А возможных вариантов три.

Первый выбран по-умолчанию — RAID Big, он же JBOD. В этом режиме происходит просто виртуальное объединение обоих винчестеров в один накопитель. Блоки данных заполняются последовательно — сначала первый НЖМД, потом второй. Очевидно, что по скоростным показателям такой способ объединения даже в теории не должен иметь преимуществ перед одиночным диском, а вот надежность его, все же, ниже: какой бы винчестер не вышел из строя, 2-Disk RAID работать откажется. Однако у нас всегда останется возможность извлечь «выживший» винчестер и без особых затруднений «спасти» хотя бы хранящиеся на нем данные. А вот с «покойником» все будет куда сложнее, но не лучше и не хуже, чем с одиночным диском. Главное же что в этом случае мы получаем с точки зрения системы ВЖД, емкостью 2 ТБ. Причем относится она к нему просто как к обычному накопителю, хотя последние лишь недавно достигли таких емкостей, причем пока в свободной продаже недоступны. А вот в виде двухдискового массива такой объем можно получить уже сейчас. Причем очевидно, что, при наличии спроса, компания легко сможет перейти и на использование винчестеров большего объема, нежели массовые модели на 1 ТБ, что в конечном итоге даст 3-4 ТБ дискового пространства, чего в виде одиночного ВЖД мы еще долго не увидим.

Среднее положение переключателя заставляет массив функционировать в режиме RAID0. Мы опять имеем 2 ТБ дискового пространства, однако блоки данных располагаются уже чередуясь. Обычно массивы такого типа позволяют получить весомый прирост производительности на «тяжелых» дисковых операциях, но не всегда: как мы уже убеждались, на чипсетных контроллерах прирост есть и заметный, а вот на недорогих дискретных — совсем необязательно. Что получится в данном случае — посмотрим при помощи тестов. Не стоит также забывать, впрочем, и о том, что производительность производительностью, а надежность — надежностью. Если что-то случится с одним из винчестеров в паре, проблем с восстановлением информации будет куда больше, чем при выборе предыдущего варианта. Вплоть до полной невозможности ее восстановления.

А вот последний из вариантов выбора позволяет как раз повысить надежность хранения данных. В режиме RAID1 («зеркало») вся информация дублируется на обоих дисках массива. Очевидно, что в этом случае выход из строя одного из винчестеров нам ничуть не повредит — его нужно просто заменить, после чего массив будет перестроен и… можно продолжать работать дальше. Точнее, работать можно даже без замены винчестера — данные-то все на месте. Только светодиод соответствующего диска будет гореть красным светом, намекая на то, что продолжение работы небезопасно, так что не худо бы отключить устройство от компьютера, заменить в нем сломавшийся винчестер, закрыть и, не подключая к компьютеру включить. Дальше несколько часов на перестроение массива и проблема исправлена. Увы, но есть у такого привлекательного режима работы и недостатки. Во-первых, защищает он только от физической «смерти» винчестера, но не от порчи данных в результате ошибки пользователя или сбоя программного обеспечения, так что RAID1 — не панацея, и обязательности резервного копирования информации не отменяет! А вот выход из строя лишь одного из двух одинаковых винчестеров, работающих в абсолютно одинаковых условиях, не так уж и вероятен — обычно либо оба живы, либо оба «умирают» одновременно. Так что не стоит слишком уж полагаться на «зеркало», пренебрегая другими средствами защиты. Во-вторых же, мы потеряем половину дискового пространства — поскольку вся информация дублируется, наш массив будет иметь итоговый объем лишь в 1 ТБ (как банальные и широкодоступные ВЖД). Впрочем, зато он будет пусть немного, но надежнее, однодисковых ВЖД, так что иногда овчинка выделки стоит.

Комплект поставки

Накопитель упакован в достаточно большую коробку, помещенную в яркую «суперобложку». Цветовая гамма аналогична однодисковому ВЖД с теми же интерфейсами. Обложка, кроме декоративной, несет и информационные функции, содержа краткое описание устройства на 12 языках, включая и русский. Более подробную информацию можно получить из печатного руководства пользователя на 26 языках, также записанного и на сам накопитель в формате PDF. Кроме инструкции в комплекте присутствуют также два интерфейсных кабеля (USB и eSATA) и мощный блок питания, выдающий ток в 4 А (у однодисковых ВЖД БП вдвое более слабый — лишь 2 А) с напряжением 12 В. Поскольку диски в массиве стартуют не одновременно, а последовательно друг за другом, возможно, можно было бы обойтись и менее мощным «питальником», однако Verbatim «экономия на спичках» не свойственна (за что компанию можно только похвалить).

Функциональность

Кстати, стоит учесть, что программа работает только с накопителями от Verbatim (утилита от Western Digital, например, чуть более лояльна и подойдет для любого ВЖД, внутри которого установлен винчестер производства WD) и только в том случае, когда последние подключены посредством USB — на eSATA она устройство «не видит».

Методика тестирования

Подробно описана в отдельной статье. Там можно познакомиться и с конфигурацией испытательного стенда, и с используемым программным обеспечением.

Чтобы слишком уж не загромождать статью избыточной информацией, мы ограничили количество тестируемых сочетаний «режим работы-интерфейс». При подключении посредством eSATA 2-Disk RAID тестировался во всех трех вариантах — Big Disk, RAID0, RAID1. А вот для USB применялся только первый — все равно эта шина прекрасно умеет нивелировать различия в производительности между самыми разными дисками, так что незачем делать ненужную работу.

Конкуренты

Сравнивать скоростные показатели «большого диска» от Verbatim мы будем с протестированным в прошлый раз Seagate FreeAgent | Xtreme при использовании интерфейсов USB и eSATA, благо это самый емкий из реально доступных на данный момент в торговой сети однодисковый ВЖД. В общем-то, от нашего героя его отличает совсем немного — каких-то 500 МБ в ту или иную сторону. Вот и посмотрим, стоит ли ради такого прироста емкости огород с внешним массивом городить, если интересует именно емкость. Очевидно, что если она не сильно требуется, возможность конфигурирования 2-Disk RAID в качестве зеркального массива является его важным преимуществом перед однодисковыми ВЖД, однако вопрос сравнительной производительности и в этом случае немаловажен.

Lavalys Everest 5.0

К сожалению, уже очевидно, что ограниченная пропускная способность интерфейса не позволит получить какой-либо существенный прирост при использовании RAID0. Даже при чтении данных, не говоря уже о записи — этого и многим одиночным дискам будет недостаточно. Впрочем, несложно заметить, что у многих конкурентов с этим дела обстоят также далеко не блестящим образом.

Время доступа при чтении данных соответствует уровню винчестеров на 7200 об/мин, в то время, как в однодисковых ВЖД Verbatim использует серию Caviar GP, знаменитую пониженной до 5400 об/мин скоростью вращения. Если предположить, что производитель винчестеров остался неизменным (а ранее в продукции Verbatim мы сталкивались только с НЖМД от Western Digital), уже можно предположить, что, несмотря на ограничения пропускной способности шины, массив окажется все равно достаточно быстрым. Дело в том, что в классе 1 ТБ 7200 об/мин у WD есть только одна очень «шустрая» модель — из линейки Caviar Black. Впрочем, не будем сейчас забегать далеко вперед — у нас еще много тестов осталось, чтобы подтвердить или опровергнуть это предположение.

А вот время доступа на операциях записи выглядит немного… странно. Нет, предположение о том, что применены именно высокооборотистые винчестеры, можно считать в очередной раз подтвержденным. И с тем, что в режиме RAID0 время доступа при записи не всегда уменьшается по сравнению с одиночным диском, мы тоже уже сталкивались — когда изучали контроллер Silicon Image SiI5723, а ведь именно такие (и подобные) мосты и применяются во внешних дисковых массивах. Но вот почему в режиме Big Disk время доступа уменьшилось вдвое, что как раз чаще всего встречается в случае RAID0? Объяснить сложно. Остается только пока смириться с мыслью, что так ведет себя дисковый контроллер в 2-Disk RAID без попыток ответить на вопрос, почему он это делает.

IOMeter

Скорость последовательного чтения в режиме Big Disk, очевидно, совпадает с таковой для одиночного диска. Некоторые «взрослые» RAID-контроллеры в RAID1 при чтении данных распараллеливают работу, что позволяет получить определенный прирост. «Дешевые» этого не умеют, так что то, что и в нашем случае «зеркало» по скорости оказалось таким же, как одиночный диск, вполне ожидаемо. И то, что производительность совпадает с конкурентом от Seagate тоже не является чем-то неожиданным — при одинаковой частоте вращения главным фактором, влияющим на скорость последовательных операций, является линейная плотность записи, а она у трехпластинных винчестеров на 1 ТБ практически такая же, как у 1,5 ТБ на четырех пластинах. А вот переключение 2-Disk RAID в режим с чередованием позволяет максимальную скорость увеличить. Но немного, поскольку сдерживающим фактором уже оказываются ограничения пропускной способности шины.

При записи «планка» оказалась еще ниже с закономерным результатом. Причем, обратите внимание — «слабосильность» используемого RAID-контроллера вообще сделала режим RAID0 самым медленным, несмотря на теорию.

Скорость выполнения случайных операций чтения и записи в первую (и почти в единственную в «простых» случаях, типа винчестеров) очередь определяется временем доступа. Поскольку эти цифры мы уже видели, графики именно такие, какие и можно было ожидать. Да, несколько странно выглядит весомое преимущество Big Disk на записи, но это тоже вполне коррелирует с ранее полученными результатами. Следовательно, по итогам работы двух независимых тестовых утилит, можно точно утверждать, что просто так оно все в данном случае и есть. Не более, и не менее.

Intel NAS Performance Toolkit

На одном потоке массив RAID0 не сумел подтвердить даже то небольшое лидерство, которое было в низкоуровневых тестах, зато обошел прочие варианты конфигурации на четырех потоках. Но даже в этом случае опередить накопитель от Seagate не удалось, хотя в менее нагруженных ситуациях лидерство Verbatim 2-Disk RAID очевидно. Что ж — в очередной раз убеждаемся, что показатели низкоуровневых тестов в идеальных условиях не позволяют оценить всю полноту картины, так что желательно и применение утилит, работающих на высоком уровне.

RAID0 и RAID1 почти зеркально-отраженные: первый неплох при чистой записи, однако контроллер не совсем справляется с двумя потоками данных (когда чтение и запись ведется параллельно), а у второго — все наоборот. «Чистая» запись в этом случае несколько медленнее из-за того, что приходится писать вдвое больше информации — данные дублируются на обоих винчестерах. Но наиболее привлекательным уже не в первый раз выглядит самый простой из вариантов — Big Disk, которому хорошо удается и то, и другое.

И опять мы вынуждены констатировать отсутствие полезности RAID0 — небольшой выигрыш в тесте Content Creation это слишком мало. В среднем же 2-Disk RAID выглядит очень хорошо на фоне непосредственного конкурента, в большинстве случаев его обходя, причем иногда и весьма значительным образом.

При копировании данных с ВЖД преимущество «квазивинчестера» от Verbatim перед ВЖД Seagate еще более заметно выражено. Точнее, на небольших файлах оно невелико, а вот на одном большом — почти двукратное.

А вот копирование файлов на накопитель уже такой красивой картинки нам не демонстрирует. Впрочем, все происходит достаточно быстро, чтобы не предъявлять к устройству серьезных претензий. А проигрыш RAID1 опять же легко объясним — дублирование данных на оба винчестера.

USB — только совместимость

Выше мы ограничились комментариями только по поводу eSATA, оставив без внимания возможность подключения 2-Disk RAID к компьютеру посредством интерфейса USB без внимания. Почему — очевидно уже по самим результатам :) Слишком уж он медленный с точки зрения сегодняшнего дня. Настолько, что серьезно обсуждать тут нечего — для стационарных ВЖД (причем даже однодисковых) подключение через eSATA практически безальтернативно во всех случаях, когда его можно осуществить в принципе. На долю же USB остаются только те применения, где выбора нет. Например, совсем старый компьютер, который проще поменять, чем заниматься «прикручиванием» eSATA, ноутбук, бытовой видеоплеер и т.п. Но всерьез что-то оценивать с точки зрения скорости в этих ситуациях смысла не имеет. Медленный диск, быстрый диск, несколько быстрых дисков — все равно все будет зажато в прокрустово ложе ограничений древнего USB 2.0. Может быть, освоение новой версии стандарта позволит хоть немного приблизиться к возможностям SATA/eSATA, а в некоторых особо простых случаях, типа копирования информации, и догнать их, но пока реализации ее «в железе» нет, так что и говорить не о чем :)

Общий средний балл

Несмотря на большой проигрыш в паре низкоуровневых тестов (из-за ограничений пропускной способности шины) и отсутствие весомых преимуществ в части других, накопитель все равно «в среднем» способен работать быстрее, нежели наш эталонный внутренний винчестер, или, как минимум, уступать ему незначительно. Что ж, можно констатировать тот факт, что, после внедрения eSATA, ВЖД перестают выглядеть как «бедные родственники» сравнительно с установленными в корпус компьютера НЖМД, что не может не радовать.

В таблице приведена средняя розничная цена накопителя в Москве, актуальная на момент чтения вами данной статьи:

Verbatim 2-Disk RAID

Н/Д(0)

Итого

Как мы видим по итогам тестирования, время использования высокопроизводительных внешних массивов RAID0 пока не настало. Раньше насладиться реализацией этой идеи мешала низкая пропускная способность, в лучшем случае (весьма экзотическая в мире «стандартных» ПК FireWire 800) позволяющая «не сильно затормозить» одиночный настольный винчестер. После появления и массового внедрения eSATA эта проблема была снята, но в полный рост встала другая — имеющиеся недорогие контроллеры неспособны полноценно использовать открывшиеся возможности. Впрочем, надежда на исправление ситуации в ближайшем будущем нас не покидает :)

Что же касается сегодняшнего героя, а именно Verbatim 2-Disk RAID, то это очень хороший продукт, пусть и не лишенный свойственных сегодняшнему поколению этого класса устройств недостатков. В режиме Big Disk он может предоставить пользователю в полтора-два раза больше свободного места, нежели имеющиеся в продаже однодисковые ВЖД, а будучи сконфигурирован как RAID1 — терабайт дискового пространства, но с большей надежностью, нежели обеспечивают обычные внешние винчестеры. Причем сильным местом накопителя является как раз то, что выбор режима работы оставлен непосредственно пользователю, который, в результате, может сам решить, что ему важнее. По сравнению с однодисковыми моделями пришлось перейти на активное охлаждение, однако компания разумно распорядилась полученными «резервами» терморежима, используя более быстрые винчестеры, нежели в «обычных» накопителях, так что «в нагрузку» к большей емкости или надежности покупатель получит еще и большую скорость работы. Разумеется, за все нужно платить, причем в прямом смысле этого слова, однако там, где недостаточно простого стационарного внешнего винчестера, новинка будет чувствовать себя превосходно.

Нашел я тут пакетик с USB флешками разных лет использования. Как обычно, в работе только две самые последние и самых больших размеров. Остальные — тут.

И возникла идея сделать из них RAID, например, просто «concatenated disk», ибо в OSX это делается очень просто. Идеи тут минимум, но было интересно попробовать.

Размеры от 64 мегов до 32 гигов.

Купил я вот такой девайс на двенадцать сосков — Satechi 12 Port USB Hub with Power Adapter & 2 Control Switches.

И запускаем Disk Utility. Все флешки, вроде, видятся.

Создаем диск типа «concatenated disk» с именем «Crazy RAID» и добавляем туда флешки, предварительно их отформатировав в HPFS+ для единообразия.

Ждем минут пять и готово.

В системе видится.

Можно теперь чего-нибудь туда скопировать.

Конечно, конструктивного применения тут реально ноль, ибо все флешки разные и кроме их объединения в один диск сложно что-то еще сделать в плане RAID. Скорость записи будет определяться той флешкой, на которую идет запись в данный момент. При параллельном чтении, возможно, будет ускорение.

Домашние хранилища данных обычно делят на 2 основных типа — сетевые (Network Attached Storage) и прямого подключения (Direct Attached Storage). Сетевые представляют собой практически полноценные компьютеры, с мощным процессором, вплоть до Pentium Core, большим объемом оперативной памяти, и могут работать автономно, к примеру, скачивая файлы или раздавая торренты. DAS же подключаются как стандартный внешний диск или, в зависимости от режима, набор дисков. Хранилища могут иметь от 2 до 6-8 отсеков для 3,5-дюймовых дисков (а иногда, и 3,5, и 2,5-дюймовых).

Общий вид CFI B8283JDGG

Кратко напомним о технологии RAID (Redundant array of independent disks, избыточный массив независимых дисков). Схемы размещения данных, по которым организован массив, в терминологии RAID называются уровнями. Самые простые — зеркалирование RAID1, то есть одновременное дублирование данных на 2 физических диска (высокая надёжность), и чередование RAID0, когда первый блок данных записывается на первый диск, второй — на второй, третий — на третий, и так далее. Скорость в RAID0 повышается за счёт того, что контроллер обращается ко всем дискам одновременно. Более продвинутые уровни 3,4,5,6 содержат алгоритмы для восстановления данных в случае отказа одного (или более, в зависимости от уровня) дисков. Данные восстанавливаются с помощью расчёта контрольной суммы. Например, с помощью логической операции XOR («исключающее или»), зная результат операции (сумму), можно восстановить недостаюший операнд (слагаемое).

Внешний вид

Блестящая окантовка корзин — не хром, а обычная пластмасса

Глянцевый чёрный ящик с сетчатой передней крышкой на защёлке имеет внушительные размеры — 150 х 340 x 340 мм — и весит 6 кг в пустом виде. Индикаторы на передней панели отражают состояние подключенных дисков (зелёный — подключен/активен, красный — ошибка/ребилд) и задействованные каналы. Первые 4 винчестера относятся к первому каналу, вторые 4 — ко второму.

Вид сзади. Обратите внимание: левая боковая панель крепится на винтах, которые можно открутить без отвёртки

Три переключателя сзади дают возможность выбирать из 5 режимов работы, а для режима Clear потребуется дополнительно переставить джампер на системной плате внутри корпуса.

Комплектация

Крепежа в комплекте более чем достаточно

Метровый кабель USB 3.0 имеет второй разъем типа B (квадратный). Такой тип шнура довольно редок, и его лучше не терять, иначе за замену придётся выложить около 700 р (а за более длинный — 1000 р). Кабель eSATA также имеет длину в 1 м, хотя текущая версия стандарта предполагает длину до 2 м, и такие провода в продаже имеются. Так что если необходимо, чтобы хранилище располагалось от компьютера на большем расстоянии, потребуется дополнительно раскошелиться.

Внутреннее устройство

Хранилище CFI содержит два контроллера Jmicron. Один, JMB391 — собственно для RAID, второй, JMS539, является мостом между SATA и USB 3.0. Он поддерживает стандарт SATA II и содержит в том числе отдельный порт USB 2.0 (который на CFI B8283JDGG не реализован, так как попросту не нужен).

Изнутри CFI B8283JDGG напоминает обычный компьютер в корпусе MiniTower, только без материнской платы

8 отсеков для дисков подключены к контроллеру по 2 каналам. Эта схема накладывает некоторые ограничения, которые, впрочем, вряд ли вызовут затруднения у обычного пользователя. Если у вас 3 диска, и вы хотите создать массив RAID3 или RAID5, их следует размещать в отсеках, подключённым к одному каналу.

Миниатюрная системная плата

Если USB 3.0 имеется практически на всех более-менее современных материнских платах, то внешнего порта eSATA на компьютере может и не быть. В этом случае понадобится планка, стоящая от 50-100 р. за переходник на 1-2 порта и до 400 р за вариант с внешним разъемом питания (подключающемуся к свободному Molex от блока питания). Порты eSATA также могут быть на внутренних кард-ридерах, ставящихся в 3,5-дюймовый отсек корпуса.

Но материнские платы, не имеющими именно встроенного eSATA, не умеют задействовать режим SATA Port Multiplier. Поэтому владельцы таких ПК не смогут в полной мере воспользоваться режимом Clear, в котором каждый жёсткий диск виден отдельно; им будет доступен только первый из всех подключённых. У самой CFI в описании возможных применений хранилища упоминается об использовании винчестеров в качестве сменных кассет с видеофайлами, например, в составе системы видеонаблюдения.

Электрические характеристики БП Delta DPS-300AB-9F

В качестве источника питания установлен 300-ваттный БП неплохо зарекомендовавшей себя компании Delta. Кстати, отдельно такой БП может стоить около 2000 р.

Работа и настройка

Вся настройка, состоящая из выбора режимов работы, производится с помощью переключателей на задней панели устройства. Перед сменой уровней RAID нужно выключить устройство, нажать разогнутой скрепкой кнопку Reset на задней панели и удерживать её примерно 5 секунд после включения питания.

CFI B8283JDGG поддерживает уровниRAID0 (в инструкции называется R00), RAID3 (R30), RAID5(R50), а также JBOD (LARGE) и режимы Clean, в котором все винчестеры видны по-отдельности.

Кнопка питания включает и выключает устройство сразу же, в то время как сетевым хранилищам требуется время на загрузку операционной системы, а сигнал отключения (как правило, это удержание кнопки в течение 3-4 с) лишь даёт команду завершения активным процессам.

Разделы ёмкостью в несколько терабайт требуют создания томов типа GPT, а не MBR, размер тома будет ограничен 2 Тбайтами. Но при инициализации нового диска в менеджере дисков Windows и создании GPT этот процесс зависал, причём не только в Windows 7 на тестовом стенде, но и на Windows 7 на других компьютерах. В таком случае можно сначала проинициализировать диск как MBR (к примеру, 4-Тбайтный RAID окажется разделённым на части по 2 Тбайта), а затем преобразовать в GPT; после этого все 4 терабайта будут доступны в пределах одного раздела.

Важное замечание — при работе в Windows XP, даже 64-битном, система будет видеть массив только как 2-терабайтный.

Несмотря на наличие двух вентиляторов (в БП и в корпусе), хранилище довольно тихое — тише, чем компьютер с классическим блоком питания, штатным кулером процессора и активным охлаждением видеокарты. Но не настолько тихое, как NAS или DAS на 2 диска. Не только из-за меньшего количества винчестеров (обращение к ним всегда слышно), но и потому, что маленькие вентиляторы в таких устройствах, размером 4-6 см, как правило, создают меньше шума.

В начале обзора упоминалось, что для B8283JDGG не требуется программное обеспечение. Тем не менее, для него существует утилита Hardware RAID Manager, с помощью которой можно настраивать работу RAID программым образом, а также получать информацию о системе.

Дизайн интерфейса Hardware RAID Manager мог бы обойтись и без графических «наворотов». Впрочем, кому как нравится.

Тестирование

Для тестирования применялись 4 диска Western Digital WD10EFRX серии NASware. Главная их особенность — модели этого семейства используют подходящий для работы в системах RAID механизм контроля ошибок. Обычный «домашний» винчестер слишком долго может обрабатывать какую-либо проблему чтения или записи, и управляющая система RAID решит, что он вышел из строя. В случае RAID0 это грозит полной недоступностью данных, а в случае RAID3, RAID5 и подобных приведёт к переходу в аварийный режим («вырожденный» или degraded) и необходимости долгого восстановления (rebiuld), при которых скорость доступа к файлам упадёт в разы. Модели NASware также лучше подходят для работы в условиях с повышенными вибрациями, то есть в корпусах с несколькими винчестерами.

Читайте также: