Что хранит внешняя память компьютера

Обновлено: 06.07.2024

Внешние накопители используются там, где обычные флешки не могут быть применены (к примеру, для просмотра фильмов в Full HD качестве на телевизоре). Они используются для хранения личной информации.

Однако не все представляют, как выбрать внешний жесткий диск для хранения данных. А ведь есть ряд важных критериев, которые влияют на качественную работу винчестера. Мы подобрали список основных параметров, определиться с которыми нам помогал Евгений Зорин , консультант магазина электроники «TechSpace».

Перед тем, как решить, какой внешний жесткий диск лучше выбрать, следует определиться с видом и оптимальным объемом накопителя. Также есть ряд технических критериев, которые влияют на надежность работы винчестера.

Их мы и коснемся в нашей статье, а перед этим рассмотрим топ, в который мы включили лучшие устройства. В рейтинг вошли модели HDD и SSD:

Внешний HDD диск Toshiba Canvio Ready 1 ТБ

размер 2.5”;
5400 об./мин;
USB-порт для подключения;
интерфейс 500 мегабит.

Портативник с местом на установленной магнитной пластине в 1 ТБ, подходящий как для компьютера, так и для телевизора. С этими девайсами он взаимодействует при помощи USB. Шпиндель в нем крутится на скорости 5400 об./мин, что обеспечивает бесшумное функционирование при чтении или копировании. Интегрированный контроллер обеспечивает передачу файлов на скорости 500 Мб/сек при идеальных условиях (в теории).

Диск помещен в кожух из качественного пластика и соответствует классическому формату 2.5”. Весит устройство всего 175 грамм. Внутри корпуса располагаются специальные противоударные прокладки. Есть также материал, препятствующий вибрации. В комплекте с накопителем идет кабель USB, но довольно короткий.

Отзывы

Надежный съемный жесткий диск, который работает быстро. Для хранения файлов он точно подходит. Сопрягается с телевизорами. Без проблем определяется на ПК с разными ОС. Но шнур хотелось бы подлиннее.

Плюсы:

крепкий корпус;
надежность;
ударопрочные вставки;
тихая работа.

Минусы:

Переносной внешний диск SSD Seagate Expansion Portable Drive 500 ГБ

SSD диск;
емкость 500 ГБ;
формат 2.5”;
USB-порт для подключения.

Переносной твердотельный накопитель размером в полтерабайта, обеспечивающий быстрое функционирование при чтении или записи. Из-за своей конструкции мало чувствителен к падениям и другим механическим воздействиям. Накопитель основан на микросхемах с памятью 3D NAND. Это обеспечивает высокую надежность и скорость.

Плата с чипами помещена в тонкий корпус с определенной степенью защиты. С устройствами портативник взаимодействует при помощи USB стандарта 3.0. Диск поддерживает данный интерфейс. Интегрированный контроллер способен выдать приличную скорость при соответствующих условиях. Производитель положил шнур для подключения к девайсам в комплект.

Отзывы

Маленький и легкий SSD, который подходит для ноутбука. Обеспечивает высокую скорость при записи и чтении файлов. Греется умеренно. Проблем с надежностью нет. 500 Гб достаточно даже для фильмов.

Преимущества:

микросхемы 3D NAND;
интерфейс USB версии 3.0;
малый вес;
500 гигабайт;
тонкий корпус;
ударопрочность.

Минусы:

Съемный накопитель Western Digital WD Elements Portable 2 ТБ для хранения большого объема данных

2 Тб памяти;
скорость шпинделя 5400 RPM
вес 230 грамм
подключение по USB версии 3.0.

Характеристик достаточно для просмотра фильмов в стандарте 1080р. Но 4К не потянет из-за конструктивных особенностей. Доступно 2 Тб. Выполнен в формате 2,5 дюймов. Встроенный контроллер поддерживает интерфейс USB редакции 3.0 и в теории обеспечивает скорость передачи на уровне 500 МБ/с.

Шпиндель вращается со скоростью 5400 (RPM) оборотов в минуту, что позволяет диску работать относительно тихо. При длительной работе температура диска не поднимается выше 45 градусов по Цельсию. В корпусе располагаются антивибрационные и противоударные прокладки. В комплекте идет кабель для подключения к ПК.

Отзывы

Объем у диска такой, что все остальные особенности несущественны. Отлично подходит для записи на него фильмов и сериалов в стандарте 1080р. Скорости достаточно для просмотра на большом экране. Но ценник в WD могли бы и снизить.

Плюсы:

объем 2 Тб;
интерфейс 500 мегабит;
антивибрационные прокладки;
низкая температура;
сигнальный светодиод;
шнур в коробке.

Минусы:

Типы внешних жестких дисков и принцип работы

Существуют определенные виды внешних накопителей. Они отличаются характеристиками, структурой и принципом работы. Различные типы внешних жестких дисков стоит изучить для того, чтобы выбрать подходящий продукт. Иначе можно сделать ошибку и купить не то, что требуется.

Вот какие бывают портативные хранилища файлов:

HDD . Классические жесткие диски механической конструкции. В их основе лежит магнитный диск со считывающей головкой. Диск вращается на шпинделе, голова считывает данные и передает из на контроллер. А последний уже передает сведения на компьютер, либо другое устройство. Таков принцип работы HDD. Для портативных накопителей подобного типа предусмотрены корпусы с прокладками, гасящими силу удара. Объемы накопителей могут быть разными: от 300 ГБ до нескольких терабайт. Эти устройства являются самыми доступными среди портативников.
SSD . Как называется внешний жесткий диск, выдающий большую скорость при работе с любыми файлами? Твердотельный накопитель (SSD). В их основе лежит плата с распаянной на ней памятью в виде микросхем. Количество чипов варьируется в зависимости от объема диска. Размеры таких устройств могут быть миниатюрными. Актуальный тип памяти для подобных девайсов – 3D NAND. Остальные (MLC, TLC) уже устарели. Чаще всего используются контроллеры с поддержкой интерфейса USB версии 3.0. Реже встречаются модели, способные работать с USB 3.1 или Thunderbolt. Самый большой объем портативного диска – 2 терабайта.
SSHD . В классе портативных устройств встречаются редко. Это гибридные накопители. Основной объем у них находится на магнитной пластине (как в HDD). Считывание происходит при помощи механической головки. Но есть также плата с распаянной на ней флеш-памятью. Она используется для хранения кэша. В портативном сегменте такие накопители почти не встречаются потому, что в них нет смысла. Память для кэша нужна только при работе в компьютере: туда помещаются данные запуска операционки и программ.

Чем HDD накопитель отличается от SDD

Отличия есть, и причем существенные, поскольку это устройства разных классов. Для среднестатистического пользователя такие названия почти ничего не говорят. Ведь у обоих продуктов одно назначение – хранить файлы. Поговорим о том, чем отличаются твердотельные накопители от механических. Это поможет разобраться в вопросе выбора девайса.

Конструкция . В основе классического винчестера лежат механические составляющие: магнитный диск для записи информации, считывающая головка, шпиндель, подшипники и так далее. Твердотельный же диск целиком основан на микросхемах. Механического в нем ничего нет. Все работает на электронике и управляется ею же.
Скорость . Внешняя память на основе HDD всегда будет медленнее, чем SSD. Это связано с конструктивными особенностями. Механическому жесткому диску нужно время на поиск информации на поверхности, установку головы в нужное положение, считывание и передачу данных на контроллер. Твердотельный диск лишен всего этого. Данные считываются прямиком из флеш-памяти, которая имеет общую структуру даже если располагается в разных чипах. Потому скорость в десятки раз больше.
Ударопрочность . Винчестеры чувствительны к механическим воздействиям. Даже незначительный удар может вывести диск из строя. Его механические части могут повредить пластину с информацией. У SSD такой проблемы нет. Твердотельные накопители боятся только прямого воздействия на плату с микросхемами.
Размеры . Механические накопители всегда будут крупнее своих твердотельных собратьев. В этом случае также виновата конструкция. Уменьшить их размер нельзя по той причине, что в меньший корпус просто не поместится дисковая пластика и голова. А SSD – это просто плата с контроллером и разъемом. Ее можно поместить в любой корпус.
Цена . Вот здесь выигрывают HDD. Они заметно дешевле, чем твердотельные накопители. Это связано с процессом изготовления продукта. У SSD он более сложен технологически, что и обуславливает высокую стоимость. Классический винчестер на 2 терабайта всегда будет дешевле твердотельного диска с таким же объемом.

Основные характеристики и критерии выбора винчестера

Многие не знают, как правильно выбрать съемный жесткий диск из многообразия доступных моделей. Это потому, что пользователи не понимают, на какие характеристики стоит смотреть в первую очередь. Естественно, сначала нужно выбрать тип девайса (HDD или SSD). А потом уже смотреть на параметры, отличающие хороший внешний винчестер:

2.5 или 3.5 дюйма . Производители выпускают внешние накопители в двух форм-факторах: 2.5 и 3.5 дюйма. Выбор внешнего HDD по этому параметру должен основываться на ваших предпочтениях. Ведь модели на 2.5 более компактны. Но учтите, что большие объемы (вроде 5 ТБ и выше) могут быть доступны только в полноразмерных дисках. У формата 2.5” этот показатель ограничен двумя терабайтами.
Портативный или стационарный . Этими терминами обозначаются разновидности дисков с разным типом питания. К портативным относятся те, что получают необходимую энергию из порта USB, который также используют для передачи данных. Стационарным же требуется отдельное питание. Это может быть еще один разъем USB или даже стандартная розетка. Однако дополнительное питание чаще всего встречается у моделей с большими объемами.
Объем накопителя . Вот здесь уже все построено на потребностях пользователя. Если вам нужен накопитель для хранения фильмов и их просмотра, то лучше выбирать модели от 2 ТБ. Ведь ролики в качестве 1080p занимают много места. А если вы отводите портативнику роль файлохранилища с данными разного типа, то достаточно будет и полтерабайта. Но приобретать варианты со меньшим значением нет никакого смысла.
Кэш (для HDD) . В кэш на диске помещаются файлы, которые нужно быстро скопировать или передать. Это своеобразный буфер жесткого диска. Он основан на флеш-памяти. Потому является намного быстрее механического HDD. Объем кэша во внешних HDD может варьироваться от 8 до 64 МБ. Чем его больше, тем быстрее будут передаваться файлы. Однако есть одно но: все это справедливо только для маленьких файлов. При передаче больших объемов никакой разницы не будет, так как они просто не поместятся в кэш.
Скорость шпинделя (для HDD) . Что это такое? Шпиндель – это часть механического винчестера, на котором крепится магнитный диск. Данный показатель влияет на общую скорость работы портативника. Чем быстрее вращается шпиндель, тем быстрее передаются файлы на винчестер. У большинства моделей это значение равно 5400 RPM. Но можно встретить варианты с 7200 оборотами в минуту. Только учтите, что с такой скоростью накопитель будет больше греться. Мы можем посоветовать выбрать диск на 5400 оборотов. Разница минимальна, но срок службы получится больше. Да и шуметь диск не будет.
Интерфейс подключения . Практически все производители уже перешли на стандарт USB редакции 3.0. Он обеспечивает высокие скорости при обмене файлами и выдает большее напряжение для питания. Но встречаются еще модели со стандартом 2.0. Их нужно избегать, так как толку от таких накопителей не будет. Существуют варианты с экзотическими интерфейсами: Thunderbolt и FireWire. Они актуальны только в том случае, если у вас компьютер от Apple. В другой технике они встречаются редко.
Работа с ОС . Вообще, портативник должен легко определяться в любой операционке. С Windows и Mac OS у производителей обычно проблем нет. Но если у вас установлен Linux, то стоит уточнить, сможет ли выбранный накопитель нормально работать с такой операционкой. Ведь для Linux просто может не быть драйверов. Если диск и будет работать, то повышенной скорости от него можно не ждать.
Защищенный корпус . Иногда встречаются портативники в защитном корпусе. Такие устройства надежно защищены от внешних воздействий. Особенно нуждаются в противоударном корпусе механические диски. В некоторых случаях можно даже встретить варианты с полной защитой от воды. Если вы будете носить диск с собой вежде, то стоит подумать о приобретении именно такой модели.

Выбираем фирму: список лучших производителей

У пользователей возникает резонный вопрос: какой фирмы выбрать внешний накопитель? Компаний, выпускающих подобные продукты довольно много. Среди них есть крупные бренды и известные только узкому кругу пользователей марки.

Лучшие производители:

Western Digital . Известная компания, производящая накопители уже очень давно. За плечами у фирмы солидный опыт и целый список новых технологий. Портативники от WD отличаются качеством и надежностью. Советы пользователей в отзывах дают понять, что бренд действительно заслуживает доверия.
Seagate . Еще один лидер в мире жестких дисков. Еще 20 лет назад компания выпускала невероятно надежные HDD серии Barracuda, которые у многих живы до сих пор. Портативные накопители тоже получаются отличными. Они быстро работают, выдерживают любые нагрузки и отличаются долговечностью.
Toshiba . Японская компания освоила выпуск жестких дисков уже давно. Теперь ее продукция пользуется заслуженным уважением пользователей. Главное отличие внешних HDD от этой фирмы – исключительная надежность.
Samsung . На данный момент компания специализируется на SSD. В них устанавливают доработанную память 3D NAND и контроллеры собственного производства. В результате получаются быстрые, надежные и качественные портативные накопители.
SanDisk . Этой компании принадлежит десяток патентов, связанных с накопителями и дисками. Классические HDD производитель не выпускает, но вот внешние SSD получаются отменными. Ведь используются современные технологии.
ADATA . Специализация компании – карты памяти и USB флешки. Но относительно недавно фирма занялась твердотельными дисками. В том числе внешними. Устройства от ADATA обеспечивают высокую скорость. Но процент заводского брака почему-то велик.
Lacie . Конек этого производителя – защищенные портативники с набором различных интерфейсов. Есть модели с полной защитой от воды в противоударном корпусе с поддержкой передачи файлов по USB, Thunderbolt и FireWire. При этом качество продуктов достаточно высокое. А пользователи говорят, что по надежности внешние накопители от этой компании сопоставимы с продуктами от Seagate.

Заключение

Прежде чем выбрать внешний накопитель, следует ознакомится с тем, какие типы подобных продуктов существуют, зачем им дополнительное питание и почему SSD быстрее. Не забудьте, что перед выбором портативника нужно сначала решить, какой именно тип вам нужен.

Напомним о параметрах моделях, вошедших в топ-3:

• HDD диск Toshiba Canvio Ready 1 ТБ . Накопитель размером 2.5” на 1 Тб со шпинделем, вращающимся на 5400 оборотах и интерфейсом USB редакции 3.0. Работает тихо, отличается надежностью и заключен в корпус с противоударными прокладками.

• SSD Seagate Expansion Portable Drive 500 ГБ . Твердотельный вариант с высокой скоростью записи и чтения. Внутри распаяны микросхемы с памятью 3D NAND, а также производительный контроллер. Подходит для ноутбуков и телевизоров.

• Western Digital WD Elements Portable 2 ТБ для хранения большого объема данных. На 2 терабайта этого накопителя поместится много данных. Он работает на 5400 оборотах, а файлы передает при помощи интерфейса USB версии 3.0.

При выборе жесткого диска следуйте нашим рекомендациям. А три модели, представленные в обзоре, могут на конкретном примере дать представление о том, какими параметрами характеризуется качественный HDD или SSD.

Сейчас оптические диски постепенно отходят на второй план и это понятно. Оптические диски позволяют записать относительно небольшое количество информации. Также удобство использования оптического диска оставляет желать лучше, к тому же диски можно легко повредить, поцарапать, что приводит к потере читаемости диска. Однако для длительного хранения медиаинформации (фильмов, музыки) оптические диски подходят как никакой другой внешний носитель. Все медиацентры и видеопроигрыватели по-прежнему воспроизводят оптические диски.

Флешки

USB-флешки

К разновидностью флешек можно отнести карты памяти, которые с картриддером являются полноценной USB-флешкой. Удобство использование такого тандема позволяет хранить значительные объемы информации на различных картах памяти, которые будет занимать минимум места. К тому же вы всегда можете прочитать карту памяти вашего смартфона, фотоаппарата.

Флешки удобно использовать в повседневной жизни – переносить документы, сохранять и копировать различные файлы, просматривать видео и прослушивать музыку.

Внешние жесткие диски

Внешние жесткие диски технически представляют собой жесткий диск, помещенный в компактный корпус с USB адаптером и системой защиты от вибрации. Как известно жесткие диски обладают впечатляющими объемами дискового пространства, что в купе с мобильностью делает их очень привлекательными. На внешнем жестком диске вы сможете хранить всю свою видео и аудиоколлекцию. Однако для оптимальной работы внешнего жесткого диска требуется повышенная мощность питания. Один разъем USB не в силе обеспечить полноценное питание. Вот почему на внешних жестких дисках имеется двойной кабель USB. По габаритам внешние жесткие диски совеем небольшие, и могут легко поместиться в обычном кармане.

HDD боксы

Существуют HDD боксы, предназначенные для использования в качестве носителя информации обычный жесткий диск (HDD). Такие боксы представляют собой коробку с контроллером USB, к которому подключаются самые простые жесткие диски стационарного компьютера.

Таким образом, вы легко можете переносить информацию непосредственно с жесткого диска вашего компьютера напрямую, без дополнительного копирования и вставки. Такой вариант будет намного дешевле покупки внешнего жесткого диска, особенно если перенести на другой компьютер нужно почти весь раздел жесткого диска.

Не пропусти самое интересное!
Подписывайтесь на нас в Facebook и Вконтакте!

В общем случае, границы между этими разновидностями носителей довольно расплывчаты и могут варьироваться, в зависимости от ситуации и внешних условий.

Необходима подсказка, как устранить затертость с заднего бампера автомобиля.
Кто-то прижался во дворе и поцарапал. Деньги выкидывать для перекраску элемента нет желания, т.к дорого стоит.

«Памяти много не бывает» - истина, известная каждому владельцу компьютера, ноутбука или планшета. Рано или поздно, встроенный диск устройства оказывается набит «под завязку», причем исключительно нужными программами и данными, стереть что-то из которых просто невозможно.

Пора увеличивать дисковую память и неудивительно, что многие в первую очередь вспоминают о внешних жестких дисках – ведь это самый простой способ подключить к системе дополнительный жесткий диск, а в случае с многими планшетами – так и вовсе единственный.

Сегодня в продаже встречаются внешние жесткие диски двух видов – SSD и HDD.

SSD (Solid State Disk – Твердотельный диск) использует для хранения данных микросхемы flash-памяти. SSD являются, фактически, разновидностью USB flash накопителей, отличаясь от «флешек» габаритами, максимальным объемом, наличием кэш-памяти и высокими скоростными показателями.

HDD (Hard Disk Drive – Накопитель на жестком диске) хранит данные на дисках из ферромагнитного материала, запись и чтение производится с помощью блока головок. Поэтому скорости чтения-записи у жестких дисков в разы (а в некоторых случаях – в десятки раз) меньше, чем у SSD. Кроме того, HDD боятся сотрясений во время работы – зазор между головкой и вращающимся диском составляет всего около 0,1 мкм, касание же головкой диска может привести к потере данных и даже к выходу HDD из строя. Почему же HDD сохраняют популярность?

- HDD намного дешевле. Средний HDD почти в 10 раз дешевле аналогичного по емкости SSD.

- Максимальный объем HDD больше – в продаже можно найти HDD накопители объемом до 24 ТБ. У SSD предел скромнее – 2 ТБ.

- При частой перезаписи данных HDD проработает дольше – у SSD ограничено количество циклов записи. Использование SSD в качестве рабочего диска для часто меняющихся данных быстро выведет его из строя. У HDD такого недостатка нет.

Резюмируя, можно сказать, что если вам нужен мобильный и не боящийся ударов накопитель не слишком большого объема для хранения редко меняющихся данных (архивы, музыка, изображения, видеофайлы, базы данных) и вам важна скорость чтения с этого накопителя, то SSD подойдет лучше.

Если же вам нужен диск большого объема по минимальной цене, и вы готовы мириться с недостатками HDD, то осталось только разобраться в остальных его характеристиках и выбрать модель, наиболее вам подходящую.

Характеристки внешних жестких дисков

Объем– основной параметр любого накопителя, определяющий как его привлекательность, так и цену. «Аппетиты» современных программ постоянно растут, как и объемы видеофайлов и файлов с фотографиями, поэтому желание приобрести накопитель большого объема вполне понятно. С другой стороны внешние HDD большого объема стоят дороже иного компьютера. Где же «золотая середина»?

Как видно из графика, выгоднее всего покупать диски объема 4-8 ТБ – у них стоимость 1 ТБ объема будет самой низкой.

Форм-фактор.

Исторически сложилось, что жесткие диски для компьютеров и ноутбуков выпускаются в двух форм-факторах – 2,5" – для ноутбуков и 3,5" – для стационарных компьютеров.

А поскольку внешний жесткий диск – это обычный жесткий диск в отдельном корпусе, форм-факторы сохранились те же – 3,5" и 2,5". Диски форм-фактора 2,5" компактнее и мобильнее, но максимальный объем их ограничен 5ТБ. Внешние HDD большего объема бывают либо в форм-факторе 3,5", либо составные из нескольких HDD.

Вид накопителя.

Портативныевнешние диски имеют небольшой размер и не требуют отдельного питания. Большинство портативных HDD выполнены в форм-факторе 2,5". Портативный HDD удобно использовать в качестве мобильного накопителя для ноутбука или планшета.

Стационарные жесткие диски могут состоять из одного или нескольких HDD и достигать объема 24 ТБ. Стационарные накопители зачастую требуют отдельного питания, кроме того, их размеры и вес намного больше, чем у портативных. Такой жесткий диск лучше использовать в качестве внешнего накопителя для стационарного компьютера.

Скорость вращения шпинделя влияет на скорость чтения и записи данных с жесткого диска. Разница особенно сильно проявляется при записи и чтении больших нефрагментированных файлов, но и при работе с мелкими файлами скорость доступа к данным на более высокооборотистых HDD, как правило, выше. Это справедливо для сравнимых HDD одного производителя, к примеру, жесткие диски WD с частотой вращения шпинделя в 5400 rpm почти вдвое уступают по скорости чтения дискам того же производителя, но с частотой вращения 7200 rpm.

Сравнительный анализ скорости чтения 3х жестких дисков WesternDigital в различных режимах работы

Сравнивать по скорости вращения шпинделя разные жесткие диски разных производителей некорректно – скорость чтения/записи зависит не только от частоты вращения, но и от скорости позиционирования головок, от схемотехники контроллера жесткого диска и т.д.

Объем кэш-памяти.

Кэш-память предназначена для буферизации данных перед чтением и записью на диск, для хранения часто используемой информации (индексов, загрузочных записей, таблиц размещения файлов) или информации, которая может потребоваться в ближайшее время (например, содержимое секторов, ближайших к уже прочитанному). Наличие кэш-памяти значительно ускоряет работу с данными на жестком диске.

А вот объем кэш-памяти влияет на скорость работы незначительно – минимального для современных жестких дисков объема кэша в 8 МБ вполне достаточно для хранения служебной информации о диске, а для заметного ускорения работы за счет кэширования необходимо, чтобы объем кэша заметно превышал объем обрабатываемых файлов.

Поскольку размер в десятки мегабайт для современных файлов совсем не редкость, то проявляться эффект ускорения за счет кэширования будет нечасто. При работе с небольшими файлами разницу между объемом кэша в 8 МБ и в 64 МБ еще можно будет заметить, а вот между 32 и 64 уже вряд ли. При работе же с большими файлами размер кэша вообще не повлияет на скорость их считывания или записи.

Интерфейс подключения.

- USB 2.0 на сегодняшний день считается уже устаревшим. Его максимальная пропускная способность составляет 480 Мб/с (т.е. 60 Мбайт/с), а скорости чтения/записи на современных HDD зачастую превышают 100 Мбайт/с. Впрочем, такую скорость жесткие диски выдают только при чтении или записи больших нефрагментированных файлов, при обычной работе скорость будет в разы меньше. Но если вы часто копируете на внешний диск и обратно большие файлы (например, фильмы) и хотите, чтобы процесс шел побыстрее, то лучше предпочесть накопитель с более скоростным интерфейсом.

- USB 3.0 имеет максимальную скорость передачи данных 5 Гб/с, чего вполне достаточно для любого жесткого диска. С учетом распространенности этого интерфейса его можно считать оптимальным для внешних жестких дисков на сегодняшний день, тем более что обратная совместимость интерфейса USB позволяет подключать устройства USB 3.0 к старым компьютерам, не имеющим USB 3.0 портов (разумеется, со снижением скорости до стандартов 2.0). Но следует иметь в виду, что сила тока в разъеме USB 3.0 может быть почти в два раза выше, чем у 2.0, и многие USB 3.0 устройства рассчитаны именно на повышенный ток. И в этом случае устройство просто не заработает, будучи подключено к разъему USB 2.0. Проблемы не возникнет, если у жесткого диска есть отдельное питание, но такой накопитель скорее всего не получится использовать в отрыве от розетки.

Впрочем, есть способ без отдельного питания подключить внешнее устройство, потребляющее 950 мА, к разъему USB 2.0, выдающему максимум 500 мА - это раздвоенный интерфейсный кабель. Один из разъемов служит и для питания и для обмена данными, а второй - только для добора недостающего питания.

Нельзя забывать, что повышенное энергопотребление USB 3.0 устройств ведет к сокращению срока автономной работы ноутбуков и планшетов. С USB 2.0 устройством розетка потребуется не так быстро.

- USB 3.1 имеет максимальную скорость в 10Гб/с, что для жестких дисков является даже излишним, поэтому гнаться за поддержкой именно этого интерфейса не стоит – жесткий диск все равно не сможет обеспечить скорость передачи данных, при которой будет важна поддержка именно USB 3.1. Обратная совместимость работает и с этим интерфейсом, USB 3.1 устройство можно подключать к разъемам USB 3.0 и USB 2.0 – но только в том случае, если интерфейсный кабель снабжен разъемом Standard-A (Type-A). Многие внешние жесткие диски с этим интерфейсом комплектуются переходником, позволяющим подключать их к любому типу разъема. Более практичный вариант – универсальный интерфейсный кабель с двумя разъемами или с разъемом-трансформером.

Но при подключении к старым разъемам опять могут возникнуть проблемы с питанием - стандарт USB 3.1 может выдавать ток силой до 3 А и напряжением до 20 В. Если устройство рассчитано на повышенное напряжение и/или ток, на старых разъемах оно работать не будет, и даже раздвоенный кабель уже может не помочь. Если вы планируете подключать внешний жесткий диск к старым компьютерам, не имеющим даже USB 3.0 разъемов, то перед покупкой следует обязательно убедиться, что устройство будет работать на разъеме USB 2.0 - уверений продавца об "обратной совместимости USB" тут явно недостаточно.

- Thunderbolt применяется только на компьютерах Apple, поэтому внешний жесткий диск с поддержкой этого интерфейса будет интересен в первую очередь владельцам MacBook-ов и iMac-ов. Впрочем, чтобы не терять остальных покупателей, большинство производителей устройств с поддержкой thunderbolt снабжают их также поддержкой USB 3.0/3.1

-Firewire (IEEE 1394) – стандарт, разработанный фирмой Apple в 1995г, обеспечивал скорость до 400Мб/с, чем – на тот момент – значительно превосходил другие существующие стандарты. В конце 90-х годов стандарт считался наиболее перспективным, но лицензионная политика Apple и слабая совместимость между различными версиями стандарта привели к тому, что на сегодняшний день он уже почти не применяется, повсеместно уступив стандарту USB 3.0/3.1

Защита от внешнего воздействия – немаловажная для всех для внешних накопителей характеристика в случае жестких дисков становится еще более востребованной. Если вы подбираете внешний жесткий диск для ноутбука или планшета и собираетесь эксплуатировать его в самых различных условиях, озаботьтесь наличием на жестком диске защиты от ударовили, хотя бы, чтобы он был в резиновомили силиконовомкорпусе. Для работы на открытом воздухе или в производственных помещениях не повредит наличиезащиты от пыли и влаги.

Варианты выбора внешних жестких дисков

Если вам нужен внешний жесткий диск по минимальной цене, имейте в виду, что накопители объемом в 500Гб имеют самую большую стоимость единицы объема среди всех внешних жестких дисков. Лучше с минимальной доплатой приобрести диск объемом от 1 ТБ.

Если вы желаете получить максимум объема за минимум денег, выбирайте среди внешних жестких дисков объема 4-8 ТБ – в этом диапазоне стоимость 1 ТБ самая низкая.

Если вам важна скорость обмена данных с накопителем, выбирайте среди внешних жестких дисков с частотой вращения шпинделя 7200 rpm

Если вы собираетесь использовать накопитель в не самых благоприятных условиях и опасаетесь за его сохранность, выбирайте модели в корпусе из резины или силикона и с защитой от внешних воздействий.

TL;DR: Вводная статья с описанием разных вариантов хранения данных. Будут рассмотрены принципы, описаны преимущества и недостатки, а также предпочтительные варианты использования.

Зачем это все?

Хранение данных — одно из важнейших направлений развития компьютеров, возникшее после появления энергонезависимых запоминающих устройств. Системы хранения данных разных масштабов применяются повсеместно: в банках, магазинах, предприятиях. По мере роста требований к хранимым данным растет сложность хранилищ данных.

Надежно хранить данные в больших объемах, а также выдерживать отказы физических носителей — весьма интересная и сложная инженерная задача.

Хранение данных

Под хранением обычно понимают запись данных на некоторые накопители данных, с целью их (данных) дальнейшего использования. Опустим исторические варианты организации хранения, рассмотрим подробнее классификацию систем хранения по разным критериям. Я выбрал следующие критерии для классификации: по способу подключения, по типу используемых носителей, по форме хранения данных, по реализации.

По способу подключения есть следующие варианты:

Внутреннее. Сюда относятся классическое подключение дисков в компьютерах, накопители данных устанавливаются непосредственно в том же корпусе, где и будут использоваться. Типовые шины для подключения — SATA, SAS, из устаревших — IDE, SCSI.

подключение дисков в сервере

Внешнее. Подразумевается подключение накопителей с использованием некоторой внешней шины, например FC, SAS, IB, либо с использованием высокоскоростных сетевых карт.

дисковая полка, подключаемая по FC

По типу используемых накопителей возможно выделить:

Дисковые. Предельно простой и вероятно наиболее распространенный вариант до сих пор, в качестве накопителей используются жесткие диски
Ленточные. В качестве накопителей используются запоминающие устройства с носителем на магнитной ленте. Наиболее частое применение — организация резервного копирования.
Flash. В качестве накопителей применяются твердотельные диски, они же SSD. Наиболее перспективный и быстрый способ организации хранилищ, по емкости SSD уже фактически сравнялись с жесткими дисками (местами и более емкие). Однако по стоимости хранения они все еще дороже.
Гибридные. Совмещающие в одной системе как жесткие диски, так и SSD. Являются промежуточным вариантом, совмещающим достоинства и недостатки дисковых и flash хранилищ.

Если рассматривать форму хранения данных, то явно выделяются следующие:

Файлы (именованные области данных). Наиболее популярный тип хранения данных — структура подразумевает хранение данных, одинаковое для пользователя и для накопителя.
Блоки. Одинаковые по размеру области, при этом структура данных задается пользователем. Характерной особенностью является оптимизация скорости доступа за счет отсутствия слоя преобразования блоки-файлы, присутствующего в предыдущем способе.
Объекты. Данные хранятся в плоской файловой структуре в виде объектов с метаданными.

По реализации достаточно сложно провести четкие границы, однако можно отметить:

аппаратные, например RAID и HBA контроллеры, специализированные СХД.

RAID контроллер от компании Fujitsu

Программные. Например реализации RAID, включая файловые системы (например, BtrFS), специализированные сетевые файловые системы (NFS) и протоколы (iSCSI), а также SDS

пример организации LVM с шифрованием и избыточностью в виртуальной машине Linux в облаке Azure

Давайте рассмотрим более детально некоторые технологии, их достоинства и недостатки.

Direct Attached Storage — это исторически первый вариант подключения носителей, применяемый до сих пор. Накопитель, с точки зрения компьютера, в котором он установлен, используется монопольно, обращение с накопителем происходит поблочно, обеспечивая максимальную скорость обмена данными с накопителем с минимальными задержками. Также это наиболее дешевый вариант организации системы хранения данных, однако не лишенный своих недостатков. К примеру если нужно организовать хранение данных предприятия на нескольких серверах, то такой способ организации не позволяет совместное использование дисков разных серверов между собой, так что система хранения данных будет не оптимальной: некоторые сервера будут испытывать недостаток дискового пространства, другие же — не будут полностью его утилизировать:

Конфигурации систем с единственным накопителем применяются чаще всего для нетребовательных нагрузок, обычно для домашнего применения. Для профессиональных целей, а также промышленного применения чаще всего используется несколько накопителей, объединенных в RAID-массив программно, либо с помощью аппаратной карты RAID для достижения отказоустойчивости и\или более высокой скорости работы, чем единичный накопитель. Также есть возможность организации кэширования наиболее часто используемых данных на более быстром, но менее емком твердотельном накопителе для достижения и большой емкости и большой скорости работы дисковой подсистемы компьютера.

Storage area network, она же сеть хранения данных, является технологией организации системы хранения данных с использованием выделенной сети, позволяя таким образом подключать диски к серверам с использованием специализированного оборудования. Так решается вопрос с утилизацией дискового пространства серверами, а также устраняются точки отказа, неизбежно присутствующие в системах хранения данных на основе DAS. Сеть хранения данных чаще всего использует технологию Fibre Channel, однако явной привязки к технологии передачи данных — нет. Накопители используются в блочном режиме, для общения с накопителями используются протоколы SCSI и NVMe, инкапсулируемые в кадры FC, либо в стандартные пакеты TCP, например в случае использования SAN на основе iSCSI.

Давайте разберем более детально устройство SAN, для этого логически разделим ее на две важных части, сервера с HBA и дисковые полки, как оконечные устройства, а также коммутаторы (в больших системах — маршрутизаторы) и кабели, как средства построения сети. HBA — специализированный контроллер, размещаемый в сервере, подключаемом к SAN. Через этот контроллер сервер будет «видеть» диски, размещаемые в дисковых полках. Сервера и дисковые полки не обязательно должны размещаться рядом, хотя для достижения высокой производительности и малых задержек это рекомендуется. Сервера и полки подключаются к коммутатору, который организует общую среду передачи данных. Коммутаторы могут также соединяться с собой с помощью межкоммутаторных соединений, совокупность всех коммутаторов и их соединений называется фабрикой. Есть разные варианты реализации фабрики, я не буду тут останавливаться подробно. Для отказоустойчивости рекомендуется подключать минимум две фабрики к каждому HBA в сервере (иногда ставят несколько HBA) и к каждой дисковой полке, чтобы коммутаторы не стали точкой отказа SAN.

Недостатками такой системы являются большая стоимость и сложность, поскольку для обеспечения отказоустойчивости требуется обеспечить несколько путей доступа (multipath) серверов к дисковым полкам, а значит, как минимум, задублировать фабрики. Также в силу физических ограничений (скорость света в общем и емкость передачи данных в информационной матрице коммутаторов в частности) хоть и существует возможность неограниченного подключения устройств между собой, на практике чаще всего есть ограничения по числу соединений (в том числе и между коммутаторами), числу дисковых полок и тому подобное.

Network attached storage, или сетевое файловое хранилище, представляет дисковые ресурсы в виде файлов (или объектов) с использованием сетевых протоколов, например NFS, SMB и прочих. Принципиально базируется на DAS, но ключевым отличием является предоставление общего файлового доступа. Так как работа ведется по сети — сама система хранения может быть сколько угодно далеко от потребителей (в разумных пределах разумеется), но это же является и недостатком в случае организации на предприятиях или в датацентрах, поскольку для работы утилизируется полоса пропускания основной сети — что, однако, может быть нивелировано с использованием выделенных сетевых карт для доступа к NAS. Также по сравнению с SAN упрощается работа клиентов, поскольку сервер NAS берет на себя все вопросы по общему доступу и т.п.

Unified storage

Универсальные системы, позволяющие совмещать в себе как функции NAS так и SAN. Чаще всего по реализации это SAN, в которой есть возможность активировать файловый доступ к дисковому пространству. Для этого устанавливаются дополнительные сетевые карты (или используются уже существующие, если SAN построена на их основе), после чего создается файловая система на некотором блочном устройстве — и уже она раздается по сети клиентам через некоторый файловый протокол, например NFS.

Software-defined storage — программно определяемое хранилище данных, основанное на DAS, при котором дисковые подсистемы нескольких серверов логически объединяются между собой в кластер, который дает своим клиентам доступ к общему дисковому пространству.

Наиболее яркими представителями являются GlusterFS и Ceph, но также подобные вещи можно сделать и традиционными средствами (например на основе LVM2, программной реализации iSCSI и NFS).

N.B. редактора: У вас есть возможность изучить технологию сетевого хранилища Ceph, чтобы использовать в своих проектах для повышения отказоустойчивости, на нашем практическим курсе по Ceph. В начале курса вы получите системные знания по базовым понятиям и терминам, а по окончании научитесь полноценно устанавливать, настраивать и управлять Ceph. Детали и полная программа курса здесь.

Пример SDS на основе GlusterFS

Из преимуществ SDS — можно построить отказоустойчивую производительную реплицируемую систему хранения данных с использованием обычного, возможно даже устаревшего оборудования. Если убрать зависимость от основной сети, то есть добавить выделенные сетевые карты для работы SDS, то получается решение с преимуществами больших SAN\NAS, но без присущих им недостатков. Я считаю, что за подобными системами — будущее, особенно с учетом того, что быстрая сетевая инфраструктура более универсальная (ее можно использовать и для других целей), а также дешевеет гораздо быстрее, чем специализированное оборудование для построения SAN. Недостатком можно назвать увеличение сложности по сравнению с обычным NAS, а также излишней перегруженностью (нужно больше оборудования) в условиях малых систем хранения данных.

Гиперконвергентные системы

Подавляющее большинство систем хранения данных используется для организации дисков виртуальных машин, при использовании SAN неизбежно происходит удорожание инфраструктуры. Но если объединить дисковые системы серверов с помощью SDS, а процессорные ресурсы и оперативную память с помощью гипервизоров отдавать виртуальным машинам, использующим дисковые ресурсы этой SDS — получится неплохо сэкономить. Такой подход с тесной интеграцией хранилища совместно с другими ресурсами называется гиперконвергентностью. Ключевой особенностью тут является способность почти бесконечного роста при нехватке ресурсов, поскольку если не хватает ресурсов, достаточно добавить еще один сервер с дисками к общей системе, чтобы нарастить ее. На практике обычно есть ограничения, но в целом наращивать получается гораздо проще, чем чистую SAN. Недостатком является обычно достаточно высокая стоимость подобных решений, но в целом совокупная стоимость владения обычно снижается.

Облака и эфемерные хранилища

Логическим продолжением перехода на виртуализацию является запуск сервисов в облаках. В предельном случае сервисы разбиваются на функции, запускаемые по требованию (бессерверные вычисления, serverless). Важной особенностью тут является отсутствие состояния, то есть сервисы запускаются по требованию и потенциально могут быть запущены столько экземпляров приложения, сколько требуется для текущей нагрузки. Большинство поставщиков (GCP, Azure, Amazon и прочие) облачных решений предлагают также и доступ к хранилищам, включая файловые и блочные, а также объектные. Некоторые предлагают дополнительно облачные базы, так что приложение, рассчитанное на запуск в таком облаке, легко может работать с подобными системами хранения данных. Для того, чтобы все работало, достаточно оплатить вовремя эти услуги, для небольших приложений поставщики вообще предлагают бесплатное использование ресурсов в течение некоторого срока, либо вообще навсегда.

Из недостатков: могут заблокировать аккаунт, на котором все работает, что может привести к простоям в работе. Также могут быть проблемы со связностью и\или доступностью таких сервисов по сети, поскольку такие хранилища полностью зависят от корректной и правильной работы глобальной сети.

Заключение

Надеюсь, статья была полезной не только новичкам. Предлагаю обсудить в комментариях дополнительные возможности систем хранения данных, написать о своем опыте построения систем хранения данных.

Читайте также: