Накопичувач на жорсткому магнітному диску

Жорсткий диск ( Hard disk drive, HDD) — магнітний диск, основа якого виконана з твердого матеріалу.

Існує багато типів твердих дисків, але всі вони складаються з одних і тих же вузлів із спільним принципом роботи. Основні елементи конструкції наступні:

• пластини магнітних дисків на спільному шпинделі;

• голівки читання/запису;

• механізм приводу голівок (коромисло із сервоприводом);

• двигун приводу дисків;

• друкована плата з електричними схемами керування;

• кабелі і гнізда рознять кабелів живлення і передачі даних;

• елементи конфігурування (перемички і перемикачі).

Диски, двигун приводу дисків, голівки і механізм приводу голівок зазвичай поміщаються в герметичному корпусі, що має назву «гермоблок». Інші вузли, що не входять у гермоблок (друкована плата керування, лицева панель, елементи конфігурування тощо), є знімними і поміщаються ззовні гермоблоку.

Основні характеристики HDD:

• Інтерфейс (SATA, PATA, SCSI, SAS)

• Ємність

• Форм-фактор (3,5», 2,5”)

• Час доступу – від 3 (серверні диски) до 15 мс

• Швидкість обертання диска (SATA – 5400 або 7200 об/ов., SATA RAID – 7200 об/ов, SAS NL – 7200 об/ов., SAS Enterprise – 10 000 або 15 000 об/ов.

На даний час використовується чотири основні категорії жорстких дисків:

• SATA (звичайні, «побутові» SATA) – частота обертання шпинделя 5400 і 7200 об/хв.

• SATA RAID Edition (SATA RE) – частота обертання шпинделя 7200 об/хв., підтримка команд RAID-контролера.

• SAS Near Line (SAS NL) – частота обертання шпинделя 7200 об/хв.

• SAS Enterprise – частота обертання шпинделя 10 000 або 15 000 об/хв.

SATA (Serial ATA) — послідовний інтерфейс обміну даними з накопичувачами інформації. SATA є розвитком інтерфейсу ATA (IDE), який після появи SATA був перейменований в PATA (Parallel ATA).

SAS (Serial Attached SCSI) – послідовний комп’ютерний інтерфейс, розроблений для підключення різних пристроїв зберігання даних, наприклад, жорстких дисків і стрічкових накопичувачів. SAS розроблений для заміни паралельного інтерфейсу SCSI і ґрунтується багато в чому на термінології і наборах команд SCSI.

Інтерфейс SATA є розвитком IDE, який пізніше був перейменований в PATA . Тобто цей інтерфейс з самого початку орієнтований на використання в побутових комп’ютерах, а також в промислових системах з помірними вимогами до продуктивності і надійності. У той же час SAS – це спадкоємець класичного «серверного» інтерфейсу SCSI.

Спочатку інтерфейс SAS мав вищу пропускну здатність, ніж SATA. Але прогрес не стоїть на місці, і третє покоління SATA III має максимальну пропускну здатність на рівні 6 Гбіт/сек, як і в другому поколінні SAS. Однак на ринку вже доступні сервери з SAS-контролером, з пропускною спроможністю до 17 Гбіт/сек.

Для підключення SAS-дисків сервер повинен бути оснащений відповідним контролером. При цьому забезпечується зворотний сумісність інтерфейсів: до SAS-контролера можна підключити SATA-диски, а навпаки – не можна.

SAS забезпечує повнодуплексний обмін даними: жорсткий диск одноразово обробляє по одній команді на читання і запис, а SATA-диск – або на читання, або на запис. Але ця перевага буде помітно тільки при великій кількості дисків, якщо порівнювати SAS NL і SATA RE.

Якщо підвести проміжний підсумок: SATA-диски хороші для створення об’ємних сховищ, від яких не потрібно максимальної продуктивності. А якщо вам потрібно вичавити з дискової підсистеми все можливе, то ваш вибір – SAS.

Основні вимоги до серверних HDD:

• Надійність. Невідновні втрата даних може обернутися багатомільйонними збитками і репутаційними втратами.

• Продуктивність. Сервери апріорі призначені для обробки численних запитів.

• Часу відгуку. Користувачі не повинні чекати, поки серверний диск «прокинеться» і обробить їх запити.

При виборі жорстких дисків необхідно в першу чергу відштовхуватися від завдань, які виконуватиме сервер :

Для недорогих серверів початкового рівня, які обслуговують невелику кількість користувачів можна ставити диски SATA RAID Edition.

Якщо сервер буде обслуговувати бази даних, або кількість дисків в масиві буде 5 і більше, то краще вибрати SAS NL.

Для високонавантажених серверів, які обслуговують велику кількість користувачів, а також для систем, що працюють з найбільш важливими даними необхідно використовувати диски SAS Enterprise.