Условия эксплуатации серверных систем формируют жесткие требования к скорости, механической надежности и масштабируемости накопителей на жестких дисках. В отличие от настольных систем, где эти требования не настолько важны, для применения в серверах предназначены накопители класса Enterprise, изначально рассчитанные для обеспечения работы критически важных приложений и процессов.


FUJITSU MAT Series
FUJITSU MAT Series

Обычно жесткие диски уровня Enterprise ассоциируются с интерфейсом SCSI. Однако, вопреки распространенному стереотипу, многие производители относят к классу Enterprise накопители, построенные на базе интерфейсов SATA и даже IDE ATA. При проектировании и производстве этих накопителей в конструкцию закладывается гораздо больший запас отказоустойчивости, чем у их десктопных аналогов. Гарантированный ресурс наработки на отказ для накопителя класса Enterprise составляет один миллион и более часов. Предусмотрена возможность непрерывной круглосуточной работы.


WD Raptor
WD Raptor
Из таблицы видно, что жесткие диски уровня Enterprise существенно разнятся по своим техническим характеристикам. Выбор конкретных устройств определяется потребностями заказчика и целесообразностью вложений. В самом нижнем классе расположены ATA IDE-накопители WD серии Caviar RE. По стоимости не слишком отличаясь от своих десктопных собратьев, серия Caviar RE обладает рядом преимуществ: заявленное среднее время безотказной работы — около 1 ми-ллиона часов, улучшенная совместимость в RAID-массивах, встроенная технология коррекции ошибок TLER. Скоростные характеристики Caviar RE такие же, как и у обычных дисков десктопного семейства Caviar. Интерфейс IDE, правда, является уже устаревшим решением. Выбор WD Caviar RE может определяться необходимостью модернизации уже существующей системы либо, если речь идет о необходимости сборки доступного по цене решения, рабочей станции с повышенной надежностью дисковой RAID-подсистемы или сервера начального уровня, особенно если важен объем дискового массива. При относительно невысокой стоимости серия WD Caviar RE предлагает накопители объемом до 320 Гб. Стоимость дисков WD Caviar RE — около $150 за 250 ГБ модель.


Seagate Cheetah 15K.4
Seagate Cheetah 15K.4
Более современным решением для систем среднего уровня являются накопители WD Raptor. Эта серия сочетает в себе экономическую доступность интерфейса SATA с быстродействием и надежностью механики, выполненной по SCSI-технологиям. На сегодняшний день встроенные SATA RAID-контроллеры уровней 0, 1 и 0+1 встречаются даже на недорогих материнских платах. Поэтому наилучшим кандидатом для построения доступных дисковых массивов на основе интерфейса SATA выглядят накопители WD Raptor. В зависимости от требований, на основе встроенного SATA RAID-контроллера, с использованием массива из двух или четырех накопителей, можно добиться как более высокого быстродействия, так и повышенной надежности дисковой подсистемы. Стоимость жестких дисков WD Raptor окажется на 20—30% ниже, чем SCSI-накопителей того же объема и составит порядка $200 за модель 74 ГБ. Кроме того, можно сэкономить на RAID-контроллере, который — при построении аналогичного решения на дисках SCSI — заметно увеличит стоимость готового решения.


Seagate Cheetah 10K.7
Seagate Cheetah 10K.7
Наиболее высокую производительность дискового массива могут обеспечить накопители со SCSI-интерфейсом. Даже в том случае, если быстродействие отдельно взятых  “10-тысячных” моделей жестких дисков SCSI в сравнении, скажем, с SATA WD Raptor, который также работает на 10 тысячах оборотов, будут сопоставимы. SCSI-интерфейс гораздо лучше адаптирован для построения многодисковых систем. Предназначение SCSI-интерфейса — серверы и дисковые массивы хранения данных. По этой причине сравнивать отдельно взятые накопители такого класса не совсем корректно. SCSI-диски  — одни из наиболее консервативных устройств в области накопителей: первостепенное значение здесь имеет надежность, поэтому в этой отрасли применяются только проверенные временем технологии. За последние несколько лет динамика роста скоростных показателей SCSI-накопителей была не слишком выражена. Их эволюция в основном выражалась в росте плотности записи и как следствие — увеличении объема накопителя.


Maxtor Atlas 10K V
Maxtor Atlas 10K V
Жесткие диски со SCSI-интерфейсом сильно отличаются как по назначению, так и по стоимости поставляемых решений. К нижней категории самых доступных накопителей на данный момент относятся жесткие диски объемом 36 Гб с частотой вращения двигателя 10 и 15 тыс. об/мин. Используя небольшие по объему, но быстрые и относительно недорогие SCSI-накопители, объединенные в stripe-RAID массивы, можно создавать максимально производительные и экономичные серверы и рабочие станции, используемые для интенсивных вычислений. На фоне других здесь выделяются жесткие диски Maxtor Atlas. При стоимости несколько ниже, чем у конкурентов, заявленные скоростные характеристики у обеих новых линеек Atlas имеют некоторое превосходство. Накопители Maxtor Atlas 10К и 15К оснащены интерфейсом Ultra 320 второго поколения со средствами адаптивной активной фильтрации MaxAdapt, предназначенными для снижения частоты битовых ошибок и облегчения установки диска в существующие SCSI-системы. Стоимость 36 Гб устройств класса 15К — от $200.


Hitachi Ultrastar 15K147
Hitachi Ultrastar 15K147
Если пользователю требуются не очень быстрые, но надежные и объемные накопители в качестве хранилища баз данных или сайтов web-сервера, то для этих целей лучше подходят SCSI-диски с частотой вращения 10 тыс. оборотов, объемом 147 Гб. В данной категории более широкий ассортимент предлагает компания Fujitsu. В этом классе Fujitsu позиционирует две линейки своих десятитысячников: серии MAP и MAT. Решения на основе MAP-серии нельзя назвать рекордсменами по производительности, поскольку плотность записи на поверхность диска здесь вдвое меньше современных значений. Зато серия МАТ отвечает самым высоким современным скоростным и технологическим показателям. Именно Fujitsu первой в мире выпустила SCSI-накопитель объемом 300 Гб, и это было устройство МАТ-серии. Достоинством десятитысячников Fujitsu является умеренное энергопотребление и невысокая рабочая температура, что исключает необходимость применения специальной системы вентиляции. К тому же, SCSI-накопители класса 10К от Fujitsu заметно выигрывают в стоимости. Сегодня жесткий диск Fujitsu объемом 147 Гб с пятилетней гарантией обойдется заказчику от $500.

WD Caviar RE
WD Caviar RE

Seagate Technology объявила 16 марта 2005 года о поставке десятимиллионного SCSI-диска со скоростью вращения 15000 об/мин. Примечательно, что первый в мире винчестер этого класса был разработан именно Seagate в 2001 году. Существует обширная категория потребителей, для которых имя вендора, символизирующее надежность, значит очень много. Именно по этой причине большое количество SCSI-накопителей Seagate исправно трудится во всем мире. Компания продвигает две линейки SCSI-накопителей: Cheetah 10K.7 и Cheetah 15K.4, со скоростью вращения 10 и 15 тысяч об/мин соответственно. В жестких дисках Cheetah применяется совокупность технологий защиты информации 3D Defense System. Технология SAMS (Seagate Advanced Multidrive System) призвана повышать производительность диска при одновременной работе нескольких накопителей. JIT (Just-In-Time) стабилизирует питание, вибрацию и акустические шумы, связанные с перемещениями головок.


Сводная таблица технических параметров накопителей, упомянутых в обзоре
Сводная таблица технических параметров накопителей, упомянутых в обзоре
Hitachi получила производство жестких дисков из рук IBM, вместе с её известной серией SCSI-накопителей Ultrastar, которые компания теперь производит и совершенствует под своим именем. Hitachi представляет на рынке типичный ассортимент жестких дисков на базе линеек Ultrastar 10K300 и Ultrastar 15K147. Выгодной особенностью “пятнадцатитысячников” от Hitachi является увеличенный до 16 Мб буфер кэша. В комплект жестких дисков Hitachi включается традиционная программа диагностики и коррекции IBM Drive Fitness Test. Технология Rotational Vibration Safeguard (RVS) защищает накопители в экстремальных условиях эксплуатации. Функция Drive-TIP заведует защитой жестких дисков от перегрева.

Комментарии относительно перспектив развития интерфейсов жестких дисков класса Enterprise дает менеджер по серверной продукции “Фабрики Квазар-Микро” Вячеслав Романченко:

Интерфейс SCSI (Small Computer System Interface) сослужил хорошую службу профессионалам, на протяжении многих лет являясь индустриальным стандартом де-факто для серверных систем. Но в последнее время на рынке дисковых накопителей отчетливо прослеживаются две новые глобальные тенденции.


Вячеслав Романченко, менеджер по серверной продукции “Фабрики Квазар-Микро”: “В ближайшие годы стоит ожидать постепенного роста доли рынка дисков SAS”
Вячеслав Романченко, менеджер по серверной продукции “Фабрики Квазар-Микро”: “В ближайшие годы стоит ожидать постепенного роста доли рынка дисков SAS”
Первая тенденция — унификация стандартов, обеспечивающая совместимость жестких дисков разного уровня. При этом нужно отметить, что, если бюджет организации ограничен, можно на начальном этапе использовать только диски SATA, а в будущем провести апгрейд до дисков SAS. Также стоит отметить уникальную гибкость в вопросах производительности, ёмкости, цены и масштабирования при совместном применении дисков SAS и SATA в единых устройствах хранения данных.

Вторая тенденция — полный переход на последовательную шину, обеспечивающую гораздо большую скорость передачи данных и открывающую новые перспективы для дальнейшего развития технологий. Эти две тенденции объединяет в себе стандарт Serial Attached SCSI (SAS). В ближайшие годы стоит ожидать постепенного роста доли рынка дисков SAS и, соответственно, уменьшения количества дисков других систем, в первую очередь SCSI и IDE, основанных на принципе параллельной передачи данных. Стандарт SAS будет динамично развиваться: текущая пропускная способность 3 Гбит/с должна вырасти в следующих спецификациях до 6 Гбит/с (по прогнозам ожидается в 2007 г.), затем до 12Гбит/с.

Но в то же время эволюция SAS вряд ли существенно затронет диски, предназначенные в первую очередь для построения систем хранения данных (NAS). В этих системах диски имеют свою уникальную специфику, и в качестве стандарта для них до сих пор используется Fibre Channel, который имеет еще достаточный запас, чтобы удовлетворять требованиям по скорости и надежности, предъявляемым к системам хранения данных.

Справочные данные

Кроме традиционных дисковых интерфейсов IDE ATA, Serial ATA, SCSI на рынке корпоративных систем присутствуют и другие, которые менее распространены в силу более узкой специфики применения (Fibre Channel) либо пока ограниченно доступны из-за новизны (SAS).

Serial Attached SCSI — SCSI с последовательным подключением (SAS). Новый интерфейс, внедрение данного стандарта началось с 2003 года. Одной из важнейших особенностей SAS является совместимость с традиционным Serial ATA. Разъемы двух стандартов совместимы, а для пересылки данных с дисков и на диски используются одни и те же команды. Основными преимуществами SAS перед другими интерфейсами является возможность работы в полнодуплексном режиме, адресация гораздо большего числа устройств, увеличенная до 10 м длина проводников от диска до контроллера, скорость передачи данных до 3 Гбит/с. Ожидается, что уже в близкой перспективе SAS придет на смену традиционному интерфейсу SCSI Ultra 320.

Fibre Channel — стандарт последовательного оптоволоконного соединения. Используется при построении сетевых массивов хранения данных на основе NAS, SAN. Стандарт Fibre Channel был определен в конце 90-х годов. Дисковые накопители с интерфейсом Fibre Channel на сегодняшний день выпускаются большинством ведущих производителей жестких дисков. Обычно это жесткие диски, построенные на основе технологий, заимствованных у SCSI-накопителей и обладающие той же механической начинкой и запасом надежности. Накопители с интерфейсом Fibre Channel используются в составе дисковых массивов в автономных сетевых системах хранения данных.

Стандарт Fibre Channel имеет ряд преимуществ, особенно важных при организации сетевых систем хранения данных. Концепция построения топологии Fibre Channel базируется на тех же принципах, что и традиционной локальной сети: на основе концентраторов, коммутаторов и маршрутизаторов, с возможностью применения кольцевой схемы. Это значительно упрощает построение многоузловых конфигураций в сети, где используются дисковые массивы с Fibre Channel. Другим преимуществом является повышенная отказоустойчивость Fibre Channel, расстояние между узлами может достигать до 10 км, а при использовании специальных усилителей и больше. Пропускная способность Fibre Channel достигает 2 Гбит/с. Но уже сейчас некторые компании-разработчики систем хранения данных (такие, к примеру, как IBM) начинают постепенный перевод своих продуктовых линеек, где используется Fibre Channel, на новые технологии передачи данных, обеспечивающие скорость до 4 Гбит/с. С одной стороны, этот факт говорит о наличии достаточного запаса для дальнейшего развития технилогии Fibre Channel. С другой стороны, на данный момент пока еще отсутствуют дисковые накопители, рассчитанные на скорость 4 Гбит/с.