Обзор накопителей корпоративного класса

Основные векторы развития накопителей корпоративного класса не меняются в течение последних лет, что делает этот рынок сравнительно предсказуемым. Помимо традиционных попыток объединить большие объемы с высокими скоростями, главной тенденцией корпоративного рынка серверов аналитики сегодня называют рост интереса к накопителям малого форм-фактора (относительно стандартных 3,5-дюймовых решений).

В основном это течение связано с острой нехваткой помещений для современных ЦОД и ужесточением требований к энергоэффективности. По прогнозам IDC, поставки «малышей» уже к 2010 году превзойдут поставки соответствующих им по скорости классических винчестеров. Однако в нашей стране процесс перехода несколько замедлен, на украинском рынке представлены 2,5-дюймовые решения только двух производителей — Seagate и Fujitsu. По словам Нины Трене, торгового представителя компании Seagate Technology в Украине и странах Балтии, на данный момент в корпоративном сегменте 3,5-дюймовые жесткие диски более востребованы, чем 2,5-дюймовые, но и последние тоже находят своего покупателя.

Главные преимущества бизнес-вин­честеров заключаются в применении проверенных технологий, которые обеспечивают стабильность работы и повышенную защищенность данных. В этом  обзоре мы остановились на актуальных для украинского рынка моделях с интерфейсом SAS, поскольку интерес корпоративного пользователя к «быстрым» решениям растет. В нашей стране представлены SAS- диски от трех производителей: Seagate, Hitachi и Fujitsu.

Seagate Savvio

В семействе 2,5-дюймовых корпоративных жестких дисков Seagate Savvio сегодня развивается два направления. Первое объединяет модели с частотой вращения шпинделя 10 тысяч оборотов в минуту, отличающиеся высокой емкостью. Так, модели третьего поколения этих винчестеров, Savvio 10K.3, вмещают до 300 ГБ данных, что сегодня считается максимальным показателем для дисков 2,5-дюймового форм-фактора. Разработчики заявляют, что по сравнению со стандартными 3,5'' решениями на 15 тысяч об/мин эти жесткие диски потребляют на 70% меньше электроэнергии и демонстрируют рост показателя распределенной производительности на 60%. Для управления энергопотреблением в режиме без нагрузки, в жестком диске задействуется технология Seagate PowerTrim.

Savvio 10K.3 оснащен интерфейсом SAS версии 2.0, что позволяет организовывать передачу данных со скоростью 6 Гбит/с. Встроенные в накопитель функции безопасности, в частности технология автоматического шифрования FDE (Full Disk Encryption), защищают данные от несанкционированного доступа в случае кражи или повреждения.

Винчестеры Seagate Savvio 10K.3 применяются, главным образом, для задач хранения данных в компаниях, где ключевыми требованиями к оборудованию являются высокий объем дискового пространства и низкое энергопотребление одновременно. В частности, целесообразным видится их использование в сверхтонких серверах, а также при жесткой экономии пространства в помещении.

Последнее в равной степени относится и к другой части семейства Savvio — накопителям со скоростью вращения шпинделя 15 тысяч об/мин. Емкость этих моделей составляет 73 и 36 ГБ. Характеристики винчестеров позволяют говорить о выгоде их использования для баз данных с высоким числом транзакций. Благодаря «лаконичному» форм-фактору, Seagate Savvio 15K потребляют на 30% меньше электроэнергии, чем их 3,5-дюймовые «собратья».

Seagate Cheetah


Seagate Cheetah представляют собой стандартные 3,5-дюймовые жесткие диски со скоростью вращения шпинделя 10 и 15 тысяч оборотов в минуту, предназначенные для серверов и систем хранения данных с повышенной отказоустойчивостью. В семействе представлены SAS-модели емкостью от 36 до 300 ГБ, временем поиска сектора 3,5 мс и максимальной скоростью передачи данных до 125 МБ/с.

Пятое поколение Seagate Cheetah 15K.5 отличается одним из самых высоких показателей защищенности данных. Впечатляющих характеристик удалось достичь за счет применения ряда патентованных технологий. Так, Cheetah 15K.5 поддерживают функцию фоновой проверки поверхности (BMS), которая автоматически сканирует поверхность диска во время его простоя с целью обнаружения ошибок, что может предотвратить потерю данных. Технология IRAW (Idle Read After Write) также работает во время простоя, проверяя правильность записи данных в буфер винчестера.

Емкость винчестеров составляет 300, 146 или 73 ГБ. Максимальной «вместимости» удалось достичь благодаря технологии перпендикулярной записи (PMR, perpendicular magnetic recording); кроме того, Cheetah 15K.5 обеспечивают скорость передачи данных до 125 МБ/с. Рекомендуется применять эти винчестеры в СХД корпоративного класса, для почтовых серверов, задач обработки бизнес-процессов и транзакций, поддержки принятия решений, а также для NAS.

Другая ветка серии Cheetah, c индексом NS, построена на той же платформе разработки, что и 15К.5, но отличается от нее оптимизацией в сторону максимальной емкости за счет некоторого снижения производительности. Скорость вращения шпинделя устройств серии NS составляет 10 тысяч оборотов в минуту, в продаже доступны модели емкостью 400 и 300 ГБ.

Диски могут использоваться для хранения данных в высокопроизводительных серверах большой емкости, кластерных и инфраструктурных системах. В частности, характеристики жестких дисков серии NS делают их пригодными для систем хранения мультимедийных данных, визуализации медицинских изображений, САПР и моделирования.

Seagate Barracuda ES.2

Новинку от Seagate сложно причислить к стандартным SAS-дискам, скорее, это гибридное решение. С корпоративными SAS-винчестерами его роднит широкое использование технологий для безотказной работы, однако скорость вращения шпинделя совпадает с показателями стандартных SATA-дисков — 7200 об/мин. Взамен пользователю предоставляется объем для записи 1 ТБ данных, организованный на четырех 3,5-дюймовых пластинах. Винчестер оптимизирован для хранения критически важной информации, использования в сетевых системах хранения данных, для резервирования и восстановления, архивирования, хранения медиаконтента. Barracuda ES.2 рассчитан на работу в круглосуточном режиме: заявленное время наработки на отказ составляет 1,2 млн.часов, что на порядок выше средней наработки стандартного винчестера для рабочих станций.


Среди специальных функций, встроенных в решение, производитель отмечает технологию упреждения вибрации вращения (Rotational Vibration Feed Forward). Она предназначена для поддержки стабильной производительности в плотно упакованных многодисковых системах. Помимо этого, винчестер поддерживает технологию управления энергопотреблением PowerTrim, что, по утверждению разработчика, обеспечивает снижение энергопотребления накопителем на 20%, а потребления мощности в ваттах с расчетом на гигабайт дискового пространства — на 55%.

Технические характеристики жестких дисков
Производитель	Seagate
Серия	Barracuda ES.2	Cheetah 15K	Cheetah NS	Savvio 10K.3	Savvio 15K
Интерфейс	SAS / SATA	SAS	SAS / FC	SAS 2.0	SAS
Форм-фактор, дюймы	3,5	3,5	3,5	2,5
Скорость передачи данных, макс, МБ/с	300	320	300(SAS) / 400(FC)	600	300
Скорость вращения шпинделя, об/мин	7200	15000	10075	10000	15000
Объем, ГБ	1000 / 750 / 500 / 250	300 / 146 / 73	400 / 300	300	73 / 36
Время поиска, мс (чтение)	8,5	3,5	3,9	3,8	2,9
Многосегментная кэш-память, МБ	16(SAS) / 32(SATA)	16
Время задержки, мс	4,16	2	2,98	3	2
Время задержки, мс	26x102x147	25х102х146	26х102х147	15x70x100
Вес, г	530	771		500	210

Hitachi Ultrastar 15K450

Линейка 3,5-дюймовых корпоративных SAS-дисков от Hitachi со скоростью вращения шпинделя 15 тысяч об/мин наращивает емкости: весной 2008 года в продаже появились 450-гигабайтные винчестеры Ultrastar. Как и предшественник на 300 ГБ, Ultrastar 15K450 состоит из четырех пластин, но в нем удалось достичь высокой — для скоростных дисков — плотности записи: 183 Гбит/кв.дюйм. Добиться этого удалось посредством технологии PMR. Ее применение позволило увеличить скорость последовательного чтения и записи на 30% без ухудшения времени поиска дорожки (3,3 мс). При этом среднее время задержки снизилось до 2 мс. Ранее PMR была задействована только в жестких дисках для ноутбуков и настольных ПК Hitachi, в сегменте же еnterprise-винчестеров компании диск Ultrastar 15K450 стал пионером. Все новые модели серии Ultrastar оснащены 16 МБ кэш-памяти.

Винчестеры поддерживает технологию защиты от вращательных вибраций (RVS, Rotation Vibration Safeguard), которая нейтрализует действие возмущений в мультидисковых системах. Высокой надежности способствуют также двигатели с гидродинамическими подшипниками и парковочная рампа, минимизирующая вероятность повреждения дисков при сборке. Помимо этого, производитель оснастил жесткий диск технологией управления высотой полета головок чтения и записи над поверхностью диска при изменении температуры (TFC, Thermal Fly-height Control).

По словам производителей, винчестер продемонстрирует сбалансированную работу в составе современных систем хранения данных, он приспособлен для использования в серверах баз данных с большим числом одновременных обращений и прочих «тяжелых» для дисковых накопителей задач.

Помимо модели с интерфейсом SAS, чья пропускная способность ограничивается 3 Гбит/с, можно приобрести Hitachi Ultrastar 15K450, оборудованный Fibre Channel (до 4 Гбит/с).

Технические характеристики жестких дисков
Производитель	Hitachi
Серия	Ultrastar 15K450
Интерфейс	SAS/FC
Форм-фактор, дюймы	3,5
Скорость передачи данных, макс, МБ/с	300
Скорость вращения шпинделя, об/мин	15000
Объем, ГБ	450
Время поиска, мс (чтение)	3,6
Многосегментная кэш-память, МБ	16
Время задержки, мс	2
Время задержки, мс	26х102х146
Вес, г	750

Fujitsu Allegro-8


Накопители корпоративного класса производства Fujitsu с учетом форм-фактора делятся на две группы — 2,5'' и 3,5''. Линейка MBB2 содержит решения со скоростью вращения 10 тысяч об/мин и диаметром пластин 2,5 дюйма. Эти жесткие диски оборудованы парковочной рампой, обеспечивающей безопасность диска при переноске. Объем накопителей составляет 73 или 147 ГБ, емкость буфера 16 МБ, а время поиска — соответственно 4 и 4,5 мс. По заявлению производителей, уровень шума винчестеров MBB2 в режиме простоя близок к 29 дБ. Среди возможных применений данных моделей производители называют использование в системах хранения данных и серверах, предназначенных для решения критически важных задач.

Семейство MBC2 также имеет 2,5-дюймовый форм-фактор, однако скорость вращения шпинделя в этих моделях составляет 15 тысяч оборотов в минуту. В настоящее время пользователям доступны две модификации — емкостью 36 ГБ и 73 ГБ. Как и у MBB2, объем буфера винчестеров линейки составляет 16 ГБ, а уровень шума в режиме простоя не превышает 32 дБ. Линейка MBC2 позиционируется для применения в системах хранения данных с интенсивным обменом информацией при жесткой экономии пространства помещений.

Столь же быстрые устройства относятся и к линейке MBA3, однако диаметр их пластин составляет 3,5 дюйма. Представленные на рынке две модели различаются емкостью — 73 и 300 ГБ, в остальном их характеристики совпадают и близки к показателям других корпоративных накопителей Fujitsu. Так, объем буфера равен 16 ГБ, а время поиска составляет 3,4 и 3,9 мс, соответственно для чтения и записи.

Предполагается, что эта категория жестких дисков более всего подходит для использования в ресурсоемких системах, которые оперируют большими объемами данных.  

Глобальная миграция корпоративных пользователей с 3,5-дюймовых жестких дисков на более компактный форм-фактор в 2,5'' движется полным ходом. Этот процесс представляется вполне естественным в свете того, что «маленькие» винчестеры сочетают необходимую для серверных систем надежность, производительность и компактность. Благодаря этому они превосходят стандартные диски по показателю IOPS и эффективности используемого пространства. Такие устройства способны оптимизировать работу центров обработки данных в целом, поскольку требуют для функционирования и собственного охлаждения значительно меньше энергии. В сегменте 2,5'' мы активно развиваем корпоративную линейку Savvio — недавно анонсировали третье поколение этих систем, 10К.3, которое предназначено для применения в корпоративных серверных и массивах хранилищ. Согласно нашим подсчетам, устройство потребляет на 70% меньше энергии и при этом обеспечивает рост производительности на 60% по сравнению с традиционными 3,5-дюймовыми дисками. Другим немаловажным преимуществом является встроенная технология автошифрования Full Disk Encryption. Рост мощностей и объемов SAS-дис­ков — один из ключевых этапов перехода корпоративных заказчиков на компактные винчестеры. Однако на украинском рынке в корпоративном секторе все еще широко распространены 3,5-дюймовые устройства. Более того, этот рынок очень чувствителен к ценовой политике, поэтому переход на маленький форм-фактор в Украине, возможно, будет осуществляться медленнее, чем в других европейских странах.