Выбор жестких дисков для работы в NAS


Сегодня на рынке представлено множество моделей жестких дисков формата 3,5″ с интерфейсом SATA. Кроме наиболее существенного параметра — объема — они также отличаются и скоростными характеристиками. Причем диапазон в данном случае достаточно велик — от моделей со скоростью вращения 5400 RPM, ориентированных на тихую работу в составе медиацентров до топовых моделей с 10000 RPM для высокопроизводительных компьютеров и серверов.

Конечно скоростные параметры наиболее существенны для работы дисков в обычном компьютере или сервере с прямым подключением к SATA контроллеру. А установка в сетевые накопители заметно снижает влияние их собственных характеристик на результирующую производительность. Объясняется это тем, что платформы, используемые в NAS, заметно уступают современным персональным компьютерам по скорости.

Тем не менее, подобное влияние может иметь место и в данном материале мы решили проверить данное утверждение.

В тестировании принимали участие два сетевых накопителя от компании Synology — DS108j и DS408. Оба они недавно были выпущены на рынок, однако принадлежат к совершенно разным классам. DS108j представляет собой младшую однодисковую модель с процессором архитектуры PowerPC с частотой 200 МГц и объемом оперативной памяти всего 32 МБ. А DS408 построен на базе новейшей высокопроизводительной платформы от Synology с 800 МГц-процессором и имеет 512 МБ оперативной памяти.

Оба устройства уже подробно рассматривались на нашем сайте в отдельных статях: DS108j и DS408. Максимальные скорости чтения/записи, которые они показали в тестах с одним диском, отличаются достаточно сильно — в два-три раза.

С жесткими дисками тоже было все достаточно просто — только компания Western Digital выпускает как специальные «Green» серии со скоростью вращения дисков 5400 RPM, так и высокопроизводительные диски линейки Raptor с 10000 RPM. В данном тестировании они были представлены Caviar Green WD10EADS и Raptor WD1500ADFD. Также мы включили и используемую штатно в наших тестах модель Seagate Barracuda 7200.11 (ST3500320AS).

Тестирование проводилось в режиме установки в накопитель одного диска. Версии прошивок NAS — 728. Как обычно использовалось прямое подключение к гигабитному порту компьютера с активированными Jumbo Frames. В качестве тестового пакета в этот раз работала версия 1.7.1 уже известного нам Intel NASPT. Данная версия использует новые шаблоны и прямое сравнение результатов с прошлой версией не совсем корректно.

Сначала посмотрим на результаты модели DS108j. В целом выбор диска не сильно влияет на скоростные показатели накопителя — максимальные скорости чтения и записи так и остаются на уровне 20 и 10 МБ/с соответственно.

В то же время нужно отметить высокую оптимизацию прошивки накопителя Caviar Green под задачи потокового чтения — он стабильно показывает высокие результаты на шаблонах чтения одного и нескольких видео файлов. В то время как Raptor снижает показатели при использовании более чем одного потока. Seagate показывает средний результат, который также мало зависит от числа потоков.

Заметные отличия в производительности рассмотренных моделей мы видим только на шаблонах потокового чтения, во всех остальных показатели практически не отличаются. В данном случае мы сталкиваемся с явным ограничением производительности платформы DS108j.

Посмотрим, изменится ли что-то при использовании более быстрого сетевого накопителя.

Распределение скоростей при работе с DS408 несколько изменилось. Однако как и с прошлой моделью — наибольшие отличия заметны на первых шаблонах, ориентированных на потоковое чтение файлов. Мы снова видим, что использование в сетевых накопителях высокопроизводительных моделей серии Raptor совершенно не имеет смысла — оптимизация его прошивок оказывается несовместима с работой в NAS. Возможно дело здесь в файловой системе накопителя — ext3. В то же время очень хорошо выступил Caviar Green, его отрыв от Seagate составил более 10% на потоковом чтении.

Проведенные тесты показывают, что производительность жестких дисков находит свое отражение и при использовании их в составе сетевых накопителей. Однако делать выбор по данным тестов, проводимых на персональных компьютерах практически не имеет смысла — слишком отличается эта среда от современных NAS. Отличия касаются практически всего — SATA-контроллера, его драйверов, платформы, процессора, операционной системы, алгоритмов кеширования, файловой системы. К сожалению у нас нет возможности проверять все модели на всех дисках, поэтому мы продолжим в дальнейшем использование наших тестовых дисков Seagate Barracuda 7200.11, чтобы обеспечить возможность сравнения производительности разных накопителей между собой. А пользователям стоит иметь ввиду, что на других дисках абсолютные показатели скоростей могут отличаться.

Кроме скоростных характеристик, при выборе модели для домашнего NAS необходимо учитывать также параметры энергопотребления и шума. Они заметно влияют на удобство размещения сетевого накопителя в жилых комнатах. Конечно очень многое зависит и от конкретной модели NAS — общая «тишина» конструкции, эффективность и уровень шума системы охлаждения. Выбор дисков в данном случае лишь косвенно помогает добиться необходимых параметров. С этой точки зрения однозначными лидером сегодня является семейство Caviar Green от Western Digital. Кроме низкого уровня собственного шума они также и не очень сильно нагреваются во время работы, что (в «правильных» накопителях) приводит и к тихой работе системы охлаждения NAS. В частности в некоторых моделях использование такого диска возможно даже без активного охлаждения.

Не на последнем месте и стоимость дисков и их доступность в ближайших магазинах. По данному вопросу можем только рекомендовать приобретать диски в надежных компаниях, которые могут обеспечить гарантийные обязательства производителя.

Стоимость непосредственно связана с объемом дисков. Сегодня линейки большинства производителей включают в себя модели объемом 500, 750, 1000, 1500 ГБ. Совсем недавно Western Digital представил и модель на 2 ТБ. В настоящий момент с точки зрения стоимости за гигабайт наиболее привлекательны модели объемом 1 ТБ. При использовании многодисковых моделей и различных уровней RAID нужно учесть, что зеркало (RAID1) выдает только половину полезного объема, в RAID5 «теряется» объем одного из дисков, а организация RAID0 крайне чувствительна к потере одного из дисков.

Рекомендуется обратить особое внимание первоначальному выбору объема дисков, поскольку в дальнейшем их замена может быть сопряжена с большими сложностями и возможно потребует временного бекапа всех данных для переноса. Особенно это касается использования массивов RAID0 и RAID5. Наиболее гладко эта операция проходит на RAID1/5 массивах у Synology — диски можно менять последовательно по-одному и получить в результате новый массив большего объема и без потери данных.

Существенный вопрос касается надежности. К сожалению проверить его в наших условиях практически невозможно. Все современные модели при соблюдении правильных условий эксплуатации (температуры, напряжения питания, вибрации) обеспечивают очень высокую надежность хранения данных. Реально существенный шаг по ее повышению возможен только с использованием резервного копирования на еще один диск или сетевой накопитель. Для офисных применений возможно будет оправданным использование так называемых «Enterprise»-серий жестких дисков, например WD RE2-GP, однако для дома нам кажется это излишним.

Положительный эффект с точки зрения надежности может дать использование источников бесперебойного питания, которые даже при небольшой емкости (и стоимости) могут обеспечить длительную работу сетевых накопителей, поскольку последние потребляют заметно меньше электричества, чем стандартные ПК. Здесь только стоит обратить внимание на поддержку UPS со стороны накопителей. Обычно она ограничивается USB и SNMP моделями от компании APC.

И последний совет по выбору дисков — не стоит гнаться за самыми современными моделями винчестеров. NAS все еще остаются достаточно специфичными устройствами и с новыми дисками возможны небольшие нюансы совместимости. Они обычно достаточно быстро устраняются, однако мало кому нужны лишние проблемы.



Благодарим компанию ELKO за предоставленные
для проведения тестирования жесткие диски






Дополнительно

iXBT BRAND 2016

«iXBT Brand 2016» — Выбор читателей в номинации «Процессоры (CPU)»:
Подробнее с условиями участия в розыгрыше можно ознакомиться здесь. Текущие результаты опроса доступны тут.

Нашли ошибку на сайте? Выделите текст и нажмите Shift+Enter

Код для блога бета

Выделите HTML-код в поле, скопируйте его в буфер и вставьте в свой блог.