Тестирование жестких дисков
WD серий Se и Red в составе NAS


На современном рынке информационных технологий можно заметить две в некотором смысле соперничающие тенденции: переход к использованию мобильных устройств для решения широкого класса задач и увеличение объемов хранимой информации из-за резкого роста мультимедийных данных. Для многих пользователей подходящим решением в данной ситуации будет работа с облачными сервисами хранения данных. Но есть и те, кому хочется иметь полный контроль за своими файлами, а также реализовать дополнительные сервисы на персональном домашнем или офисном сервере. На роль последнего можно предложить современные сетевые накопители, широко представленные на рынке. Данные устройства могут иметь несколько вариантов платформ и разное число отсеков, но объединяет большинство из них использование стандартных жестких дисков формата 3,5″ и высокой емкости (до 4 ТБ).

При этом работа винчестеров в составе сетевого накопителя имеет свои особенности по сравнению с эксплуатацией в стандартном настольном ПК. Среди них отметим круглосуточную работу, установку нескольких дисков в одном корпусе, конфигурацию в виде RAID-массивов. Эти условия необходимо учитывать при разработке жестких дисков и оптимизации их прошивки под данный сценарий работы. Первой выпустила специальные модели для сетевых накопителей компания WD (напомним, что сегодня она является частью корпорации Western Digital, в которую также входит HGST). Представленная прошлым летом серия WD Red быстро завоевала признание пользователей. Немалую роль в этом сыграла своевременная сертификация дисков ведущими производителями NAS для своих решений. Вторым продуктом для сетевых накопителей является линейка Seagate NAS, анонсированная этим летом и отличившаяся на старте наличием модели с объемом 4 ТБ.

Но время не стоит на месте и производители придумывают все новые варианты дополнительной сегментации этого рынка для увеличения своей доли и роста доходов. Одним из параметров может выступать масштаб решения. Напомним, что винчестеры WD Red позиционируются в системы начального уровня для дома и SOHO с числом накопителей от одного до пяти. Представленная в начале года новая линейка винчестеров для сетевых накопителей — WD Se — предназначена для работы в сегменте SMB с числом дисков в одном корпусе от 6 до 12. Выше нее находится серия WD Re, ориентированная на крупные проекты с высокой нагрузкой.

Мы уже давно привыкли, что подобный подход часто имеет под собой не технические, а маркетинговые причины. К сожалению, в тестировании жестких дисков очень сложно оценить эффективность использованных производителем технологий и дать оценку их работе. Кроме того, за бортом остается и еще один, пожалуй, самый важный в данном случае параметр — надежность. Так что о нем мы сможем судить только по сроку предоставляемой производителем гарантии, которая в случае WD Se составляет пять лет, что на пару лет больше, чем для WD Red.

Краткое сравнение серий по основным характеристикам приводится в таблице. Для определенности указаны параметры дисков объемом 2 ТБ, которые мы тестировали. В линейках есть устройства на 1 (только WD Red), 2, 3 и 4 ТБ, отличающиеся в основном весом, уровнем шума и энергопотреблением. Среди WD Red присутствуют также две модели формата 2,5″.

  WD Red WD Se
Название модели WD20EFRX WD2000F9YZ
Интерфейс SATA 6 Гбит/с SATA 6 Гбит/с
Скорость вращения IntelliPower 7200 RPM
Объем буфера 64 МБ 64 МБ
Скорость чтения с поверхности 147 МБ/с 164 МБ/с
MTBF 1 000 000 часов 1 000 000 часов
(1 200 000 часов для NAS на 1–5 дисков)
Число циклов парковок головок 600 000 300 000
Диапазон рабочих температур 0–70 °C 5–55 °C
Уровень шума 23/27 дБА (idle/seek) 31/34 дБА (idle/seek)
Энергопотребление 0,4/3,0/4,1 Вт (sleep/idle/read-write) 5,9/7,2/7,3 Вт (idle/sequential
read-write/random read-write)

Интересно, что по некоторым из параметров WD Se отстает от предшественника. Впрочем, не стоит придавать этому существенного значения, так как в системах уровня, подразумевающего применение дисков WD Se, не используется отключение питания дисков при отсутствии активности, а условия эксплуатации более комфортные. Необычно и то, что указанное ныне на сайте производителя значение MTBF заметно выше, чем приведенное в презентациях на момент анонса (800 000 часов).

С технологической точки зрения новая модель имеет несколько дополнительных решений, которые призваны улучшить ее работу в составе сетевых накопителей. Здесь стоит упомянуть уже встречавшуюся нам в WD Red технологию TLER, которая позволяет более корректно обрабатывать ошибки при работе в составе дисковых массивов. Большинство остальных отличий носит глубоко технический или исключительно маркетинговый характер и на впечатления конечного пользователя влияет мало. Желающие могут ознакомиться с ними на сайте производителя.

По внешнему виду новые модели отличаются от WD Red. Прежде всего, заметен более массивный корпус (что подтверждается и весом — 700 против 640 г для устройств объемом 2 ТБ) и другая конструкция верхней крышки. Печатная плата с электроникой также больше по площади. Предоставленные на тестирование модели были изготовлены в Таиланде (новинка — в июне этого года).

Тестирование

Учитывая позиционирование устройств, основное тестирование мы проводили совместно с сетевым накопителем. Но предварительно получили несколько результатов и при подключении к ПК. В качестве тестового стенда выступал компьютер с процессором Intel Core i5-2500K и материнской платой ASUS P8H67-M-EVO, работающий под управлением Windows 7 (64-битной). Винчестеры подключались к портам SATA 6 Гбит/с встроенного в чипсет контроллера. Посмотрим на результаты Intel NASPT с нашим стандартным набором шаблонов, которые будет интересно сравнить с показателями при работе в сетевом накопителе.

Производительность WD Se и WD Red

Мы видим, что новинка существенно превосходит в данном тесте модель WD Red. Преимущество составляет от 10% до 80%, и объяснить его исключительно более высокой скоростью вращения уже не получится. Похоже, что разработчики серьезно поработали не только над механикой, но и над прошивкой, что позволило существенно увеличить производительность устройства.

Для тестирования в составе сетевого накопителя использовалась современная высокопроизводительная модель Synology DS413. Она оборудована двухъядерным процессором Freescale QorIQ P1022 с архитектурой PPC и имеет 1 ГБ оперативной памяти DDR3. Однако надо отметить, что с точки зрения позиционирования WD Se это устройство попадает только в начальный сегмент и может не соответствовать уровню данного диска. Второй момент, который необходимо учитывать при анализе результатов — использование одного гигабитного сетевого контроллера. Как мы видели выше, тестируемые винчестеры способны выдавать более 100 МБ/с на потоковых операциях. Впрочем, работу с двумя сетевыми контроллерами сложно считать популярной технологией даже для сегмента SMB, поскольку эффект повышения скорости проявляется только в определенных сценариях и может требовать использования дополнительного сетевого оборудования.

Перед тестированием в устройство была загружена последняя версия прошивки — DSM 4.3-3776. Настройки самого накопителя включали в себя использование Jumbo Frames в сетевом адаптере и SMB2 в настройках протоколов доступа к файлам. После установки четырех винчестеров создавался дисковый массив и общая папка на нем. Для проверки использовались варианты JBOD, RAID0 и RAID5. Основным тестовым инструментом выступал Intel NASPT с тем же набором шаблонов, что и обычно, а клиент был представлен описанным выше компьютером на базе Intel Core i5.

Производительность WD Se и WD Red

Работа в режиме JBOD аналогична использованию одиночных винчестеров. Здесь мы видим, что устройства мало отличаются по скорости. В некоторых шаблонах, требующих быстрого перемещения головок, заметно небольшое преимущество WD Se. Проиграл он только при одновременных операциях последовательного чтения и записи.

Производительность WD Se и WD Red

Маловероятно, что вариант RAID0 (как и JBOD) будет использоваться целевой аудиторией рассматриваемых устройств, поскольку не обеспечивает отказоустойчивость, а существенный рост скорости в системах с одним сетевым соединением невозможен. Но для полноты картины мы получили и его результаты. Здесь интерес вызывают только существенный рост скоростей у массива с WD Red на последовательном чтении и записи и массива на WD Se в сценарии многопоточной записи.

Производительность WD Se и WD Red

Пожалуй, наиболее интересный в нашем случае вариант — RAID5. Максимальные скорости работы сетевого накопителя в этом случае составляют около 110 МБ/с на чтение и около 80 МБ/с на запись. Что касается разницы между тестируемыми винчестерами, то она заметна только в шаблоне последовательного чтения и записи, где WD Se в этот раз обогнал соперника.

Если попробовать оценить результаты данной группы тестов в целом, мы увидим, что никакого однозначного и существенного преимущества в скорости новая серия не имеет. В данном случае это может быть следствием использования сетевого накопителя с одним гигабитным интерфейсом с четырьмя отсеками для дисков. При возможности мы попробуем повторить данный тест с более мощной моделью.

Для второй группы тестов мы сконфигурировали сетевой накопитель для работы с блочным томом iSCSI в режиме RAID5 из четырех винчестеров. Этот вариант может быть интересен пользователям систем виртуализации и в других специализированных приложениях. Том монтировался на клиента штатными средствами Windows 7. Тестирование в утилите IOmeter показало, что на последовательных операциях разницы практически нет, а случайные операции лучше даются WD Se из-за более быстрой механики.

Производительность WD Se и WD Red

Производительность WD Se и WD Red

Тестирование в Intel NASPT после форматирования тома в NTFS также не выявило существенных отличий между участниками.

Производительность WD Se и WD Red

Резюмируем исследование производительности новой линейки винчестеров. При работе в составе сетевого накопителя уровня SOHO/SMB с одним гигабитным соединением в проверенных сценариях сложно назвать новинку более быстрой. В большинстве случаев разницы или нет, или она является несущественной. Так что по параметру скорости явного лидера у нас нет.

Энергопотребление и температура

Но в реальном мире играет роль не только производительность. Не менее важными вопросами в данном случае является энергопотребление и нагрев устройств при работе. Для их исследования мы использовали измеритель потребляемой мощности и информацию о температуре системы и дисков, предоставляемую сетевым накопителем. Обратите внимание, что точность прибора при измерении потребления из розетки в диапазоне до 50 Вт относительно невелика, а встроенные средства контроля за температурой выдают результат только в целых градусах. Но оценить ситуацию можно и с этими возможностями. Вентилятор системы охлаждения был установлен в режим «Тихо». В данном случае скорость его вращения не менялась во время тестов, поскольку температура дисков не выходила за указанные во встроенном программном обеспечении границы для минимальной скорости. В качестве результата на графиках приводится средняя температура за время проведения теста с массивом RAID5 и указанным шаблоном Intel NASPT. Аналогичным образом усреднялась и мощность. Также мы оценили и режим простоя (idle) — когда моторы винчестеров работают, но никакой сетевой активности нет. Температура окружающей среды поддерживалась на уровне 22 градусов. Сначала посмотрим на потребление. По формальным характеристикам линейка WD Se гораздо более «прожорлива». Но с практической точки зрения пользователей интересует, конечно, полная рабочая система.

Энергопотребление WD Se и WD Red

Пожалуй, это первые полезные результаты в статье: при работе в четырехдисковом сетевом накопителе потребление с винчестерами WD Se выше примерно на 25-30%, чем с представителями WD Red. На наш взгляд, это достаточно существенная цифра, заслуживающая внимания при выборе конфигурации решения.

С температурой ситуация немного проще — главное удержать ее в разумных пределах и не допускать перегрева дисков и системы. В любом случае решения рассматриваемого уровня имеют активную систему охлаждения и в большинстве случаев располагаются на достаточном удалении от пользователей. Хотя в этом тестировании мы не использовали инструментов для оценки уровня шума, отметим, что обе конфигурации во всех режимах вели себя очень тихо. На фоне современного массового компьютера высокой производительности, без специальных решений для снижения шума, накопитель практически не был слышен.

Температура WD Se и WD Red

Абсолютные значения температуры винчестеров отличаются: во всех режимах WD Se теплее на 2-4 градуса. На работе устройства это никак не сказывается, и можно сказать, что рост скорости вращения дисков мало повлиял на температурный режим. В большинстве случаев новая линейка может быть использована в существующих устройствах без каких-либо изменений в системе охлаждения. Впрочем, в списке совместимости Synology для данной модели (как и для WD Re) рекомендовано использование при температуре окружающей среды до 30 градусов.

Заключение

Нет сомнения в том, что для каждой задачи лучше использовать специальные оптимизированные решения, идет ли речь о забивании гвоздя или о переправе через море в грозу. В ИТ-индустрии такой подход встречается на каждом шагу. WD с прошлогодним анонсом WD Red очень удачно попала на востребованный сегмент дисков для сетевых накопителей, разбавив традиционные деления на домашние и корпоративные, медленные и быстрые, доступные и дорогие модели. Но вот стоит ли и дальше дробить сегмент винчестеров для NAS — большой вопрос. С одной стороны, конечно, очень заманчиво получить накопитель для центра обработки данных по стоимости «красной» модели. Но с другой стороны, маловероятно, что представители бизнес-серий будут использоваться по одному в обычных компьютерах. Кроме того, не стоит забывать, что создание и поддержка новых продуктов требует существенных затрат. Впрочем, дело потребителя — выбрать оптимальный для своих задач и требований продукт, а под какие сценарии стоит создавать новые модели — решать производителям.

Для кого может оказаться полезной новая серия WD Se? С точки зрения технических характеристик она получилась более производительной, чем WD Red и находится ближе к линейке WD Re. Тестирование с прямым подключением к ПК показало очень неплохие результаты, но при работе в составе сетевого накопителя ситуация меняется. При сетевом сценарии использования найти существенную разницу относительно WD Red оказалось непросто. Возможно, в более производительных системах с бо́льшим количеством винчестеров ситуация и изменится, но если речь идет о массовых устройствах, работающих с одним гигабитным соединением, то преимущества у новой линейки нет. Так что мы добавили в свои планы дополнительное тестирование новинок в более подходящем для них сценарии.

Более высокая скорость вращения приводит к существенному (до 30% по сравнению с WD Red) росту потребления независимо от нагрузки. Есть влияние и на температурный режим: новые диски на несколько градусов теплее. Но в целом температура не вызывает опасений, тем более что остается существенный резерв скорости вентиляторов системы охлаждения. По уровню шума устройства не отличаются от предшественников, эксплуатация многодисковых сетевых накопителей с ними в домашних условиях вполне возможна.

Один из основных параметров, кроме объема, скорости и стоимости, по которым пользователь хотел бы выбирать продукты — это надежность хранения данных. К сожалению, при его оценке сложно ориентироваться на объективные тесты и приходится учитывать предоставляемую производителем информацию и отзывы пользователей. Здесь надо отметить установку для серии пятилетнего гарантийного срока, что может служить косвенным признаком высокой надежности устройства. Что касается стоимости устройства, то на момент написания статьи для моделей объемом 2 ТБ она была у WD Se примерно на 15% выше, чем у WD Red, и на 10% ниже, чем у WD Re.

В целом протестированная модель произвела хорошее впечатление: быстрая работа, относительно невысокое потребление, низкий уровень шума и нагрева. Однако из результатов явно видно, что для массовых моделей сетевых накопителей нет смысла в использовании именно новой линейки, и раскрыться они смогут только в решениях класса SMB с развитыми сетевыми возможностями и соответствующей инфраструктурой и нагрузкой.

Средние розничные цены моделей в Москве, актуальные на момент чтения вами данной статьи, приводятся в таблице.

  WD Red WD Se WD Re
1 ТБ WD10EFRX: $78(96), T-8348875
2 ТБ WD20EFRX: $108(97), T-8348876 WD2000F9YZ: $130(70), T-10405083 WD2000FYYZ: $136(82), T-8478847
3 ТБ WD30EFRX: $136(88), T-8348877 WD3000F9YZ: $187(87), T-10405082 WD3000FYYZ: $209(71), T-8478848
4 ТБ WD40EFRX: $195(86), T-10498012 WD4000F9YZ: $217(78), T-10405081 WD4000FYYZ: $218(89), T-8478850


Благодарим компанию WD и агентство 2L
за предоставленные на тестирование жесткие диски


Благодарим компанию SLMP за предоставленный для тестирования
сетевой накопитель Synology DS413





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.