Обзор и тестирование специализированных накопителей для видеонаблюдения WD Purple в реальных условиях
Благодаря интенсивному развитию облачных технологий, многие предприятия малого и среднего бизнеса стали отказываться от собственных дата-центров. Поскольку сторонние сервисы позволяют удовлетворить большинство потребностей фирм, включая ведение финансовой отчетности, взаимодействие между подразделениями и филиалами посредством виртуального кабинета и даже услуги телефонии, содержание ЦОД становится попросту нерентабельным, да и не нужным.
Единственным исключением были и остаются вопросы организации видеонаблюдения, однако и здесь налицо существенный прогресс: рынок предлагает немало компактных устройств (NAS, мини-серверов), способных поспорить в производительности с полноразмерными стоечными решениями, на базе которых можно развернуть полноценную систему безопасности. В конечном счете все упирается в правильный выбор накопителей информации, к которым, в данном случае, предъявляются значительно более высокие требования по сравнению с десктопными версиями:
- Обработка в реальном времени большого количества входящих/исходящих видеопотоков без потерь кадров;
- Устойчивость к линейной и ротационной вибрации;
- Низкая температура под нагрузкой;
- Отказоустойчивость и экономичность.
Иными словами, HDD для видеорегистрации должен обладать всеми преимуществами современных серверных винчестеров, при этом адекватно функционировать в многозадачных сценариях. Именно такие характеристики заявлены Western Digital, выпускающими специализированную серию жестких дисков для нужд видеонаблюдения WD Purple. Насколько описание соответствует действительности? Давайте разбираться.
Технологии WD Purple и результаты синтетических тестов
Ключевым отличием пурпурной серии является технология AllFrame, по сути являющаяся логическим продолжением SilkStream, использовавшейся в линейке AV-GP для обеспечения работы с 12 камерами одновременно. Усовершенствованные алгоритмы позволили увеличить количество входящих изохронных потоков до 64 на диск. AllFrame Technology использует команды Streaming Feature Set, входящие в спецификацию ATA но, как правило, незадействованные в случае с обычными накопителями и серверными решениями, что обеспечивает уменьшение потери кадров за счет применения упреждающего кэширования с приоритетным резервированием буфера для операций записи.
Как и корпоративные модели, WD Purple получили поддержку RAFF (Rotary Acceleration Feed Forward) — адаптивной компенсации вибрации. Система состоит из трех компонентов, каждый из которых выполняет собственную функцию:
- Сенсорный блок представлен несколькими акселерометрами RV Sensing, фиксирующих линейные и угловые вибрации;
- Модуль RV Control Effort Feed-Forwarding фиксирует поступающий от акселерометров дифференциальный сигнал, на основе которого производит расчет компенсационных усилий;
- Исполнительный механизм с помощью набора алгоритмов Adaptation to Environmental Conditions, корректирует траекторию движения блока магнитных головок, что позволяет значительно снизить потери в скорости чтения/записи. Например, при ротационной вибрации с угловым ускорением до 50 радиан/с2 таковые не превышают 4%.
Наконец, для адекватного функционирования в дисковых массивах, WD Purple также обзавелись TLER (Time Limited Error Recovery), обеспечивающим обратную связь с RAID-контроллером, что помогает исключить распад массива, если время коррекции ошибки превысило 7 секунд. В такой ситуации HDD подает соответствующую команду, откладывая процедуру исправления до наиболее удачного момента.
Все это хорошо выглядит на бумаге, но давайте приступим к синтетическим тестам. Для испытаний возьмем модель WD60PURX объемом 6 ТБ и утилиту PC Mark 8. Стоит оговориться, что этот бенчмарк не совсем подходит для наших целей, так как имитирует нагрузку, для которой WD Purple не предназначен, однако приложение является хорошим средством определения общей производительности, позволяя загрузить диск на все 100%. В целом, результаты получились весьма достойные: WD60PURX справляется с нагрузкой на уровне моделей для корпоративных NAS, хотя устройства Enterpraise-класса и производительные десктопные модели заметно его опережают.
PC Mark 8
| Общий балл | 1942 |
| Воспроизведение музыки | 1.24 |
| Игровые сценарии | 5.03 |
| Импорт изображений | 7.6 |
| Запуск приложений | 3.09 |
| Обработка видео | 18 |
| Windows Defender | 1.71 |
| Windows Media Center | 7.61 |
Для определения таких параметров, как температура, шумность и энергоэффективность, мы воспользовались функцией удаления информации без возможности восстановления “Erase” из пакета HDTune (посекторная перезапись всего диска позволила добиться максимальной нагрузки на накопитель). Здесь результаты весьма интересные. С точки зрения потребляемой мощности WD Purple опережает даже винчестеры Green-серии, некогда славившиеся своей экономичностью (в настоящее время сняты с производства). Уровень шума в процессе работы практически не изменяется, оставаясь стабильно низким. Температурные показатели также впечатляют (измерения проводились при +25 °C).
Физические показатели
| Температура под нагрузкой | 42 °C |
| Энергопотребление в простое | 6.3 Вт |
| Энергопотребление под нагрузкой | 7.5 Вт |
| Уровень шума в простое | 35 дБА |
| Уровень шума в режиме поиска | 36 дБА |
Испытания в условиях реальной нагрузки
Теперь попробуем собрать тестовый стенд, который мог бы использоваться в условиях малого офиса или филиала для организации компактной системы видеонаблюдения. В его основу ляжет NAS My Cloud PR2100. Устройство оснащено четырехъядерным процессором N3710 с тактовой частотой 1.6 Ггц, 4 гигабайтами оперативной памяти, а также гигабитным сетевым адаптером (пропускная способность аппарата составляет 109 МБ/с). В числе преимуществ модели стоит указать поддержку удобного клиентского ПО Milestone Arcus Surveillance. В сетевое хранилище мы установим пару 6-терабайтных WD Purple и создадим зеркальный RAID-массив.
На роль видеокамер подойдут совместимые с программным пакетом Milestone купольные модели Hikvision DS-2CD2132-I. Для их подключения будем использовать 4 коммутатора ES1100-16P (по 8 портов PoE на каждом для IP-камер) и маршрутизатор NBG6515 от Zyxel — высокая пропускная способность сетевой инфраструктуры поможет получить наиболее достоверные сведения.
Критерием измерений является показатель CCT (Command Competition Time), отражающий скорость выполнения команд в миллисекундах. Запись видео осуществлялась в течение часа в режиме 1280 x 720 (25 к/сек.), при этом к системе последовательно подключались 8, 16 и 32 камеры. Предварительно мы также подготовили часовую запись в HD-разрешении и включили ее трансляцию непосредственно с диска. Результаты отражены на графиках, представленных ниже.
8 потоков 1280 x 720 (25 к/сек.)
16 потоков 1280 x 720 (25 к/сек.)
32 потока 1280 x 720 (25 к/сек.)
Данный эксперимент наглядно демонстрирует работу алгоритма AllFrame. Значительные изменения наблюдаются лишь при подключении 32 каналов, при этом снижается лишь скорость операций чтения (CCT смещается в диапазон от 20 до 40 мс), так как AllFrame резервирует доступные ресурсы для входящего сигнала. При этом, во всех проведенных тестах скорость выполнения операций записи лежит в промежутке от 0 до 5 мс, что также свидетельствует об отсутствии влияния на работу HDD ротационной вибрации. На полученных записях мы не обнаружили артефактов изображений или потери кадров. Согласно мониторингу S.M.A.R.T., температура дисков не поднималась выше 55 °C, что также является отличным результатом с учетом компактного корпуса NAS.
Вместо заключения
Что же в итоге? WD Purple является отличным нишевым решением: такие диски будут проигрывать серверным собратьям в повседневных сценариях, однако демонстрируют впечатляющую производительность именно при работе с многопоточным видео. Благодаря экономичности, низкому тепловыделению и поддержке RAFF они способны прекрасно функционировать в составе компактных видеорегистраторов и NAS даже при критической нагрузке. Таким образом, винчестеры пурпурной серии оказываются по-настоящему универсальными: они подойдут как для организации видеонаблюдения в малом офисе, так и для использования в системах безопасности профессионального уровня, обеспечивая высокое качество записи и гарантируя сохранность информации.
Ищешь надежный диск для видеонаблюдения? WD Purple – запомнит увиденное
Если нужен быстрый винчестер, то можно, не думая о характеристиках, взять модель серии Black нужного объема и получить действительно очень быстрый HDD. Если нужен тихий накопитель большого объема для хранения личных данных, к вашим услугам диски серии Green. Модели WD Blue стали эталоном дисков на каждый день, предлагая высокую производительность в сочетании с невысоким шумом при работе. Со временем к этой линейке добавились диски WD Red для NAS серверов, которые почти мгновенно появились в листах совместимости практически всех моделей сетевых хранилищ всех крупных производителей подобной техники. Совсем недавно линейка цветных дисков пополнилась новым цветом — фиолетовым. WD Purple — жесткие диски для систем видеонаблюдения, в которых применяется уникальная технология AllFrame, обеспечивающая высокую надежность работы и великолепную совместимость в системах безопасности для дома или малых и средних предприятий. Уникальные прошивки дисков WD Purple работают с потоковыми данными протокола ATA, позволяя сократить ошибки, связанные с распадением изображения и задержками видео, возникающими при использовании обычных дисков для настольных компьютеров. Все накопители серии WD Purple рассчитаны на эксплуатацию в системах видеонаблюдения в режиме 24/7; поддерживается запись с 32 HD-камер, а количество накопителей может достигать восьми.
До недавнего времени HDD WD Purple были доступны объемом 1, 2, 3 и 4Тб, а с конца октября 2014 года линейка WD Purple пополнилась жесткими дисками емкостью 5 и 6Тб, которые как нельзя лучше отвечают возросшей потребности в хранении больших объемов видеоконтента.
Характеристики жестких дисков WD Purple
Ограничение на количество камер и дисков связано с тем, что накопители WD Purple предназначены для дома и предприятий малого и среднего бизнеса (класс SOHO). Ограничение накладывается только на использование восьми дисков в одном массиве. В том случае, если диски WD Purple не объединены в RAID-массив, они работают как Single Drive и не имеют ограничений по числу дисков. Возможность работы в режиме 24/7, поддержка технологии AllFrame и доступная цена делают накопители WD Purple оптимальным выбором для работы в системах Enterprise-класса, где важны максимальная надежность и совместимость.
Для организации видеонаблюдения большего масштаба существуют диски WD Se, допускающие возможность подключения к системе более 6-ти накопителей и до 64 камер, а также диски WD Red, лишённые подобных количественных ограничений.
Технология AllFrame
- В накопителях для систем наблюдения уменьшены потери кадров.
- Оптимизация для систем безопасности и наблюдения.
- Алгоритмы кэширования оптимизированы для систем, имеющих большой объем одновременных потоков записи с низким битрейтом, что характерно для систем наблюдения.
- Изменение приоритета выделения памяти для операций записи и упреждающее кэширование.
- Поддержка TLER и команд потокового чтения и записи ATA.
- Поддержка до восьми накопителей.
Диски WD Purple позволят не беспокоиться о совместимости
В процессе разработки новых дисков WD Purple компания Western Digital выполнила огромный объём работ, протестировав свои диски на совместимость с продукцией ведущих поставщиков компонентов систем видеонаблюдения, поэтому диски будут прекрасно работать как в уже имеющихся системах, так и в новых устройствах.
Важность проверки на совместимость не с конечными устройствами, а с их компонентами обусловлена многообразием производителей DVR в противоположность ограниченному числу производителей компонентов: даже если ваш видеорегистратор отсутствует в списке совместимости, как, например, DVR, с которым мы тестировали работу WD Purple, риск получить несовместимую систему будет минимален.
Приоритет энергоэффективности
Intellipower – это технология сокращения энергопотребления жёстких дисков Western Digital, позволяющая экономить энергию за счёт оптимизации алгоритмов кэширования с возможностью минимизации потерь производительности от снижения скорости вращения шпинделя в жёстких дисках WD Purple.
Системы видеонаблюдения должны работать 24 часа в сутки, 7 дней в неделю, поэтому очень важно, чтобы жесткие диски в их составе «кушали» как можно меньше, и связано это не столько со стоимостью владения таких систем, сколько с надежностью хранения. Если жесткий диск прожорлив, он сильно греется при работе, а ведь с температурным режимом напрямую связаны ресурс и надежность накопителя. Помимо упомянутой технологии Intellipower, в жестких дисках WD Purple реализована уникальная технология IntelliSeek, которая вычисляет оптимальное время поиска, помогая уменьшить уровень энергопотребления, шума и вибрации, вызывающих более быстрый износ и выход из строя обычных накопителей для компьютеров.
Изображения, полученные в лабораториях WD с применением тепловизора, наглядно демонстрируют, насколько диски WD Purple (крайний справа) холоднее решений конкурентов.
В нашем ассортименте вы можете найти диски объемом 1, 2, 3 и 4 терабайта, что позволит подобрать накопитель нужного объема в зависимости от количества камер и времени хранения данных. Чтобы упростить выбор дисков WD Purple, вы можете воспользоваться таблицей, построенной по результатам калькулятора WD для выбора нужного объема дисков. В качестве исходных данных взяли сжатый кодеком H.264 видеопоток, имеющий разрешение 1080p и частоту кадров 30 FPS.
| Количество камер | 24 часа хранения | 48 часов хранения | 72 часа хранения | 96 часов хранения |
| 1 камера | 0.138 ТБ | 0.276 ТБ | 0.413 ТБ | 0.551 ТБ |
| 2 камеры | 0.276 ТБ | 0.551 ТБ | 0.827 ТБ | 1.103 ТБ |
| 3 камеры | 0.413 ТБ | 0.827 ТБ | 1.240 ТБ | 1.654 ТБ |
| 4 камеры | 0.551 ТБ | 1.103 ТБ | 1.654 ТБ | 2.205 ТБ |
| 8 камер | 1.103 ТБ | 2.205 ТБ | 3.308 ТБ | 4.410 ТБ |
| 16 камер | 2.205 ТБ | 4.410 ТБ | 6.615 ТБ | 8.820 ТБ |
| 32 камеры | 4.410 ТБ | 8.820 ТБ | 13.230 ТБ | 17.640 ТБ |
Согласно калькулятору WD, объем массива для хранения видеозаписей с двух Full HD камер в течении года необходимо 100605 Тб дискового пространства. Для проверки этой цифры, и для получения большего количества данных, мы воспользовались калькуляторами дискового пространства от производителей систем видеонаблюдения Messoa, Vivotek и Zavio. В качестве точек отсчета использовалось хранение записей с двух камер в течении одного года, такого же количества камер, но в течении недели и 10 камер за семь дней.
| Модель камеры | Использованный кодек | Разрешение видеозаписи | Частота кадров (FPS) |
Битрейт (кб/с)/ Качество изображения |
Дней хранения | Часов записи в день | Количество камер | Объем накопителей (Гб) |
| MESSOA NDR891PRO-HP5-MES | H.264 | 1920×1080 | 30 | 2500 | 365 | 24 | 2 | 18797 |
| 7 | 2 | 360 | ||||||
| 7 | 10 | 1802 | ||||||
| 15 | 2000 | 7 | 10 | 1442 | ||||
| 7.5 | 500 | 7 | 10 | 360 | ||||
| 3 | 7 | 10 | 360 | |||||
| 1280×720 | 30 | 2000 | 365 | 2 | 14914 | |||
| 7 | 2 | 288 | ||||||
| 7 | 10 | 1442 | ||||||
| 15 | 1500 | 7 | 10 | 1081 | ||||
| 7.5 | 500 | 7 | 10 | 360 | ||||
| 3 | 7 | 10 | 360 | |||||
| MESSOA NCC-700-HP1-EU-MES | 1280×1024 | 30 | 3000 | 365 | 2 | 22556 | ||
| 7 | 2 | 433 | ||||||
| 7 | 10 | 2163 | ||||||
| 640×480 | 1500 | 365 | 2 | 11278 | ||||
| 7 | 2 | 216 | ||||||
| 7 | 10 | 1081 | ||||||
| Vivotek FD8131 | 1280×800 | 30 | Excellent | 365 | 2 | 55994 | ||
| 7 | 2 | 1074 | ||||||
| 7 | 10 | 5369 | ||||||
| Zavio B5111 | 1280×720 | 30 | Excellent | 365 | 2 | 33569 | ||
| 7 | 2 | 644 | ||||||
| 7 | 10 | 3219 | ||||||
| 15 | 7 | 10 | 1750 | |||||
| 10 | 7 | 10 | 1262 | |||||
| Zavio F3110 | 1280×720 | 30 | Excellent | 365 | 2 | 33569 | ||
| 7 | 2 | 644 | ||||||
| 7 | 10 | 3219 | ||||||
| 15 | 7 | 10 | 1750 | |||||
| 10 | 7 | 10 | 1262 | |||||
| Zavio D5210 | 1920×1080 | 30 | Excellent | 365 | 2 | 124958 | ||
| 7 | 2 | 2396 | ||||||
| 7 | 10 | 11982 | ||||||
| 15 | 7 | 10 | 9310 | |||||
| 10 | 7 | 10 | 8424 | |||||
| 1280×720 | 30 | 365 | 2 | 33569 | ||||
| 7 | 2 | 644 | ||||||
| 7 | 10 | 3219 | ||||||
| 15 | 7 | 10 | 1750 | |||||
| 10 | 7 | 10 | 1262 | |||||
| TRENDnet TV-IP672WI | 1280×800 | 30 | 4096 | 7 | 2 | 630 | ||
| 7 | 10 | 3320 | ||||||
| 15 | 2048 | 7 | 10 | 1660 | ||||
| 10 | 1536 | 7 | 10 | 1240 |
Как вы можете увидеть, для камер Zavio результат получился очень близким, и для того, чтобы точно не промахнуться нужно просто немного уменьшить качество изображения. Хочется заметить, что такие объемы не по зубам дискам WD Purple, и в подобных системах нужно использовать диски серии WD Se. Рассматриваемые накопители WD Purple, в силу некоторых ограничений, предназначены для хранения видеопотока в значительно меньший промежуток времени, и как правило, этого достаточно. Данные видеонаблюдения в крайне редких случаях могут понадобится через пол года, а тем более через год, обычно они теряют актуальность в течении недели, а для такого промежутка времени WD Purple предоставляют все необходимое.
На прошедшей 20 ноября в Москве ежегодной выставке All-over-IP Expo 2014 линейка жестких дисков WD Purple удостоилась почетной награды All-over-IP Award как лучшее решение для систем видеонаблюдения. Значение этой награды очень сложно переоценить. Выставка All-over-IP Expo за семь лет ее проведения стала важным и авторитетным событием на российском рынке систем безопасности, а ее награды удостаиваются самые передовые технологии и лучшие в своей области решения.
Обзор и тестирование жестких дисков WD Purple 2, 4 и 6 Тбайт: мы следим за вами
Western Digital здорово придумала, разделив все многообразие своих HDD потребительской направленности на несколько хорошо запоминающихся «цветных» сортов. Этот подход не только облегчает выбор жесткого диска по назначению, но и гарантирует повышенное внимание к новым цветам, которые добавляются к базовой тройке Black-Green-Blue, существовавшей еще в те времена, когда диски WD назывались словом «икра». Итак, что за зверь такой — WD Purple?
Серия жестких дисков Western Digital для систем видеонаблюдения появилась не на пустом месте. Ранее эти же функции выполняли накопители WD-AV GP. Теперь старую линейку упразднили, а преемники выступают под новой броской маркой, что сигнализирует о сдвиге устройств этого назначения из корпоративного в потребительский сектор.
Однако отчего вообще возникла нужда выделять накопители для столь специфического приложения в отдельное семейство? Казалось бы, производительности любого современного HDD более чем достаточно, чтобы одновременно вести запись нескольких видеопотоков, пусть даже в разрешении 1080p. К примеру, битрейт 3 000 Кбит/с приемлем даже для фильмов в высоком качестве, а это всего лишь 375 Кбайт/с — пустяк на фоне скорости последовательной записи в 150-200 Мбайт/с, доступной 3,5-дюймовым HDD.
Задача усложняется, когда потоков по-настоящему много, к тому же периодически жесткому диску требуется отвлекаться на чтение уже записанных данных. Кроме того, нельзя исключить спорадические провалы производительности, обусловленные коррекцией ошибок. Как следствие, в долговременной перспективе возникает ненулевой риск потери кадра, что может быть неприемлемо для наблюдения за серьезными объектами.
⇡#ATA Streaming Feature Set
Лучшая защита от потерь информации — кеширование потоков в DRAM сервера видеонаблюдения, но и опустошение кеша нельзя исключить полностью. По крайней мере эта проблема достаточно значима, чтобы, несмотря на низкие — по дилетантским меркам — вероятности сбоя, пришлось принять меры на уровне HDD, сделав последнее звено в цепочке передачи данных более осведомленным о том, что происходит на предыдущих этапах.
В наборе команд ATA/ATAPI существует опциональный раздел — Streaming Feature Set, который направлен на то, чтобы обеспечить изохронное (с постоянным временем) исполнение команд чтения/записи, пусть даже в некоторых условиях для этого приходится жертвовать их целостностью.
CONFIGURE STREAM — с помощью этой команды хост-контроллер сообщает диску, с каким количеством потоков ему придется иметь дело, какие у потоков ограничения по времени выполнения команды чтения/записи и прочее. Благодаря этой информации микропрограмма оптимизирует стратегию использования кеша. Всего может быть создано восемь потоков.
Чтение и запись данных из потоков выполняется группой команд READ/WRITE (DMA) STREAM EXT, которые имеют следующие дополнительные параметры:
- READ/WRITE CONTINUOUS. Выполнение команды продолжается, несмотря на возникающие ошибки. Если в процессе записи контроллер не успевает скорректировать ошибку за время, отведенное на выполнение команды, на пластину будут записаны поврежденные данные. В дополнение к этому диск ведет журнал ошибок чтения/записи потоков.
- FLUSH. Данные, отправленные вместе с командой записи, должны быть сброшены на магнитную пластину из DRAM-кеша.
- NOT SEQUENTIAL. Этот параметр относится только к командам чтения и сообщает, что следующая операция чтения того же потока произойдет не в ближайшем LBA (логическом блоке). Таким образом, контроллер может не беспокоиться о том, чтобы на всякий случай заранее считывать следующие на дорожке блоки (pre-fetching).
Это интерфейс, который все жесткие диски с поддержкой Streaming Feature Set предоставляют хост-контроллеру. А вот как диск распорядится полученными параметрами — вопрос к микропрограмме. Набор алгоритмов AllFrame, разработанных WD для дисков Purple, пришел на смену «технологии» SilkStream, которая применялась в дисках WD-RE GP. Разница в первую очередь выражается в количестве поддерживаемых потоков HD-видео: 12 для SilkStream и 32 — для AllFrame. Последнее число, видимо, относится к установкам с 8 дисками.
Нужно отметить, что диски WD Red и Red Pro также поддерживают ATA Streaming Feature Set, но у них в прошивке нет AllFrame. А вот диски серверного класса — WD Se и Re, как это ни странно, с ATA Sreaming Feature Set вовсе не совместимы.
⇡#Технические характеристики, цены
За основу для WD Purple взяты HDD серии WD Red, спроектированные с расчетом на работу в массиве из нескольких дисков в режиме 24/7. Непонятно только, используется ли в WD Purple балансировка блока магнитных пластин, как это делается в Red (по крайней мере на официальном сайте среди достоинств Purple эта технология не указана).
От своего прообраза WD Purple унаследовал функцию TLER (Time-Limited Error Recovery), которая устанавливает лимит на время коррекции ошибок с тем, чтобы RAID-контроллер не исключил призадумавшийся диск из массива. Но, как и Red, WD Purple не имеют RAFF (Rotary Accelerated Feed Forward) — технологии, которая помогает дискам справляться с вибрациями в rackmount-корпусах.
В линейку входят диски объемом от 1 до 6 Тбайт. Все имеют скорость вращения шпинделя около 5400 об/мин и, если судить по родству с WD Red, должны использовать пластины емкостью 1 Тбайт (при объеме от 2 до 4 Тбайт) или 1,2 Тбайт (5-6 Тбайт). Только модель объемом 1 Тбайт под вопросом — уж больно низкая у нее скорость последовательного чтения/записи. Судя по весу, WD Purple на 2 и 3 Тбайт, а также на 5 и 6 Тбайт имеют одинаковое число пластин, только у менее емких дисков урезано адресное пространство (short-stroked).
В спецификациях Purple и Red можно найти разницу в количестве циклов парковки головок (300 000 у Purple и 600 000 у Red), но это не критично для диска, занимающегося непрерывной записью.
На всю линейку дается трехлетняя гарантия. По ценам Purple и Red аналогичны.
Кручу-верчу, запутать хочу. Разбираемся в линейках HDD
Привет, гиктаймс!
Сегодня у нас необычный материал, статья-ликбез: выбираем правильные HDD в зависимости от предполагаемых сценариев использования. Дело в том, что производители наплодили целую кучу разных линеек, и, если не следить за темой регулярно, через год-полтора можно легко забыть, какая серия к чему относится, зачем нужна и чем отличается.
Этот пост был бы неполным без небольшой теоретической части, поэтому приступим.
Устройство HDD
Все жёсткие диски устроены примерно одинаково. Внутри находятся один или несколько «блинов», приводимых в движение высокоскоростным мотором, да блок считывающих головок. Всё это спрятано в герметичной зоне, где нет пыли. По соседству с «механикой», можно найти несколько микросхем и плат, но они, скорее, относятся к электронике управления, чем непосредственно к хранению информации.
На данном изображении — старенький Seagate из конца 90-х годов. Конструктивно с тех пор почти ничего не поменялось. Когда диск раскручивается до минимально допустимых конструкцией оборотов, блок управления выводит головки в рабочее положение, и считывающий элемент начинает «парить» в долях миллиметра над магнитной поверхностью блинов.
На данном этапе отличаться может как количество оборотов в минуту у привода «блинов», так и количество самих пластин, на которых хранится информация. На своеобразной «расчёске», закреплённой между магнитными пластинами, установлены считывающие головки. Обычно их вдвое больше, чем пластин (хотя и встречаются исключения), перемещаются они все вместе. Количество самих пластин почти всегда напрямую зависит от объёма диска, но современные технологии позволяют «запихать» на один квадратный миллиметр всё больше и больше информации, увеличивая «плотность» информации в самом что ни на есть прямом смысле. Таким образом, например, можно встретить старый жёсткий диск на 1 ТБ с тремя «блинами» по 333 ГБ каждый, а можно найти новый HDD на 1.5 ТБ с двумя, но по 750.
Производители жёстких дисков
В нашем магазине сейчас представлены четыре крупных бренда: Western Digital, Seagate, Hitachi HGST (Приобретена WD) и Toshiba. Своё производство жёстких дисков есть было и у Samsung (да и много ещё у кого, в Википедии насчитывается более 200 компаний, занимвашихся производством HDD), фактических же производителей железа и того меньше. Свои сборочные линии есть только у Seagate, WD и Toshiba. Все остальные комании, так или иначе, либо были перекуплены крупными производителями, либо покинули рынок HDD.
Какие бывают HDD?
Казалось бы, жёсткий диск и жёсткий диск, выбрал нужный объём, посмотрел на цену, устраивает — пошёл и купил. Естественно, в жизни всё несколько сложнее. Параметров у жёстких дисков больше, чем «цена» и «сколько на него влезает».
Основные характеристики HDD таковы:
Ёмкость – собственно, «сколько на него влезает» – это значение характеризует количество информации, которое можно записать на диск. При этом хитрые производители используют десятичные приставки обычной метрической системы: в 1 килобайте у них 1000 байт, в мегабайте, соответственно, миллион, в терабайте — триллион. В операционной же системе килобайт, мегабайт и прочие единицы измерения кратны 1024. Из-за такой, казалось бы, небольшой разницы, накапливается приличная «погрешность», разумеется, не в нашу с вами пользу: если на красивой этикетке диска указана ёмкость в 1 терабайт, то на практике пользователю доступно примерно 931-932 ГБ полезного пространства.
Скорость вращения шпинделя – основная характеристика, отвечающая за скорость работы диска при последовательном чтении или записи информации. Чем быстрее вращается мотор, тем быстрее пролетают под «головкой» сектора блинов. Основные популярные значения — 5400, 7200, 10000 и 15000 оборотов в минуту, хотя есть модели и с промежуточными значениями.
Объём кеш-памяти – объём специального высокоскоростного буффера, в котором оседают файлы на чтение или запись, прежде чем диск или система выполнит предыдущую операцию. Чем больше объём кеш-памяти, тем проще диску работать с большим количеством маленьких файлов.
Интерфейс подключения – способ связи жёсткого диска с остальным железом вашего компьютера. Самые популярные на сегодняшний день — SATA 2 (300) и SATA 3 (600) для дисков «внутреннего» назначения, и USB 2.0 / 3.0 для «внешних» накопителей.
В большинстве случаев от этих аппаратных возможностей зависят показатели скорости чтения и записи, долговечность самого диска, уровни шума и энергопотребления. Различное сочетание данных характеристик позволяет производителю влиять на непосредственно скоростные и надёжностные свойства HDD. Нас с вами интересуют следующие показатели:
Количество операций ввода-вывода в секунду (IOPS) — в двух словах — возможности жёсткого диска по чтению и записи определённого количества блоков (обычно, по 4 килобайта) информации за одну секунду. Подробнее об этой характеристике можно почитать в Википедии, информация в статье просто исчерпывающая. Чем больше значение IOPS — тем быстрее диск может проводить операции с файлами.
Время произвольного доступа — то есть то время, которое требуется для позиционирования головки считывающего / записывающего устройства на произвольный участок магнитного диска. Чем меньше — тем быстрее «отклик» у жёсткого диска на запросы системы.
Для чего можно использовать HDD?
В наше время высокоскоростные диски SSD успешно отвоёвывают роль системных носителей. Несмотря на высокую цену, достаточно скромные (по сравнению с HDD) ёмкости и риск безвозвратной утери данных, диски на основе микросхем (а не движущихся частей), всё чаще становятся носителями OS и чувствительного к скорости обмена данными с диском софта. Дело в том, что их показатели IOPS и времени произвольного доступа в разы выше, чем у «классических» жёстких дисков. К счастью, списывать проверенную временем технологию рано. Во-первых, по соотношению количества сохраняемой информации к цене у жёсткого диска практически нет равных, а уж тем более в условиях домашнего использования. Во-вторых, цены на SSD и так были не самыми радостными, а теперь ещё и этот кризис… В общем, HDD пока жив и живее всех живых. Так как же можно его применять?
- Как универсальный диск «для всего»: системы, софта, игр, хранения данных;
- Как диск сравнительно небольшого (от 300 ГБ до 1 ТБ) объёма для приложений, чувствительных к скорости обмена данными с дисковой подсистемой;
- Как диск для долговременного хранения данных, не представляющих высокой ценности и не требующих высоких скоростей доступа: музыки, фильмов, фотографий, игр, резервных копий и всего того, что одинаково будет работать хоть на старом железе, хоть на новом;
- Диск для использования под Torrent-закачки. Обычно такие диски испытываю либо постоянные (чуть ли не 24/7) или почти постоянные нагрузки: вечно что-то пишется, что-то читается;
- Диск для длительного хранения важной информации.
Вторая же группа, как раз, сражается с SSD за внимание пользователя. С одной стороны, соревноваться с «твердотельниками» у «классики» нет никакой возможности, с другой — даже самый простенький SSD на 64 гигабайта (чтобы хватило на систему и самый важный софт) + самый дешёвый под данные HDD стоят больше, чем один скоростной диск сравнимого объёма. От таких жёстких дисков требуется высокая скорость вращения шпинделя, хорошие показатели IOPS, надёжная вибро- и шумоизоляция.
Для хранения информации, которую можно достать ещё раз (в интернете, на другом диске) на первое место вылезает соотношение цены и объёма. Скоростные характеристики в данном случае не так важны: даже 4k2k-видео, если вы такое найдёте, не забъёт всю пропускную способность «медленных» HDD.
Диски, активно используемые для обмена файлами в пиринговых сетях, испытывают наибольшие нагрузки: торрент постоянно что-то читает, что-то пишет, делает это не по порядку, часто одновременно и «не вовремя». Сюда же, в принципе, можно отнести и всякие записи с веб-камер, особенно длящиеся 24/7. Ключевая характеристика для таких нагрузок — долговечность и рассчитанные на подобные «мытарства» элементы механики HDD: привода головки, двигателя, раскручивающего «блины», управляющей электроники.
Особняком стоят системы хранения важных данных. На самом деле, лучший вариант сохранить действительно важные файлы — поместить их в облако, создать резервную копию, следить, чтобы она была работоспособной и регулярно повторять как диагностику хранилищ, так и операции по резервному копированию. Само собой, на первое место всплывают безотказность и надёжность устройства.
Линейки HDD
Постараемся рассмотреть все модели жёстких дисков в «схожих» условиях — за основу возьмём модель на 1 ТБ.
Начнём с продукции компании Western Digital. Компания давала семействам дисков «цветовые» названия, окрашивая наклейки в соответствующие цвета.
WD Blue — универсальная линейка дисков, в которой соблюдён баланс как скоростных, так и надёжностных характеристик. Скорость вращения зафиксирована на отметке 7200 об./мин., современные диски ёмкостью в 1 ТБ оснащаются 64 мегабайтами кеш-памяти. Отличный вариант при использовании в качестве единственного жёсткого диска, если ваш бюджет ограничен.
4 200 рублей и диск на 1000 (ну, почти) гигабайт — ваш.
WD Green — серия «экологичных» жёстких дисков. Они не ставят рекорды скорости, но отличаются пониженным энергопотреблением, а сами «блины» вращаются со скоростью 5400 об./мин. Подобные ограничения позволили снизить и тепловыделение, и уровень шума и вибраций. Ставить систему на такой диск мы не советуем, а вот для хранения данных, не требовательных к скорости доступа (фото, видео, музыки, дистрибутивов программ, документов и архивов) — самое то.
Цены начинаются от 4 560 рублей за версию на 1 ТБ, заканчиваются не совсем гуманными
WD Black — «заряженные» диски, предназначенные для установки системы, «тяжёлого» ПО, игр. От WD Blue их отличают более высокие скоростные характеристики (при этом диски остаются в пределах технически комфортных 7200 оборотов в минуту) и улучшенные показатели по времени произвольного доступа: всё это позволяет диску быстрее управляться с большим количеством маленьких файлов, что актуально как при загрузке ОС, так и при работе в условиях высоких нагрузок и постоянных обращений к новым порциям данных на HDD. Платой за подобные характеристики являются повышенный уровень шума и потребляемой электроэнергии.
Купить WD Black можно за 5 300 рублей (1 ТБ). Кроме того, существуют также версии на 2, 3 и 4 ТБ (а также 320, 500, 750 ГБ), но их цена никого не радует, да и покупать диски «чёрной» серии такого объёма надо с чётким пониманием, зачем оно надо.
WD Red — специальная линейка жёстких дисков, предназначенная для работы в условиях 24/7 и установки в NAS дома или в небольшом офисе. Диски WD Red разработаны с учётом специфики использования в сетевых хранилищах. Разработчики постарались сократить потребление электроэнергии, увеличить защиту от механических повреждений, вибраций и перегрева. Увеличен запас прочности всей механики диска. Реальная скорость вращения — 5400 об./мин., однако производитель заявляет производительность, сравнимую с 7200. На практике диски несколько медленнее, но для их сферы применения скорость более чем достаточная.
Цены начинаются от
4 800 рублей за версию с 1 ТБ, самая же ёмкая версия, на внушительных 6 ТБ, стоит около девятнадцати с половиной тысяч.
WD Purple — специальные диски для использования в системах видеонаблюдения. Western Digital заявляют кучу новых и полезных алгоритмов, уменьшающих шансы того, что видео будет «битым», ещё более высокую, чем у WD Red виборзащищённость. Для домашнего использования, в принципе, диски пригодны, но их специфика работы не позволит ставить ни рекорды скорости, ни наслаждаться тишиной. Цена — от
Кроме «цветных» серий, у WD существую ещё три:
WD SE — предназначена для офисных систем хранения данных. Это быстрые, холодные, но шумные диски, разработанные с учётом офисной эксплуатации «и в хвост, и в гриву».
WD RE — для офисных рабочих станций. Высокоскоростные диски для корпоративного сегмента, в основном, отличающиеся наличием «софтовых» фич и интерфейсов по администрированию / управлению HDD.
WD VelociRaptor — для тех, кому мало скорости. «Велоцирапторы» — это сверхскоростные HDD со скоростью вращения 10 000 об./мин. Диск шумный, быстрый и горячий. Цена соответствует характеру — 1 терабайт обойдётся вам в 12 300 рублей. Применяется обычно там, где обычных WD Black недостаточно, а на сравнимые по ёмкости SSD не хватает средств.
Seagate — такой же крупный игрок на рынке, как и WD: фактически, они почти поровну «скупили» или «объединили» в себе других производителей HDD.
Seagate Barracuda 7200.14 — самый популярный и универсальный вариант. Аналог WD Blue — и швец, и жнец, и вообще отличный парень! Диск достаточно холодный, отличается от 1 ТБ конкурентов тем, что у него всего один «блин» внутри, из-за чего шум и вибрации сведены к минимуму. Скорость вращения — 7200 об./мин., объём кеш-памяти — 64 МБ.
Цена начинается с
4 300 рублей за 1 ТБ и заканчивается внушительными
Seagate HDD.15 — модель, предназначенная для хранения данных, не критичных к скорости записи/чтения. Во многом, аналог линейки WD Green, но отличается чуть более высокой скоростью вращения шпинделя: 5900 оборотов в минуту против 5400 у «зелёных».
К сожалению, цены за терабайт у нас нет, зато есть цена за 4.
10700 рублей за тихий и холодный диск, который вы устанете забивать информацией, — не так уж и много.
Скоростным хранением данных компания Seagate не озаботилась, зато для NAS и прочих высоконагруженных условий дисков хоть отбавляй.
Seagate NAS HDD – тут, собственно, название говорит само за себя. Диск предназначен для установки в сетевые хранилища. Холодный, тихий, надёжный, с низким энергопотреблением. Ёмкость дисков — от 2 до 4 ТБ, цены, соответственно, от
11 750 рублей за штуку.
Для систем c высокими нагрузками, потоковой записи больших объёмов данных и видеонаблюдения предназначено сразу несколько моделей:
Seagate SV35 ST1000VX000, ST2000VM003, Surveillance HDD ST4000VX000 и Seagate Video 3.5 HDD, ST1000VM002. Первые три модели — просто жёсткие диски повышенной надёжности, отличающиеся увеличенным ресурсом подвижных частей и расчитанные на потоковую работу 24/7. Последний же — специализированная версия для организации систем видеоконтроля. В принципе, модели вполне употребимы и в «домашних» условиях в качестве дисков под высоконагруженную систему хранения больших данных, но особой потребности в таких монстрах дома обычно нет.
Не забыли в Seagate и про корпоративный сегмент.
Seagate Constellation CS — популярная серия дисков повышенной надёжности, устроенных по той же схеме, что и 7200.14: один терабайт — один «блин». Скорость вращения шпинделя — 7200 об./мин., 64 мегабайта памяти, до 80 000 часов (чуть больше девяти лет) официально заявленной наработки на отказ. Цена удовольствия — от
5 600 рублей за 1 ТБ и до
10 200 рублей за 3 ТБ. Гарантия производителя — 3 года.
У этой модели есть «старший брат» — серия Seagate Constellation ES.3. Она отличается увеличенным до 128 МБ кешем и увеличенным до 5 лет сроком гарантийного обслуживания. Разница в цене есть, но не так существенна. 1 ТБ обойдётся почти в
6 000 рублей, а 4 ТБ — во внушительные
Технически, Hitachi Global Storage Technologies — куплена компанией Western Digital в 2011 году. Тем не менее, на дворе 2015-й, а жёсткие диски всё ещё производятся и продаются, но ориентированы они, в первую очередь, на корпоративный сегмент, а сама компания сменила бренд на HGST.
HGST Ultrastar 7K4000 — обычный жёсткий диск для рабочих станций, классические 7200 оборотов в минуту, 64 мегабайта кеш-памяти, и заявленные совершенно сумасшедшие 2 миллиона(!) часов наработки на отказ. Ко всему прочему — пятилетняя гарантия производителя. За модель с 2 ТБ памяти придётся отдать
8300 рублей, в то время как за 4 ТБ — уже
Вторая линейка, HGST Deskstar NAS — предназначена для систем хранения данных. Доступные объёмы — от 3 до 6 ТБ, цены — от
20 100 рублей. Диск не ставит рекордов по скорости чтения и записи, но обладает трёхлетней гарантией и заявленным временем наработки на отказ в 1 000 000 часов.
Сегодня Toshiba производит как доступные и простые жёсткие диски, без излишеств, так и специальные диски для NAS’ов.
«Домашняя» линейка представлена одной моделью DT01ACA, объёмом от 500 ГБ до 3 ТБ. Диски часто ставят в компьютеры, которым важно просто наличие HDD, c которым не будет проблем. Вся серия очень тихая, не греется, да и цена не может не радовать
4 000 рублей за 1 ТБ и «всего»
Серия дисков для NAS, MC04ACA, имеет достойные характеристики — 7200 оборотов в минуту, 128 мегабайт кеша, до 800 000 часов наработки на отказ. Цена 2 ТБ начинается с