Не смотря на все достижения электроники, всё же основой хранения данных по-прежнему является классический жёсткий диск (HDD), часто называемый вращающимся. И хоть ассортимент твердотельных SSD дисков растёт, а стоимость их стремительно снижается, всё же они пока не могут полностью вытяснить HDD.
Оборудование делится на две основные категории: домашне-офисное, куда можно отнести десктоп (desktop) c мобильными дисками (mobile – для ноутбуков и переносные 2,5”) и энтерпрайс (enterprise), где располагаются диски для серверов и систем хранения данных (СХД).
Что отличает desktop диски от enterprise в первую очередь
Это наработка на отказ и, как следствие, гарантия. Кто-то возразит, что для домашних дисков зачастую заявляют время наработки куда больше, чем для серверных, например, 2 млн. часов против 1.6 млн. часов. Нет, тут всё верно, просто это совсем не те часы, которые представляет обычный пользователь, где 2 млн. часов это 230 лет работы.
Это «сферические часы», т.е. если мы возьмём 1000 дисков и включим их все одновременно, то через 2000 часов эксплуатационного времени один из них скорее всего выйдет из строя. Грубо говоря это некоторый коэффициент брака, не относящийся к десяткам лет непрерывной эксплуатации одного единственного диска.
Что такое эксплуатационное время диска
Это ещё одна тонкость, связанная с режимом эксплуатации. Режимы эксплуатации: для домашнего диска, как и для другого оборудования, это режим 8/5, т.е. 40 часов в неделю. И именно эти недели целиком считаются в общей наработке домашних дисков, а не именно часы непосредственной работы. Т.е. те самые 2 млн. часов наработки на отказ для домашнего сегмента, это когда берётся 1000 дисков, включается в работу на 12 недель, при этом всего на 8 часов в день по 5 дней в неделю и к концу 12-ой недели один из дисков скорее всего выйдет из строя. Итого дисками будет наработано фактически всего 480 часов, или 20 полных суток.
И даже это не полные ограничения на эксплуатацию домашних дисков: каждый час сверх нормы каждого диска отнимает уже по 2 часа от изначальных 2 млн. Но и на этом не заканчиваются все ограничения. Кроме эксплуатационного времени для desktop дисков предусматривается ещё и домашний сценарий использования: 15% записи и 35% чтения. 35+15=50.
А где ещё 50? – А считается, что в домашнем сегменте половину машинного времени диск простаивает. На самом же деле в офисном сценарии использования диск простаивает вообще до 80% времени.
А что с серверными (или enterprise) дисками? А у них всё нормально - их 1,6 млн. часов это 1000 дисков работающих непрерывно и круглосуточно в течении 1600 часов и где-то на 10-ой неделе возможен выход из строя одного из дисков. При этом ещё и сценарий использования предполагает 30% записи и 70% чтения, т.е. занимается полностью все машинное время и диск не простаивает.
Итого: домашние 2 млн. часов это почти в три раза меньше серверных 1.6 млн. часов. Также различается и гарантия на диски: домашние диски, как правило, обеспечиваются 2-х летней гарантией (иногда 3-х летней), а серверные диски – 5-ти летней гарантией.
В чём отличие домашних дисков от мобильных
По эксплуатационным параметрам различия между дисками отсутствуют: тот же режим 8/5, те же 15% записи и 35% чтения. Более ли менее значимые отличия это экономия энергии и быстродействие. Если домашние диски переходят в режим ожидания (паркуют головку и останавливают мотор) в среднем после 5 минут простоя, то мобильные диски через 1 минуту.
Это средние значения, есть и домашние диски, засыпающие через 2 минуты простоя, есть и мобильные, бодрствующие до 3-4 минут. Это поведение в отсутствии дополнительных команд от контроллера на материнской плате или операционной системы для ПК. По быстродействию же у многих мобильных дисков, из-за их размеров и расположения в ноутбуках заложено замедление обработки операций при нагреве.
Сделано это специально: во-первых, это ограничивает выделение тепла, что критично для остальных компонентов ноутбука, во-вторых это уменьшает шанс возникновения ошибки при записи в условиях возможной вибрации, поскольку нагрев попутно ведёт и к расширению материалов, а т.к. диск собран из разного рода компонентов, то все они расширяются не синхронно, приводя к микро деформациям.
Через сколько засыпают серверные диски
Серверные диски засыпают сугубо по сигналу контроллера или серверной операционной системы, а при отсутствии таковых сигналов, мотор не останавливается.
Повышенное время наработки на отказ, готовность к эксплуатации 24/7, гарантия на 5 лет, всегда готовность к работе – может тогда лучше и в домашние и офисные ПК ставить энтерпрайз, а не домашние диски? Но нет, энтерепрайз сегмент не всегда подходит для домашнего использования и вот по каким причинам.
Цена диска
Домашние диски почти вдвое дешевле за тот же объем, чем северные диски.
Нагрев диска
По сценарию нагрузок и типичных требований домашние диски обходятся без обдува, прекрасно функционируя даже в условиях малого закрытого пространства или компактного корпуса. Энтерпрайз диски, даже аналогичные по скоростям домашним (7200 об/мин) требуют обдув в среднем одним 120 мм кулером на 2-4 диска.
Шум диска
В угоду скорости работы уровень шума это последнее, что принимается во внимание у энтерпрайз сегмента дисков. Если домашние диски ведут себя вполне беззвучно в условиях офиса, то серверные диски вполне способны напоминать о своём присутствии. И если домашний диск начинает "греметь" – это один из возможных симптомов его скорого выхода из строя, то для серверного диска это обычное поведение, которое только может добавлять нервозности.
Поведение диска при ошибке
Пожалуй, это самый важный пункт различий между домашним и серверным диском. При возникновении ошибки записи домашний диск сам пытается решить проблему - пробует записать этот сектор опять, записывает данные в резервную область, пропускает сектор, при этом делая запись в s.m.a.r.t.
Серверный диск же оповещает и запрашивает контроллер на дальнейшие действия вставая в режим ожидания, при этом так же делая пометку в s.m.a.r.t. Т.е. в некоторых случаях возникновение ошибки может приводить к зависанию домашнего или офисного компьютера, т.к. установленные в них контроллеры не рассчитаны на работу с одиночными серверными дисками. При активации функции RAID на плате или силами операционной системы этот функционал поддерживается даже на домашних платах, но в серверных он поддерживается всегда, хотя там крайне редко диск работает в одиночку.
Подводя итог - каждый жесткий диск хорош там, где он и должен работать.
