Евгений Рудометов 
 

Дисковые подсистемы, созданные на основе современных накопителей семейства Enterprise Capacity HDD компании Toshiba, характеризуются очень высокой производительностью. Еще больших уровней производительности можно достичь использованием двух накопителей, включенных в массив RAID 0.

В этом можно убедиться на примере тестирования массива RAID 0, составленного из двух 14-терабайтных HDD MG07ACA14TE.

Два HDD MG07ACA14TE
(кликнуть для увеличения)

Емкостные параметры RAID 0 из HDD MG05ACA800E
(кликнуть для увеличения)

Результаты CrystalDiskMark и ATTO Disk Benchmark
(кликнуть для увеличения) 

Итак, как следует из полученных в процессе тестирования оценок, дисковая подсистема, образованная из двух жестких дисков MG07ACA14TE линейки Enterprise Capacity HDD, установленных в RAID 0, обладает не только очень высокой емкостью, составляющей 28 000 897 720 320 байт (25,4 TiB), но и демонстрирует очень высокие уровни производительности. Более того, уровни некоторых скоростных параметров соизмеримы с уровнями ряда аналогичных параметров многих твердотельных накопителей (SSD), созданных на основе микросхем флэш-памяти. Однако SSD обладают обычно не только существенно меньшей емкостью по сравнению описанным массивом RAID 0, но и значительно более высокой стоимостью единицы хранения информации. Поэтому “списывать со счетов” жесткие диски, используемые для хранения больших объемов информации, — явно преждевременно. Особенно это касается высокоемких моделей с высокими скоростными параметрами, например, таких, как модели уровня Enterprise, к которым относятся жесткие диски Enterprise Capacity HDD.

Евгений Рудометов 
 

 >>    Часть 3 
  

Итак, из приведенных результатов следует, что дисковая подсистема, образованная из двух 8-терабайтных жестких дисков MG05ACA800E линейки Enterprise Capacity HDD, установленных в RAID 0, обладает не только очень высокой емкостью, составляющей 16 002 985 226 240 байт (14,5 TiB), но и демонстрирует очень высокие уровни производительности. Более того, уровни некоторых скоростных параметров соизмеримы с уровнями ряда аналогичных параметров многих твердотельных накопителей (SSD), созданных на основе микросхем флэш-памяти. Однако SSD обладают обычно не только существенно меньшей емкостью по сравнению описанным массивом RAID 0, но и значительно более высокой стоимостью единицы хранения информации. Поэтому “списывать со счетов” традиционные жесткие диски, используемые для хранения больших объемов информации, – явно преждевременно. Особенно это касается высокопроизводительных, высокоемких моделей, например, таких, как модели уровня Enterprise, к которым относятся жесткие диски Enterprise Capacity HDD.

>>    Часть 1 
      

Евгений Рудометов 
 

 >>    Часть 1 
  

Оценки информационной емкости и скоростных возможностей массива RAID 0, составленного из двух 8-терабайтных накопителей MG05ACA800E линейки Enterprise Capacity HDD, были получены в процессе тестирования. При этом в качестве тестовой системы был использован высокопроизводительный настольный компьютер, основу которого составили следующие компоненты:

• Процессор — Intel Core i7-4770T (22 нм, Haswell, 8 Мбайт кэш-памяти, 4 вычислительных ядра, работающих на тактовой частоте от 2,5 ГГц до 3,7 ГГц, поддержка 8 потоков, до 45 Вт),
• Графическая подсистема — встроенная в процессор графика Intel HD Graphics 4600,
• Подсистема памяти — три DIMM DDR3-1600 общим объемом 24 Гбайт (8+8+8 Гбайт),
• Материнская плата — Gigabyte GA-Z87-HD3 с чипсетом Intel Z87 и четырьмя слотами DIMM DDR3,
• Дисковая подсистема — SSD OCZ Vector 150 240GB (системный диск) и HDD 6000GB,
• Операционная система — Microsoft Windows 7 Enterprise.

На рис. 2 представлена конфигурация тестового компьютера, на рис. 3 отдельно приведена конфигурация дисковой подсистемы, в состав которой были включены два жестких диска MG05ACA800E линейки Enterprise Capacity HDD.

Рис. 2.  Конфигурация дисковой подсистемы (программа Speccy)

Рис. 3.  Конфигурация дисковой подсистемы (Device Manager)

Оценки емкостных параметров HDD MG05ACA800E, выполненные стандартными средствами операционной системы Microsoft Windows 7 Enterprise, представлены на рис. 4 (емкостные параметры совпадают у обоих жестких дисков).

Рис. 4.  Емкостные параметры MG05ACA800E

На рис. 5 приведены характеристики использованных жестких дисков MG05ACA800E, определенные программой HD Tune Pro 5.00 (кроме серийных номеров, все определенные программой характеристики совпадают у обоих дисков).

Рис. 5.  Параметры двух HDD MG05ACA800E, определенные HD Tune Pro 5.00

Прежде, чем выполнить анализ массива RAID 0, составленного из двух указанных накопителей, были оценены скоростные возможности каждого из двух HDD MG05ACA800. Это позволило сравнить возможности массива RAID 0 с работой накопителей в традиционном режиме, который означает работу одиночных, то есть не связанных между собой устройств.

На рис. 6 представлены результаты оценки скоростных характеристик двух HDD MG05ACA800E в режиме одиночных накопителей. Оценка выполнена с помощью тестов CrystalDiskMark 3.0.3 x64.

Рис. 6.  Оценка скоростных параметров, выполненная CrystalDiskMark

Кстати, как следует из результатов тестирования, приведенных на рис. 6, скоростные параметры дисков незначительно различаются, например, в значениях параметров последовательного чтения и последовательной записи. Указанные отличия проявляются и в других тестах.

В следующей части  данной статьи приведены результаты оценки емкостных и скоростных возможностей HDD MG05ACA800E в конфигурации массива RAID 0.
    

>>    Часть 3 
      

Евгений Рудометов 
 

На основе накопленного опыты разработки и производства жестких дисков компания Toshiba выпустила семейство моделей Enterprise Capacity HDD, ориентированное на корпоративный сектор. В архитектуре данных моделей реализовано большое количество перспективных технологий.

Несмотря на сравнительно высокие показатели производительности, еще больше увеличить скоростные возможности дисковой подсистемы можно за счет объединения накопителей Enterprise Capacity HDD в массив RAID 0.

Необходимо напомнить, что в режиме RAID 0 (stripe), в котором требуется не менее двух HDD, осуществляется автоматическое разбиение (stripping) файлов на меньшие блоки и равномерное распределение этих блоков между несколькими дисками массива устройств. За счет одновременного доступа к накопителям значительно увеличивается производительность дисковой подсистемы, что означает существенное увеличение скорости доступа к информации, как для чтения, так и для записи. Остается добавить, что благодаря объединению двух HDD в массив RAID 0, кроме роста скоростных возможностей дисковой подсистемы, происходит еще и удвоение ее информационного объема за счет суммирования емкостей используемых накопителей.

В высоких скоростных возможностях массива RAID 0, составленного из двух накопителей Enterprise Capacity HDD компании Toshiba, можно убедиться на примере использования моделей HDD MG05ACA800E. Каждая из этих моделей имеет объявленную информационную емкость 8 Тбайт (8000 Гбайт — восемь триллионов байт). Внешний вид двух таких накопителей представлен на рис. 1. Параметры модели MG05ACA800E, заявленные производителем, приведены в таблице 1.

Рис. 1.  Два HDD MG05ACA800E

Таблица 1.  Основные параметры  HDD MG05ACA800E   

Благодаря специальному дизайну блока головок конструкторам удалось создать 8-терабайтный накопитель без использования гелия. Из других важнейших характеристик следует отметить: скорость вращения магнитных дисков составляет 7200 об/мин, кэш — 128 MiB, максимальная постоянная скорость передачи данных — 230 МiB/s. Предназначен для непрерывной работы: 24 часа в сутки в течение 7 дней в неделю. Время наработки на отказ (MTBF) составляет 2 000 000 часов, гарантированное число циклов парковок магнитных головок — 600 000.

Конфигурация тестовой системы, особенности тестирования и некоторые результаты анализа указанных жестких дисков в конфигурациях одиночных накопителей и массива RAID 0, составленного из двух HDD MG05ACA800E, рассмотрены  в следующих частях  данной статьи.
    

>>    Часть 2 
      

Евгений Рудометов,
Виктор Рудометов 
 

На основе накопленного опыты разработки и производства жестких дисков компания Seagate Technology LLC (Seagate) выпустила семейство Enterprise NAS HDD (NAS от англ. Network Attached Storage — сетевая система хранения данных, сетевое хранилище), ориентированное на корпоративный сектор. В архитектуре данных моделей реализовано большое количество перспективных технологий. Разработанные для систем с числом отсеков от 1 до 16 накопители данного семейства обладают повышенными показателями  надежности, а также очень высокими показателями производительности.

Несмотря на сравнительно высокие показатели производительности, еще больше увеличить скоростные возможности дисковой подсистемы можно за счет объединения накопителей Enterprise NAS HDD в массив RAID 0.

Необходимо напомнить, что в режиме RAID 0 (stripe), в котором требуется не менее двух HDD, осуществляется автоматическое разбиение (stripping) файлов на меньшие блоки и равномерное распределение этих блоков между несколькими дисками массива устройств. Это существенно увеличивает производительность дисковой подсистемы, что означает существенное увеличение скорости доступа к информации, как для чтения, так и для записи. За счет объединения двух HDD в массив RAID 0, кроме роста скоростных возможностей дисковой подсистемы, происходит еще и удвоение ее информационного объема за счет суммирования емкостей накопителей.

В высоких скоростных возможностях массива RAID 0, составленного из двух накопителей Enterprise NAS HDD, можно убедиться на примере использования моделей ST4000VN0001. Каждая из этих моделей имеет объявленную информационную емкость 4 Тбайт (4000 Гбайт — четыре триллиона байт). Внешний вид двух таких накопителей представлен на рис. 1. Параметры модели ST4000VN0001, заявленные производителем, приведены в таблице 1.

Рис. 1.  Два HDD ST4000VN0001

Таблица 1.  Основные параметры  HDD ST4000VN0001

Конфигурация тестовой системы, особенности тестирования и некоторые результаты анализа указанных жестких дисков в конфигурациях одиночных накопителей и массива RAID 0, составленного из двух HDD ST4000VN0001, рассмотрены  в следующих частях  данной статьи.
    

>>    Часть 2 
      

Евгений Рудометов 
 

 >>    Часть 1 
  

Оценивая потребительские свойства указанных накопителей, необходимо отметить, что надежность современных моделей довольно высока. Это касается не только корпоративных, но и потребительских вариантов, для которых производители нередко заявляют о ресурсах в сотни тысяч часов безотказной работы. Тем не менее, к сожалению, программно-аппаратные сбои и поломки все-таки случаются. При этом у дисковой подсистемы, построенной из двух накопителей, установленных в RAID 0, показатели надежности, как утверждает теория и демонстрирует опыт, меньше, чем у решений на основе одиночных накопителей. Сбой же в работе одного накопителя массива RAID 0, а тем более выход его из строя, сопровождается потерей информации. Это означает, что необходимо внимательно следить за работоспособностью подсистемы, тем более, что производители дисков предусмотрели встроенные средства диагностики, получившие наименование S.M.A.R.T. Доступ к ним осуществляется с помощью соответствующих утилит, которые нетрудно найти в глобальной сети.

Возвращаясь же к ноутбуку HP ENVY 17 2070nr, следует отметить, что с некоторого момента запуск специализированной утилиты CrystaiDiskInfo выявил проблемы в работе дисковой подсистемы. Соответствующий скриншот, иллюстрирующий данное утверждение, приведен на рис. 2.

Рис. 2.  Фрагмент таблицы S.M.A.R.T. дисков HDD ноутбука HP ENVY 17 2070nr

Наличие выявленной проблемы, способной, в конце концов, уничтожить хранимые в информационном пространстве накопителей RAID-массива данные, потребовало замены дефектного жесткого диска на другой, полностью исправный экземпляр. Конечно, вместе с заменой подразумевается и проведение всех полагающихся действий по копированию данных.

Однако в процессе всестороннего анализа было принято решение вообще отказаться от RAID-массива HDD, выбрав в качестве системного диска накопитель SSD, а на второе посадочное место установить новый HDD.

Итак, необходимо отметить, что выполнение апгрейда дисковой подсистемы, построенной в данном конкретном случае из двух HDD, состоит из ряда относительно несложных этапов. Эти этапы совпадают, за исключением незначительных нюансов, для многих вариантов ноутбуков. Так, например, чтобы выполнить указанную операцию, необходимо:

1. Выключить ноутбук и отсоединить его от электрической сети,
2. Вынуть установленный в ноутбук аккумулятор,
3. Перевернуть ноутбук и открутить несколько винтов, удерживающих крышку специального отсека, в котором расположены накопители, снять эту крышку,
4. Заменить установленные накопители на выбранные и заранее приготовленные модели.

Что же касается ноутбука HP ENVY 17 2070nr, то ряд этапов замены HDD иллюстрируют приведенные ниже фрагменты фотографий. На них соответствующий отсек отмечен рамкой красного цвета. Винты, которые удерживают крышку этого отсека и которые следует откручивать, отмечены на фотографиях стрелками желтого цвета.

Рис. 3.  Обратная сторона ноутбука HP ENVY 17 2070nr

Рис. 4.  Обратная сторона ноутбука без аккумулятора и крышки отсека HDD

Перед продолжением описания процедуры апгрейда следует еще раз напомнить, что в ноутбуке HP ENVY 17 2070nr жесткие диски работают в режиме RAID 0. Это обеспечивает существенное, почти в два раза, ускорение операций записи и чтения информации, так как в этих операциях одновременно участвуют оба накопителя. Однако, учитывая, что скоростные параметры SSD в несколько раз выше аналогичных параметров HDD, значительного ускорения операций дисковой подсистемы можно добиться и с одиночным накопителем SSD, то есть без использования режима RAID 0.

В следующей части  данной статьи — о выбранных накопителях.
    

>>    Часть 3