Групповое тестирование жестких дисков для NAS 2015 г. / Накопители

В последние годы производители жестких дисков стремятся дифференцировать свою продукцию, представив продукты для различных сценариев использования. Одна из таких нишевых категорий – HDD для сетевых хранилищ – оказалась чрезвычайно успешной и востребованной.

Популярность первым дискам для NAS (пионером здесь стала WD с линейкой WD Red, которая позже получила конкурента в лице Seagate NAS HDD) обеспечило необычное сочетание характеристик, присущих, с одной стороны, десктопным, с другой – серверным моделям. HDD для NAS рассчитаны на работу в режиме 24/7 и по отказоустойчивости сравнимы с серверными собратьями: типичное время наработки на отказ – 1 млн часов (для десктопных HDD его, как правило, даже не сообщают), расчетное количество циклов парковки головок – 600 тыс. против 300 тыс. у десктопных HDD. На них также дается длительная гарантия – 3-5 лет.

Параметры микропрограммы в дисках для NAS по умолчанию настроены таким образом, чтобы HDD всегда был готов отдать запрошенные данные: в бездействии не паркуются головки и не останавливается привод шпинделя. Кроме того, количество циклов парковки головок – ограниченный ресурс. Ключевая особенность прошивки для дисков, работающих в RAID, – сокращенное время, отпущенное на попытку прочитать данные из дефектного сектора. Это необходимо, чтобы хост-контроллер не принял решение исключить HDD из массива вследствие того, что он не отвечает на запросы.

Несмотря на эти черты, унаследованные от дисков серверного класса, стандартный HDD для NAS характеризуется пониженной скоростью вращения шпинделя (5400-5900 об/мин). Для серверных HDD это нонсенс, а для большинства домашних сетевых накопителей – идеально, из соображений как производительности, так и охлаждения.

Впрочем, позже у трех производителей жестких дисков появились новые линейки для NAS более высокого уровня, общая особенность которых – скорость вращения шпинделя 7200 об/мин (Seagate Enterprise NAS HDD, HGST Deskstar NAS и WD Red Pro). Другой признак, отличающий корпоративные семитысячники от домашних пятитысячников, – это приспособленность первых к работе в больших массивах (от 8 до 16 дисков в одном шасси) благодаря схеме активной компенсации вибраций. По сути, такие диски представляют собой ответвление чистокровных серверных линеек соответствующих производителей, лишенное ряда избыточных для своего позиционирования функций – поддержки интерфейса SAS, встроенного шифрования, нативного доступа к 4К-секторам и так далее.

Мы взяли по образцу наибольшего объема из всех перечисленных серий (только в сериях HGST Deskstar NAS и WD Red Pro пришлось довольствоваться 4-терабайтной моделью, хотя есть на 5 и 6 Тбайт). Рассмотрим каждый из них поподробнее.

Участники тестирования

HGST Deskstar NAS 4 Тбайт (HDN724040ALE640);
Seagate Enterprise NAS HDD 6 Тбайт (ST6000VN0001);
Seagate NAS HDD 4 Тбайт (ST4000VN000);
WD Red 6 Тбайт (WD60EFRX);
WD Red Pro 4 Тбайт (WD4001FFSX).

Производитель	HGST	Seagate	Seagate	Western Digital	Western Digital
Серия	Deskstar NAS	NAS HDD	Enterprise NAS HDD	Red	Red Pro
Модельный номер	HDN724040ALE640	ST4000VN000	ST6000VN0001	WD60EFRX	WD4001FFSX
Форм-фактор	3,5 дюйма	3,5 дюйма	3,5 дюйма	3,5 дюйма	3,5 дюйма
Интерфейс	SATA 6 Гбит/с	SATA 6 Гбит/с	SATA 6 Гбит/с	SATA 6 Гбит/с	SATA 6 Гбит/с
Емкость, Гбайт	4000	4000	6000	6000	4000
Конфигурация
Скорость вращения шпинделя, об/мин	7200	5900	7200	~5400	7200
Плотность записи данных, Гбайт/пластину	800	1000	1000	1200	800
Число пластин/головок	5/10	4/8	6/12	5/10	5/10
Объем буфера, Мбайт	64	64	128	64	64
Размер сектора, байт	4096	4096	4096	4096	4096
Производительность
Макс. устойчивая скорость последовательного чтения, Мбайт/с	205	180	216	175	171
Макс. устойчивая скорость последовательной записи, Мбайт/с	НД	180	216	175	171
Burst rate, чтение/запись, Мбайт/с	НД	НД	НД	НД	НД
Внутренняя скорость передачи данных, Мбайт/с	НД	НД	НД	НД	НД
Average seek time: чтение/запись, мс	<12	НД	НД	НД	НД
Track-to-track seek time: чтение/запись, мс	НД	НД	НД	НД	НД
Full stroke seek time: чтение/запись, мс	НД	НД	НД	НД	НД
Надежность
MTBF (среднее время наработки на отказ), ч	1 000 000	1 000 000	1 200 000	1 000 000	1 000 000
AFR (annualized failure rate), %	НД	НД	0,63%	НД	НД
Число циклов парковки головок	600 000	600 000	НД	600 000	600 000
Физические характеристики
Потребляемая мощность: бездействие/чтение-запись, Вт	6,9/НД	3,95/4,8	6,9/9,0	3,4/5,3	6,5/8,6
Типичный уровень шума: бездействие/поиск	НД	23/25	НД	25/28 dBA	31/34 dBA
Максимальная температура, °C: диск включен/диск отключен	60/70	70/70	60/НД	65/70	60/70
Ударопрочность: диск включен (чтение) /диск отключен	70 g (НД мс) / 300 g (2 мс)	80 g (2 мс) / 300 g (2 мс)	70 g – чтение, 40 g – запись (2 мс) / 300 g (1 мс)	65 g (2 мс) / 250 g (2 мс)	65 g (2 мс) / 300 g (2 мс)
Габаритные размеры: ДхВхГ, мм	147×101,6×26,1	147×101,6×26,1	147×101,85×26,1	147×101,6×26,1	147×101,6×26,1
Масса, г	690	610	780	750	750
Гарантийный срок, лет	3	2	5	3	5
Средняя розничная цена, руб.*	11 635	11 790	22 350	19 490	16 630

* Цены по данным «Яндекс.Маркета» на 17.10.2015.

⇡#HGST Deskstar NAS 4 Тбайт (HDN724040ALE640)

HGST не производит «медленных» дисков для сетевых хранилищ. Единственная линейка данного назначения в ассортименте HGST – Deskstar NAS – построена на платформе дисков Ultrastar 7K6000 и содержит устройства со скоростью вращения шпинделя 7200 об/мин.

Модели Deskstar NAS различного объема обладают различной плотностью записи при неизменных пяти пластинах. К сожалению, у нас не было возможности взять на тест 6-терабайтную версию, которая, благодаря максимальной плотности записи (1,2 Тбайт на пластину), обеспечивает предельную для ныне существующих 3,5-дюймовых HDD скорость последовательного чтения/записи данных, а также обладает буфером на 128 Мбайт. Модель объемом 4 Тбайт имеет буфер объемом 64 Мбайт и построена на 800-гигабайтных пластинах, что роднит ее с другим героем обзора – WD Red Pro.

Из других технических характеристик отметим наличие датчика вибрации, проникающей в диск снаружи, и соответственно – схемы ее активной компенсации. Больше ничего особенного об этой линейке жестких дисков производитель не рассказывает.

Ах да, гарантийный срок на HGST Deskstar NAS (3 года) поменьше, чем у других дисков такого класса – Seagate Enterprise NAS HDD и WD Red Pro (5 лет).


HGST Deskstar NAS 4 Тбайт (HDN724040ALE640)

⇡#Seagate NAS HDD 4 Тбайт (ST4000VN000)

«Зеленые» винчестеры со скоростью вращения 5900 об/мин, которые Seagate в свое время исключила из семейства десктопных накопителей Barracuda, возродились в виде HDD для мелких NAS (от 1 до 8 слотов). В моделях емкостью 3-4 Тбайт применяются терабайтные пластины.

В прошивке Seagate NAS HDD установлено сокращенное время коррекции ошибок. Шпиндель с магнитными пластинами сбалансирован в двух плоскостях для сокращения вибраций. От других участников тестирования NAS HDD отличается более высокой температурой, допустимой в рабочем режиме (70° C в отличие от 60-65° C), хотя мы бы не советовали доводить до такого.


Seagate NAS HDD 4 Тбайт (ST4000VN000)

⇡#Seagate Enterprise NAS HDD 6 Тбайт (ST6000VN0001)

Seagate Enterprise NAS HDD предназначен для установки в отдельно стоящие или работающие в телекоммуникационной стойке NAS на 4-16 слотов. Эта линейка построена на платформе серверных накопителей Seagate Enterprise Capacity 3.5 HDD, которая включает схему активной компенсации проникающих извне вибраций.

Seagate пока не использует пластины емкостью свыше 1 Тбайт в накопителях со стандартной перпендикулярной магнитной записью, поэтому данный диск содержит шесть терабайтных пластин. Чтобы вместить их, инженерам Seagate пришлось модифицировать корпус устройства, и в результате изменилось стандартное расположение монтажных отверстий. Центральный ряд на днище сместился к противоположному краю корпуса, а с боков центральные отверстия убрали вовсе. Внимание! Из-за этого диск может быть несовместим со стандартными корзинами в некоторых NAS.

В Enterprise NAS HDD реализована функция Rebuild Assist стандарта SATA 3.2, которая позволяет ускорить процесс восстановления RAID с избыточностью, в случае если поддерживающий ее HDD из этого массива дал сбой. При условии, что хотя бы часть данных еще доступна, они считываются с самого сбойного диска, а не восстанавливаются из данных других членов массива наряду с безвозвратно утерянными фрагментами. Из участников этого обзора данный диск обладает наилучшим временем наработки на отказ.


Seagate Enterprise NAS HDD 6 Тбайт (ST6000VN0001)

⇡#WD Red 6 Тбайт (WD60EFRX)

Диски серии WD Red по основным характеристикам дублируют десктопную линейку WD Green. В старшей модификации, объемом 6 Тбайт, установлены пластины емкостью 1,2 Тбайт, что отчасти компенсирует невысокую скорость вращения шпинделя (около 5400 об/мин) в показателях линейного чтения/записи.

Но область применения (NAS вплоть до восьми слотов) обуславливает ряд аппаратных и программных особенностей, сближающих WD Red с дисками серверного класса: блок магнитных пластин сбалансирован в двух плоскостях для предотвращения вибраций, сокращен тайм-аут коррекции ошибок (TLER – Time-Limited Error Recovery).


WD Red 6 Тбайт (WD60EFRX)

⇡#WD Red Pro 4 Тбайт (WD4001FFSX)

Диски WD для более крупных NAS размером вплоть до 16 корзин построены на общей платформе с накопителями Re/Se и обладают всей полнотой свойственных им технологий: креплением шпинделя с двух концов, датчиком удара, динамической коррекцией высоты полета головок над поверхностью пластины, активной компенсацией наведенных извне вибраций, TLER. Разница сводится к поддержке полнодискового шифрования (есть у WD Se и Re, но нет у WD Red Pro), интерфейса SAS (только у WD Re) и показателям отказоустойчивости (выше у WD Re).

Диски WD Red Pro характеризуются скоростью вращения шпинделя 7200 об/мин, но модель объемом 4 Тбайт (в отличие от пяти- и шеститерабайтников в этой серии) комплектуется пластинами по 800 Мбайт, поэтому разница в скорости линейного чтения/записи между Red и Red Pro, участвующими в данном тесте, невелика.