Тестирование больших дисков

Список тестируемого оборудования

  • Western Digital WD1600
  • Western Digital WD2500
  • Maxtor 6B300S0
  • Seagate ST320082AS

В предыдущих номерах мы уже проводили тестирования большого количества различных жестких дисков. Это тестирование будет несколько иным – мы рассмотрим действительно большие носители. Ведь это именно то, о чем нужно подумать, если необходимо хранить большие объемы данных. Короче говоря, эта статья предназначена тем, кто подумывает о значительном расширении объема своих накопителей.

Как обычно, начнем с постановки проблемы. Допустим, у нас имеется значительный объем данных (сотни гигабайт) и нам необходимо хранить их наиболее эффективным образом. Возникает вопрос относительно критериев оптимальности такого хранения. Можно привести приблизительно следующий список:

  • оперативность;
  • надежность;
  • скорость;
  • экономическая эффективность.

Поясним приведенные критерии. Первый характеризует процедуру доступа к данным, то есть, грубо говоря, отвечает на вопрос, нужно ли нам производить дополнительные операции типа поиска и установки отчуждаемого носителя (ленты, магнитооптического диска или DVD и т.п.). Что касается надежности, то тут имеется в виду обычно минимальное количество операций чтения с носителя, которое возможно произвести за время его жизни.

Часто указывается количество часов наработки на отказ. Скорость – тоже довольно неоднозначно определяемый критерий. Наиболее адекватно быстродействие возможно оценить на конкретных задачах, но в силу необходимости производить более общие оценки можно довольно успешно использовать и некий набор синтетических тестов. Ну а с экономической стороной вопроса все ясно – какова цена единицы хранимых данных (скажем, гигабайта).

Очевидно, что приведенные выше характеристики устройства являются в значительной степени взаимоисключающими. Например, мы можем повысить степень надежности хранения за счет внесения избыточности, но это неизбежно повлечет за собой увеличение стоимости. По этой причине мы для начала должны определить, что именно является в данном конкретном случае приоритетным.

Для этого вернемся к нашим баранам, то есть жестким дискам. Неплохо было бы определить, чем большой жесткий диск отличается от маленького. Для этого удобно рассмотреть два устройства различного объема, относящихся к одной линейке. Возьмем, например, модели фирмы Western Digital WD1600 и WD2500.

Если обратиться к их техническим характеристикам, то можно заметить, что различаются они, прежде всего, количеством пластин и головок. Теперь взглянем на вес и… не найдем никакой разницы. Что же, дополнительное железо ничего не весит? Конечно, нет. Количество компонентов одно и то же, но в модели меньшего объема не все они использованы.

Если же взять устройства различных линеек – новой и более старой, то можно понять, за счет чего растет емкость накопителей в целом. Дело в увеличении плотности записи. То есть в количестве бит данных, умещаемых на единицу площади. Со временем разрабатываются более совершенные технологии, и именно этому мы обязаны появлением более емких жестких дисков.

Кроме того, покупка большего устройства той же линейки оказывается экономически более выгодной, поскольку дополнительные гигабайты обходятся относительно незначительной доплатой. Например, разница в цене между дисками объемом 120 и 160 гигабайт может составить около двадцати долларов.

При пересчете в относительные характеристики это будет соответствовать приросту в объеме на треть (33%) и увеличением цены на 14%. То есть при сегодняшних объемах покупка накопителя объемом в 200 гигабайт является наиболее оправданной экономически.

Для чего может понадобиться RAID?

RAID 0 целесообразно использовать под файловые и прокси-серверы, где выход из строя винта не приведет к потере важных данных. Этот массив дает суммарный объем всех HDD и при этом увеличение производительности в некоторых операциях, однако его надежность – низкая.

RAID 5 является компромиссным вариантом: для его организации нужен один дополнительный HDD (за счет его объема осуществляется хранение контрольных сумм, распределяемых по всем накопителям). В случае выхода одного любого накопителя из строя потерь информации не будет, а массив будет работать медленнее.

Чем больше винтов, тем меньше в процентах потеря суммарного дискового пространства. Этот массив дает увеличение объема и производительности, но он достаточно дорог в реализации (не для каждого домашнего пользователя).

Посчитаем

Теперь прикинем, во что нам может встать приобретение, к примеру, четырехканального контроллера SATA RAID вкупе с четырьмя дисками. Берем цену контроллера примерно в $350. В таком случае массив из четырех дисков объемом в 250 Гб обойдется нам немногим более тысячи долларов.

Например, RAID 5 (контроллер и 4 диска) на 750 Гб обойдется, грубо, в $1000, то есть $1.33/Гб. Кроме того, массивы дисков требуют дополнительного охлаждения. А если важна непрерывность работы («горячая замена»), то придется докупить еще корзину для дисков (~$250). Так что домашнему пользователю лучше использовать 1-2 больших HDD, чем RAID.

Можно рассмотреть и бюджетное решение – приобрести контроллер, у которого функции RAID реализованы программно на уровне его BIOS. Например, Adaptec 1210SA, который использовался в нашем тестировании. Цена такого устройства может составить около шестидесяти долларов.

Докупаем к нему два диска по 250 гигабайт (каждый за $175) и получаем пять сотен гигабайт за $410. Таким образом, получаем $0.82 за гиг. Если покупать диски по 200 Гб, то получим $0.78 при общей цене решения в 320 долларов.

С другой стороны, мы вообще можем обойтись без RAID. То есть купить три больших диска, оставив один канал для подключения какого-нибудь там DVD-CDRW. Так мы не совершаем дополнительных трат на контроллер, а возможности RAID можно реализовать программным путем на уровне операционной системы. Таким образом, приобретая накопители емкостью 200 гигабайт, мы получаем решения с ценой 0.65-0.7 доллара за гигабайт. При этом общая цена будет $420-630, а общая емкость – 600-900 Гб.

Из приведенных грубых подсчетов можно сделать следующие выводы. Если нужно просто оперативно хранить большие объемы файлов, то наиболее экономичным решением будет купить три больших диска. Покупка двухканального RAID-контроллера, функциональность которого реализована на уровне его BIOS, кажется в такой ситуации вряд ли оправданной – того же можно добиться на уровне операционной системы.

Хотя такой контроллер подойдет для увеличения количества интегрированных в материнскую плату каналов. Допустим, три на борту системной платы и два с контроллером, и того пять.

Что же касается настоящего RAID контроллера, то его стоит посоветовать, только если нужно добиться более высокой производительности и надежности, за которые придется заплатить соответствующую цену. При этом не стоит забывать, что портов у контроллера не так уж много, и чем больше носитель, тем ниже его минимальная скорость.

Кроме того, массив RAID 0 из четырех дисков – вещь уязвимая. Стоит только одному выйти из строя, как весь массив летит в тартарары. Чтобы обезопасить свои данные, необходимо предусмотреть их бэкапирование.

Исторически самым экономически выгодным способом хранения была магнитная лента (но опять же, не для дома). Но ее использование означает дополнительные расходы на покупку стримера и картриджей.

В качестве альтернативы ленте можно подумать об использовании DVD-RW. Хотя тут опять же есть свои недостатки – объем носителей не так уж велик, их придется использовать много, да еще и вставлять каждый вручную.

Методика тестирования

Чтобы помочь читателю сориентироваться на рынке при выборе больших накопителей под конкретные задачи, мы протестировали четыре наиболее доступные модели размером от 160 до 300 гигабайт.

Для проведения тестов использовался стенд следующей конфигурации:

  • Материнская плата: Albatron KX400+
  • Процессор: AMD Athlon XP 2000+
  • Память: 256 Мб DDR
  • SATA контроллер: Adaptec 1210SA
  • Операционная система: Debian GNU/Linux (unstable), ядро 2.6.9-1-k7

Для измерения различных аспектов производительности дисков использовались программы zcav и bonnie++. Перед запуском тестов на устройстве создавался один первичный раздел, занимающий весь объем, на котором создавалась файловая система ext2.

В случае bonnie++ использовались следующие тесты: последовательное чтение, последовательная запись, последовательное чтение/запись (перезапись), а также случайные смещения внутри файла. Эти тесты отражают скорость поблочных операций ввода/вывода. Тесты побайтовых операций не использовались. Размер тестового файла был 496 мегабайт.

Western Digital WD1600 — Характеристики

  • Объем, Гб: 160
  • Интерфейс: SATA
  • Объем кэша, Мб: 8
  • Скорость вращения, об/мин: 7200
  • Среднее время доступа, мс: 8.9
  • Количество дисков: 2
  • Количество головок: 4
  • Размеры, мм: 101.6×26.1×147
  • Вес, кг: 0.730

Результаты тестирования

  • Последовательное чтение
    • Скорость, кб/с: 45897
    • Загрузка ЦПУ, %: 11
  • Последовательная запись
    • Скорость, кб/с: 66530
    • Загрузка ЦПУ, %: 23
  • Последовательное чтение/запись
    • Скорость, кб/с: 23627
    • Загрузка ЦПУ, %: 9
  • Случайные смещения
    • Скорость, смещ./с: 277.6
    • Загрузка ЦПУ, %: 0

+ Этот жесткий диск обладает самой приемлемой ценой и самым маленьким из представленных в нашем тестировании объемом, но это не помешало ему показать не самый худший результат – по скорости последовательного чтения/записи он превзошел Seagate ST320082AS.

Также он обошел (пускай даже и не слишком значительно) своего старшего собрата по линейке Western Digital WD2500 по всем результатам тестов. На графике чтения видно, что пиковое значение скорости также выше.

— По скорости чтения диск все же отстает от лидеров. На графике видно, что пиковое значение составляет около 56000 кб/с. Устройство отличается довольно высоким уровнем шума, как и его больший «коллега». Во время теста на случайные смещения это заметно больше всего. Несмотря на удовлетворительную цену, имеет самую высокую стоимость гигабайта – 0.78 доллара.

Western Digital WD2500 — Характеристики

  • Объем, Гб: 250
  • Интерфейс: SATA
  • Объем кеша, Мб: 8
  • Скорость вращения, об/мин: 7200
  • Среднее время доступа, мс: 8.9
  • Количество дисков: 3
  • Количество головок: 6
  • Размеры, мм: 101.6×26.1×147
  • Вес, кг: 0.730

Результаты тестирования

  • Последовательное чтение
    • Скорость, кб/с: 45017
    • Загрузка ЦПУ, %: 10
  • Последовательная запись
    • Скорость, кб/с: 64120
    • Загрузка ЦПУ, %: 24
  • Последовательное чтение/запись
    • Скорость, кб/с: 20079
    • Загрузка ЦПУ, %: 7
  • Случайные смещения
    • Скорость, смещ./с: 264.5
    • Загрузка ЦПУ, %: 0

+ Второе по величине устройство в тестировании. При этом цена за гигабайт довольно низкая и составляет 0.7 доллара. Использование ресурсов ЦПУ незначительно ниже, чем у Western Digital WD1600. Кроме того… Тут достоинства и заканчиваются.

— Этот жесткий диск оказался самым медленным в тестировании. Результаты всех ключевых тестов позволяют уверенно записать это устройство в аутсайдеры. При этом стоит отметить его необычный график чтения – пик там приходится примерно на середину объема и его значение колеблется где-то в районе 50000 кб/с.

К этому стоит также добавить относительно шумный характер диска, что справедливо для обоих устройств Western Digital. Такое можно объяснить, видимо, тем, что данная линейка продуктов совсем не новая.

Maxtor 6B300S0

  • $210
  • 10 звезд
  • Выбор редакции

Характеристики

  • Объем, Гб: 300
  • Интерфейс: SATA
  • Объем кэша, Мб: 16
  • Скорость вращения, об/мин: 7200
  • Среднее время доступа, мс:
Оцените статью
GPS