Основы цифрового хранения: Часть 2. Внешний диск и сервер NAS

  1. Понимание общих условий
  2. А. Внешние диски
  3. B. Сетевое хранилище

Сейчас играют: Смотрите это: Руководство по покупке компьютерного хранилища

4:26

Примечание редактора: этот пост является частью продолжающейся серии. Для других частей, проверьте связанные истории.

Теперь, когда у вас есть некоторые идеи о внутренняя память и память после прочтения Часть 1 здесь, во второй части, я расскажу о двух основных типах внешних устройств хранения данных: хранилище с прямым подключением (DAS) и сетевое хранилище (NAS).

DAS и NAS имеют несколько общих черт. Они оба используют один или несколько внутренних дисков (жестких дисков или твердотельных накопителей) внутри, и они используют одни и те же методы для объединения пространства хранения дисков (при использовании нескольких дисков). Но прежде чем идти дальше, давайте выясним некоторые общие термины.

Поскольку внешние накопители, такие как Seagate Backup Plus и Pegasus R6, представляют все устройства DAS потребительского уровня, для простоты устройства DAS в этом посте будут называться внешними накопителями.

Обратите внимание, что, как и в части 1, информация в этом посте предназначена для начинающих / домашних пользователей.

Понимание общих условий

Вот некоторые общие термины, используемые при разговоре о внешних дисках и NAS, с которыми вы, вероятно, столкнетесь при чтении или покупке устройств хранения.

Однотомный ( однодисковый )
Это означает, что устройство хранения имеет только один внутренний диск внутри. Внешнее запоминающее устройство с одним томом обычно имеет максимальную емкость одного внутреннего накопителя, которая на данный момент составляет 4 ТБ или 2 ТБ, в зависимости от типа используемого внутреннего накопителя, 3,5 или 2,5 дюйма соответственно.

Несколько томов ( несколько отсеков или несколько дисков )
Это тип внешнего устройства хранения данных, в котором в качестве хранилища используется более одного внутреннего диска. Эти устройства варьируются от двух дисков (двух томов), таких как WD VelociRaptor Duo, до многих, таких как Pegasus R6 с шестью отсеками от Promise.

Размещение более одного внутреннего диска не только увеличивает общий объем памяти, но также дает вам возможность использовать RAID.

RAID
RAID обозначает избыточный массив независимых дисков и требует как минимум два внутренних диска. RAID позволяет объединять пространство для хранения нескольких дисков в один том. В зависимости от типа массива, конфигурация RAID может предлагать более высокие скорости, больше места для хранения или и то, и другое. Как правило, вам нужно использовать диски одинаковой емкости в массиве RAID. Ниже приведены наиболее распространенные RAID-массивы.

RAID 1: также называется зеркалированием, для RAID 1 требуется как минимум два внутренних накопителя. В этой настройке данные записываются одинаково на оба диска одновременно, что приводит к зеркальному набору. Настройка RAID 1 продолжает работать безопасно, даже если работает только один диск (что позволяет заменить неисправный диск на лету). Недостатком RAID 1 является то, что независимо от того, сколько дисков вы используете, вы получаете емкость только одного. RAID 1 также страдает от более медленных скоростей записи и в основном используется в устройствах хранения с двумя накопителями.

RAID 0: Как и RAID 1, для RAID 0 требуется как минимум два внутренних диска. Однако, в отличие от RAID 1, RAID 0 объединяет емкость каждого диска в один том для обеспечения максимальной емкости и пропускной способности. Единственная загвоздка в том, что если один диск умирает, вы теряете информацию на всех устройствах. Таким образом, хотя большее количество дисков в конфигурации RAID 0 означает более высокую пропускную способность и емкость, это также означает больший риск потери данных. RAID 0 также используется в основном для хранения данных на двух дисках. Если вы выбрали RAID 0, резервное копирование обязательно.

RAID 10: этот массив используется в основном на устройствах хранения, которые имеют четыре внутренних диска. По сути, это комбинация RAID 1 и RAID 0, предлагающая преимущества как для производительности, так и для безопасности данных.

RAID 5: для этого массива требуется как минимум три внутренних диска, но он распределяет данные по всем дискам, сохраняя массив в случае отказа одного из них. Хотя отказ одного диска не приведет к потере каких-либо данных, производительность будет снижаться, пока вы не замените сломанное устройство. Тем не менее, поскольку он уравновешивает пространство хранения (вы теряете емкость только одного диска в RAID), производительность и безопасность данных, RAID 5 является предпочтительной настройкой.

RAID 6: этот массив похож на RAID 5, но теперь массив может выжить в случае отказа двух его внутренних дисков одновременно. RAID 6 обычно используется в устройствах хранения данных, которые имеют 5 или более внутренних дисков. В RAID 6 вы теряете емкость двух внутренних дисков.

Если вышесказанное кажется сложным, не чувствуйте себя плохо; RAID довольно сложный. Хорошей новостью является то, что все устройства хранения с поддержкой RAID поставляются с предварительно настроенной настройкой RAID; Большую часть времени вам не нужно настраивать его самостоятельно.

Горячая замена : в хранилище горячая замена - это функция, доступная только на устройствах, которые используют конфигурацию RAID с избыточностью (т.е. не применима к RAID 0), и означает, что вы можете изменить один из внутренних дисков массива без отключения питания. запоминающее устройство. Это отличная возможность, если вам нужно заменить неисправный диск, но при этом сделать устройство хранения доступным для хоста или сети.

В дополнение к RAID устройства хранения данных с несколькими дисками обычно также предлагают опцию JBOD.

JBOD
Это аббревиатура только для группы дисков ; в настройке JBOD каждый диск работает как отдельный том хоста. Там нет никаких отношений между ними. Другими словами, если вы подключите устройство хранения данных с двумя дисками в JBOD к компьютеру, это будет выглядеть так, как если бы вы подключили два отдельных портативных накопителя одинаковой емкости одновременно.

Помимо общих черт внешних накопителей и устройств NAS, они также имеют несколько отличительных особенностей с точки зрения подключения, производительности, функций и разнообразия. Эти различия дают им свои плюсы и минусы.

Эти различия дают им свои плюсы и минусы

Два внешних отсека с несколькими отсеками рядом с тремя портативными накопителями. Донг Нго / CNET

А. Внешние диски

Причина, по которой внешние накопители называются устройствами хранения с прямым подключением (DAS), заключается в том, что они подключаются к хосту - будь то компьютер, сервер или медиаплеер - напрямую и становятся расширением хранилища хоста. Существует два основных типа внешних накопителей: портативные и настольные.

Портативный накопитель (или внешний накопитель или внешний накопитель для ноутбука)
Это внешние накопители, основанные на 2,5-дюймовом внутреннем накопителе (ноутбуке), жестком или твердотельном (SSD). Они, как правило, компактны, легки и удобны в переноске. Портативные накопители почти всегда являются однотомными накопителями, и большинство, если не все, имеют возможность питания от шины . Накопитель с питанием от шины использует кабель для передачи данных для получения питания от хоста, что избавляет вас от необходимости использовать отдельный адаптер питания, что делает накопитель по-настоящему портативным. Портативные накопители предназначены для людей, которым необходимо носить с собой данные, например пользователей ноутбуков, или для простого перемещения данных с одного компьютера на другой.

Твердотельный накопитель Elgato Thunderbolt - это первый портативный накопитель с питанием от шины Thunderbolt; большинство, если не все портативные USB-накопители питаются от шины.

Существует еще один тип портативного хранилища, называемый « флэш-накопитель» , хотя некоторые также называют их « дисковод для прыжков» , « USB-накопитель» , « USB-ключ» или просто USB . Привод для большого пальца - это небольшой чип флэш-памяти (похожий на твердотельные накопители), подключенный к головке разъема USB, который можно подключить непосредственно к порту USB хоста, например компьютера. Вы можете думать о флэш-накопителе как о портативном накопителе, основанном на нестандартном SSD. Приводы Thumbdrive очень популярны благодаря своему размеру ключа и доступным ценам. Эти крошечные устройства предлагают до 128 ГБ дискового пространства, например Lexar Echo MX. Большую часть времени они бывают разных емкостей от 500 МБ до 16 ГБ.

Настольный внешний диск
Внешний накопитель для настольных ПК использует 3,5-дюймовый (настольный) внутренний жесткий диск в качестве хранилища и может быть как однотомным, так и многотомным. Внешний настольный диск всегда требует отдельного адаптера питания, поскольку ни один из существующих периферийных портов не обеспечивает достаточного количества тока для питания 3,5-дюймового жесткого диска. По этой причине они предназначены для использования в одном месте, будучи постоянно подключенными к хосту. Некоторые из них, на самом деле, слишком большие или тяжелые, чтобы их можно было носить с собой, например Pegasus R6.

Некоторые из них, на самом деле, слишком большие или тяжелые, чтобы их можно было носить с собой, например Pegasus R6

Внутри внешнего диска вы найдете один или несколько внутренних дисков. Донг Нго / CNET

Плюсы внешних накопителей
Внешние накопители, как правило, являются самым быстрым способом увеличения пространства хранения на компьютере как с точки зрения производительности, так и удобства. Фактически, устройства хранения Thunderbolt в настоящее время являются самыми быстрыми на рынке, даже по сравнению с внутренними накопителями. Это связано с тем, что скорость Thunderbolt ограничена 10 Гбит / с, что намного выше скорости SATA 3 6 Гбит / с.

Внешние накопители также универсальны и бывают разных размеров, форм и размеров. Это лучший способ для переноса данных или быстрого резервного копирования важных данных.

Минусы внешних накопителей
Основным недостатком внешних накопителей является невозможность обмена данными или неиспользуемым пространством хранения с другими компьютерами или устройствами, отличными от того, к которому он подключен. Портативные накопители также подвержены потере данных, поскольку их можно уронить, потерять или даже украсть.

Стандарты подключения для внешних накопителей

Независимо от того, насколько большие или маленькие внешние диски используют один из следующих четырех периферийных стандартов для подключения к хосту.

1. USB или универсальная последовательная шина
Соответствуя своему названию, USB является самым универсальным стандартом периферии среди компьютеров и электронных устройств. Сейчас существует два основных стандарта USB: USB 2.0 с пропускной способностью 480 Мбит / с и USB 3.0 с пропускной способностью 5 Гбит / с. Первый доступен практически на всех компьютерах, изготовленных за последнее десятилетие, а последний приобрел популярность всего за последние три года.

USB 3.0 обратно совместим с USB 2.0, что означает, что внешний накопитель USB 3.0 будет работать с портом USB 2.0 и наоборот. Однако для обеспечения максимальной производительности хост и внешний накопитель должны поддерживать USB 3.0. Самый простой способ определить, какой стандарт USB поддерживает устройство - через цвет порта или разъема: синий означает USB 3.0.

Два порта USB 3.0 (обратите внимание на синий цвет) и два порта FireWire 400 (внизу) на задней панели настольного компьютера. Донг Нго / CNET

На хосте USB-порт физически не меняется (этот порт называется A-female), что позволяет ему размещать USB-устройства любого стандарта. С другой стороны, USB-устройства, те, которые подключаются к хосту с помощью USB-кабеля, используют несколько стандартов USB-порта (этот порт называется B-female), который определяет тип USB-кабеля, необходимый для их работы.

Кабель USB поставляется с двумя концами разъема. Конец, который входит в хост (называемый A-male), остается неизменным независимо от стандартов USB. Другой конец (называемый B-штырьком) зависит от типа порта B-штыря, который имеется на устройстве.

Наиболее популярные типы USB-кабелей:

Стандартный USB-кабель (от A-Male до B-Male): это стандартный кабель, используемый для большинства принтеров и внешних жестких дисков USB 2.0 для настольных ПК.

Стандартный кабель Mini-USB (от A-male до mini-B-male): это стандартный кабель USB 2.0, который используется с устройством, имеющим порт Mini-USB. Старые портативные диски и смартфоны используют этот тип кабеля.

Три популярных USB-кабеля слева: Micro-USB, стандартный USB 2.0 и Micro-USB 3.0 (обратите внимание на синий цвет разъема A-male). Донг Нго / CNET

Стандартный кабель Micro-USB (от A-Male до Micro-B-Male): это самый популярный кабель USB 2.0, который в настоящее время используется в большинстве смартфонов и во многих портативных накопителях.

Стандартный кабель USB 3.0 (от A-мужчины до B-мужчины): это кабель USB 3.0 обычного размера, используемый в большинстве внешних жестких дисков USB 3.0 для настольных ПК. Оба конца разъема синие.

Стандартный кабель Micro-USB 3.0 (от A-Male до Micro-B-Male): этот кабель используется в большинстве портативных USB 3.0 накопителей. Как правило, только разъем A-Male этого кабеля имеет синий цвет.

Все USB-устройства имеют собственные кабели. Но если вы потеряете этот кабель, не волнуйтесь; тебе не повезло. Вы можете использовать USB-кабели взаимозаменяемо между устройствами, которые используют этот тип кабеля. Вы также можете купить стандартные кабели на рынке; они не стоят очень дорого. Просто убедитесь, что вы покупаете правильный тип для вашего устройства.

2. FireWire или IEEE 1394
Это более старый периферийный стандарт, используемый в основном для старых компьютеров, особенно для Mac. Он поставляется в двух скоростных стандартах, FireWire 400 и FireWire 800, которые предлагают скорости 400 Мбит / с и 800 Мбит / с соответственно. FireWire позволяет последовательно соединять несколько устройств хранения, чтобы вы могли добавить больше памяти на хост, имеющий только один порт FireWire. FireWire 400 и FireWire 800 используют собственные типы кабелей, а также имеют стандартные и мини-размеры. FireWire, однако, становится устаревшим и не поддерживается новыми компьютерами.

3. eSATA или внешний SATA
Как уже упоминалось в Часть 1 SATA - это стандарт интерфейса для подключения внутренних дисков к материнской плате компьютера. eSATA позволяет этому интерфейсу работать вне компьютера, подобно USB или FireWire. eSATA обеспечивает ту же скорость, что и SATA, которая в настоящее время ограничена 6 Гбит / с. Хотя это очень быстро, eSATA не всегда доступен; Большую часть времени вам понадобится дополнительная карта для поддержки этого стандарта. Существует только один тип кабеля eSATA с одинаковыми концами.

Существует только один тип кабеля eSATA с одинаковыми концами

Кабель FireWire 800 (слева) рядом с кабелем Thunderbolt. Донг Нго / CNET

4. Удар молнии
Thunderbolt - это новейшее и самое быстрое периферийное соединение на сегодняшний день. Введен еще в январе 2011 года Первоначально доступный только для Mac, новый стандарт Thunderbolt допускает скорость до 10 Гбит / с (вдвое больше, чем у SATA 3). Кроме того, до семи устройств могут быть последовательно соединены друг с другом без снижения скорости соединения. Thunderbolt поддерживает больше, чем просто хранилище; он также может передавать аудио и видео сигналы, что делает его самым универсальным и мощным периферийным стандартом на сегодняшний день.

Удар молнии, однако, не совершенен. На данный момент он все еще в основном используется в Mac, и это также очень дорого. Диск Thunderbolt стоит примерно на 150 долларов больше, чем диск той же емкости, который использует USB 3.0. Сам кабель Thunderbolt стоит около 50 долларов, и многие устройства Thunderbolt не включают кабель. Тем не менее, кабель Thunderbolt является первым активным кабелем, что означает, что он сам по себе является устройством, обеспечивающим согласованность производительности и других функций. Там в настоящее время только один стандартный кабель Thunderbolt и тип порта.

Там в настоящее время только один стандартный кабель Thunderbolt и тип порта

Соединение маршрутизатора с поддержкой NAS и переносного накопителя является примером решения NAS. Донг Нго / CNET

B. Сетевое хранилище

Решение NAS устраняет самый большой недостаток внешних накопителей: оно подключается к сети и делает свое пространство хранения доступным для всех устройств в одной локальной сети. Для домашних пользователей и пользователей малого бизнеса существует два основных типа NAS: выделенный сервер NAS и маршрутизатор с поддержкой NAS.

NAS-сервер
Сервер NAS - это внешний жесткий диск, который подключается к сети, а не к компьютеру. Сервер NAS обычно подключается напрямую к маршрутизатору или коммутатору с помощью сетевого кабеля. Он похож на настоящий сервер, на котором размещено много места для хранения, за исключением того, что на нем нет мыши, клавиатуры или дисплея. Вместо этого им можно управлять через веб-интерфейс. Чтобы воспользоваться преимуществами сервера NAS, вам необходимо подключить его к сети с помощью гигабитного проводного соединения.

В зависимости от конфигурации, сервер NAS может сделать гораздо больше, чем просто предоставить хранилище. Он может работать в качестве сервера потоковой передачи, транслировать цифровой контент на сетевые медиаплееры, размещать хранилище для удаленных пользователей для доступа через Интернет и даже запускать приложения, предназначенные для серверов NAS. В настоящее время Synology предлагает самые надежные серверы NAS на рынке это предлагает почти все, что вы ожидаете от устройства хранения и многое другое.

NAS-маршрутизаторы
Это маршрутизаторы с USB-портами, встроенным хранилищем или отсеком для жесткого диска. Два примера со встроенным хранилищем - Apple Time Capsule и My Net N900 Central от WD. В настоящее время большинство высокопроизводительных маршрутизаторов Wi-Fi оснащены одним или двумя портами USB, к которым можно подключить внешний накопитель.

Этот тип маршрутизатора обычно предлагает две основные функции сетевого хранения: обмен данными и потоковое цифровое мультимедиа. Они предоставляют функцию NAS в качестве опции для тех, кто просто хочет использовать сетевое хранилище случайно. По сравнению с выделенными серверами NAS, эти маршрутизаторы предлагают меньше функций и намного более медленную скорость передачи данных. Но для случайного использования некоторые из них, такие как Asus RT-N66u или Linksys EA4500, более чем достаточно быстры.

Плюсы НАН
Решения NAS предлагают гораздо больше функций, чем внешние диски, и позволяют нескольким клиентам одновременно получать доступ к его хранилищу и ресурсам. Для тех, у кого есть интернет-функции, данные также доступны удаленным пользователям без риска их потери или повреждения оборудования в результате поездок. Для многих задач, таких как загрузка огромного количества данных из Интернета, сервер NAS позволяет вам делать это без необходимости включать компьютер.

Недостатки NAS Самым большим недостатком NAS является его ограниченная скорость передачи данных, которая ограничивается гигабитным Ethernet-соединением. В лучшем случае 130 Мбит / с - это самое быстрое соединение для передачи данных, которое вы можете получить с сервера NAS, но большинство серверов работают медленнее. По сути, скорость NAS-сервера варьируется от скорости USB 2.0 до скорости USB 3.0 и намного ниже скорости Thunderbolt, которая достигает примерно 700 МБ / с. Обратите внимание, что скорость 130 Мбит / с ни в коем случае не медленная; на самом деле это очень быстро, даже быстрее, чем реальная скорость многих внутренних дисков. Однако наличие такого предела скорости означает, что на данный момент вы не можете использовать NAS для приложений, предназначенных для работы в тяжелых условиях, таких как редактирование фильмов в формате HD.

Кроме того, NAS обычно сложнее настроить, чем внешний накопитель, и больше подходит для опытных или профессиональных пользователей, чем для новичков.

Это пока что. Если у вас есть вопросы, не стесняйтесь присылать их мне через Twitter или моя страница в фейсбуке (хотя я не могу обещать, что смогу обратиться ко всем из них индивидуально). Зайдите в ближайшее время для Часть 3 где я расскажу о резервном копировании и резервировании.