تکنولوژی هارد های سرور و بررسی برای انتخاب

معرفی انواع تکنولوژی هارد های سرور و بررسی آنها برای انتخاب

در این مقاله سعی داریم تا با بررسی انواع تکنولوژی هارد های سرور و شناخت آن به شما کمک کنیم با توجه به بودجه و اهداف خود تا بهترین انتخاب داشته باشید.تجهیزات ذخیره‌سازی و هارد سرور یکی از مهم‌ترین قسمت‌های هر سروری است که در هنگام خرید هارد سرور باید به آن توجه داشته باشید، این سخت‌افزارها هستند که اطلاعات را به صورت دائمی ذخیره کرده و زمانی که به این داده‌ها نیاز باشد، آنها را برای کاربران و یا برای پردازش توسط پردازنده مرکزی آماده می‌کنند.

 برای کاربران، قابلیت اطمینان درایو بسیار مهم است زیرا درایو حاوی داده‌های مهم فراوانی است. از طرفی این داده‌ها باید در کمترین زمان در اختیار پردازنده قرار بگیرند، بنابراین سرعت مناسب یکی دیگر از ویژگی‌‌های مهم برای دیسک‌های سرور خواهد بود. برای اینکه درایو با مقدار زیادی داده با ساعات طولانی به درستی کار کند، سرور از دیسک سخت SAS پرسرعت، پایدار و امنیتی استفاده خواهد کرد. علاوه بر این، سرورهای سطح پایین می‌توانند از دیسک سخت مشترک SATA استفاده کنند.

همچنین با شناخت انواع تکنولوژی هاردهای سرور می توانید در زمینه انواع رید Raid بندی هارد های سرور نیز با مهارت بیشتری عمل نمایید تا بهینه ترین روش را برای رید بندی انتخاب نمایید.

انواع تکنولوژی هارد های سرور ، حافظه اکستنرنال و اینترال

از تکنولوژی های هاردهای سرور می توان به عنوان یکی از تکنولوژی های شرکت HP اشاره نمود.فاکتورهای مختلفی برای سرورهای نصب rack وجود دارد. یک سرور 2U دو واحد رک را اشغال می‌کند، بنابراین اندازه آن دو برابر یک سرور 1U است. به همین ترتیب، یک سرور 4U دارای چهار واحد رک است و دو برابر سرور 2U فضای رک را اشغال می‌کند.زبنابراین واضح است که سرورها به اشکال و اندازه‌های مختلفی ارائه می‌شوند و به همین دلیل انواع تکنولوژی های دیسک های سرور با اندازه و قابلیت‌های مختلف وجود دارد.

 اندازه فیزیکی سرور اغلب میزان ذخیره فیزیکی سرور را تعیین می‌کند. به عنوان مثال، بیشتر سرورهای 1U به دو محل قرارگیری هارد دیسک داخلی مجهز هستند، در حالی‌که سرورهای U4 موجود در بازار می‌توانند دوازده هارد دیسک را در خود جای دهند.

از برخی جهات این واقعیت می‌تواند کمی گمراه کننده باشد زیرا این بدان معنی است که اگر به فضای ذخیره‌سازی زیادی نیاز دارید، باید یک سرور بزرگ خریداری کنید. با این حال، سرورهای کوچک اغلب به حافظه خارجی متصل می‌شوند. به این ترتیب آن‌ها می‌توانند به اندازه نیاز سازمان، فضای ذخیره‌سازی را فراهم کنند، بدون اینکه فضای زیادی در رک سرور اشغال کنند. بسیاری از سازمان‌ها استفاده از سرورهای 1U متصل به حافظه خارجی را انتخاب می‌کنند زیرا اتصال چندین سرور 1U به یک حافظه ذخیره‌سازی خارجی معمولاً هزینه کمتری نسبت به خرید چندین سرور 4U کاملاً بارگیری شده دارد.

دیسک سرور اینترال بهتر است یا اکسترنال؟

قبل از پرداختن به انواع تکنولوژی هارد های سرور ، چند مورد وجود دارد که باید حتما از آن مطلع باشید؛ اولاً، بیشتر سرورهای 1U فضای لازم برای دو هارد دیسک داخلی را دارند، پس اگر نیازی به حافظه ذخیره‌سازی فوق‌العاده ندارید، احتمالا حافظه‌های داخلی نیاز شما را برطرف می‌نمایند. یکی از این دیسک‌ها می‌تواند شامل سیستم عامل و برنامه‌های کاربردی مورد نیاز باشد، در حالی‌که دیسک دیگر داده‌ها را ذخیره می کند.

نکته دوم این است که ظرفیت ذخیره‌سازی تنها دلیل اتصال یک سرور به حافظه خارجی نیست. فضای ذخیره‌سازی خارجی اغلب به دلایل عملکردی به عنوان جایگزین حافظه داخلی استفاده می‌شود. برای مثال فرض کنید که شما دو سرور یکسان دارید. یکی از این سرورها دارای درایو داده 1 ترابایتی داخلی است. سرور دیگر دارای ده درایو 100 مگابایتی است که به عنوان یک مجموعه نوار پیکربندی شده است. در این شرایط عملکرد ده هارد از هارد 1 ترابایتی بهتر خواهد بود، اما چطور؟

دلیل این است که چون ده هارد سرور hp در یک مجموعه نوار چیده شده‌اند، داده‌ها به طور مساوی بین درایوها تقسیم می‌شوند. این بدان معناست که عملیات خواندن و نوشتن به طور همزمان در ده دیسک اتفاق می افتد و هر ده دیسک حاوی فقط ده درصد از هر پرونده است. به همین ترتیب، می‌توان فایلی را از نظر تئوری 90٪ سریعتر روی سرور با آرایه دیسک خواند. ما کلمه «نظر تئوری» را به کار می‌بریم زیرا در این فرآیند سربارهایی وجود دارد که سرعت را کمی کند می‌کند، اما به عنوان یک قاعده کلی یک سری نوار سریعتر از یک دیسک است.

سومین نکته این است که حتی اگر ما از مثال اتصال سرور 1U به حافظه خارجی استفاده کرده‌ایم، اکثر سرورهای متداول به راحتی می‎توانند به حافظه خارجی دسترسی پیدا کنند. این برای سرورهای 1U ، 2U ، 4U ، blade و تقریباً در هر نوع سروری صدق می‌کند. بنابراین با توجه به نیازهای خود، فضای ذخیره‌سازی قابل استفاده، بودجه و آگاهی از انواع تکنولوژی های دیسک های سرور باید بین دیسک‌های خارجی یا داخلی انتخاب کنید، برای انتخاب بهتر حتما به سه نکته گفته شده دقت نمایید.

طبقه بندی حافظه‌های ذخیره سازی و انواع تکنولوژی هارد های سرور

دیسک سخت سرور را می‌توان با توجه به رابط به انواع زیر تقسیم کرد:

• دیسک سخت SAS شامل رابط SAS 1.0 و SAS 2.0 است. پهنای باند SAS 1.0 3.0 GB / s است و این دیسک با SAS 2.0 جایگزین شده است.
• دیسک سخت SCSI از رابط انتقال قدیمی و سنتی استفاده می کند و بازار دیسک فروش دیسک SCSI را متوقف کرده است.
• NL-SAS (Near Line SAS) یک نوع از انواع تکنولوژی های دیسک های سرور و البته نسبتاً تازه وارد در ذخیره‌سازی است. درایوهای NL-SAS درایوهای SATA در سطح سازمانی با رابط SAS، هد، رسانه و سرعت چرخش هستند.

• FDE / SDE رمزگذاری سخت‌افزار دیسک سخت SAS است که توسط IBM ساخته شده و عملکرد آن معادل دیسک سخت SAS است. علاوه‌بر این، دیسک FDE / SDE سیستم رمزگذاری را فراهم می‌کند تا از درز اطلاعات خصوصی، جلوگیری کند.
• SSD (درایو حالت جامد) از سیستم ردیابی SSD کلاس استفاده می‌کند و از پروتکل SAS 2.0 برای انتقال استفاده می کند.
• دیسک سخت FC عمدتا در SAN خارجی استفاده می‌شود که از فیبر نوری به عنوان پروتکل اصلی حمل و نقل استفاده می‌کند. این دیسک دارای دو کانال است و از کانال فیبر برای انتقال اطلاعات استفاده می‎کند، بنابراین دارای قدرت انتقال بسیار بالا و سریع است.
• دیسک سخت رابط SATA به عنوان دیسک سخت سریال شناخته می‌شود. این روند اصلی در حال توسعه کامپیوتر آینده است زیرا از قابلیت اصلاح خطای قوی برخوردار است و می‌تواند خطاهای یافت شده را به طور خودکار اصلاح کند. بنابراین، وقتی کاربران در حال انتقال داده‌ها هستند، می‌تواند امنیت داده‌ها را تا حد زیادی بهبود بخشد. SATA جدید از «سیستم تقویت شده سیگنال دیفرانسیل» استفاده می‌کند، که می‌تواند نویز را از سیگنال های طبیعی فیلتر کند تا SATA با ولتاژ پایین کار کند.

هارد دیسک سرور را می توان توسط جایگاه های هارد به swap ساده و hot swap تقسیم کرد.

درایوهای سخت قابل تعویض گرم معمولا از رابط SAS استفاده می‌کنند و بیرون کشیدن یک قطعه هارد دیسک تاثیری بر پایداری کل سیستم به دلیل افزونگی RAID نخواهد داشت. اما کل عملکرد باید توسط مجموعه‌ای از کارت‌ها و backplane دیسک سخت پشتیبانی شود. این قفسه نوع معمولً دارای آچار خارجی است. هارد دیسک‌های ساده سوآپ درایوهای رایج هستند. قفسه آن آبی است.

 امکاناتی که انواع تکنولوژی های دیسک های سرور ارائه می‌دهند

• سرعت: سرور از هارددیسک‌هایی استفاده می‌کند که می‌توانند به 7200 یا 10000 دور در دقیقه برسند.
• قابلیت اطمینان بالا: هارد دیسک سرور بار سنگینی را تحمل می‌کند زیرا به مدت 24 ساعت کار می‌کند. هر سازنده هارد دیسک، از تکنولوژی پیشرفته منحصر به فرد خود برای اطمینان از امنیت داده استفاده کرده است، همچنین انواع تکنولوژی های دیسک های سرور از ویژگی‌های امنیتی مخصوص به خود بهره می‌برند که تشریح تمامی آن‌ها در این بحث نمی‌گنجد.
• رابط SCSI: اکثر سرورها به دلیل توان عملیاتی داده‌ها و سهم کم پردازنده از دیسک سخت SCSI / SAS استفاده می‌کنند. دیسک سخت SCSI باید دارای رابط SCSI باشد. بنابراین، برخی از مادربردهای سرور رابط SCSI را یکپارچه کرده و برخی دیگر به کارت رابط SCSI اختصاصی مجهز شده اند. کارت رابط SCSI می‌تواند هفت دستگاه SCSI را انتخاب کند.

• پشتیبانی Hot-Swap: Hot-swap یک قابلیت برای نصب دیسک سخت است که توسط سرور پشتیبانی می‌شود. اگر کاربران یک دیسک سخت را حذف یا وارد کنند، سیستم عامل می‌تواند به طور خودکار تغییر دیسک را تشخیص دهد. این فناوری برای سروری که 24 ساعت شبانه‌روز کار می‌کند بسیار ضروری است. البته اکثر هارد دیسک های SATA فعلی نیز از این ویژگی برخوردارند.

درایوهای حالت جامد یا هارد دیسک؟

Solid State Drives (SSD) چندین سال است که وجود دارد، اما اخیرا شروع به کسب مقبولیت اصلی کرده است. SSD ها از حافظه‌های نیمه‌هادی مانند حافظه فلش NAND به جای پلاترهای مغناطیسی موجود در هارد دیسک‌های سنتی استفاده می‌کنند. حافظه استفاده شده در SSD بسیار شبیه به نوع حافظه موجود در درایوهای فلش USB و کارت‌های SD است.

درایوهای SSD مزایای زیادی نسبت به هارد دیسک‌های سنتی (HDD) و دیگر انواع تکنولوژی های دیسک های سرور دارند. بیشتر این مزایا نتیجه مستقیم این واقعیت است که برخلاف HDD ، SSD فاقد قطعات متحرک است.

از آنجا که در SSD هیچ قسمت متحرکی وجود ندارد، مصرف انرژی آنها کمتر از HDD های سنتی است. طبق گفته اینتل ، SSD ها 20٪ کمتر از HDD ها مصرف می‌کنند. به‌علاوه، از آنجا که از انرژی کمتری استفاده می شود (و هیچ قطعه متحرکی ایجاد اصطکاک نمی‌کند)، SSD ها گرمای بسیار کمتری نسبت به HDD ها می‌دهند.

یکی دیگر از مزایای خوب داشتن درایو بدون قطعات متحرک این است که SSD ها بی‌صدا کار می‌کنند. مسلما، اکثر HDDها در واقع آنقدرها پر سر و صدا نیستند، اما اگر سروری با ده‌ها HDD داشته باشید، نویز ترکیبی قابل توجه خواهد بود.

مزایای اصلی استفاده از SSD

گرچه این مزایا خوب است، اما مزایای اصلی استفاده از SSD این است که عملکرد و قابلیت اطمینان بسیار بهتری نسبت به HDD ارائه می‌دهند. دلیل اینکه SSD ها چنین عملکرد بالایی را ارائه می‌دهند این است که سرعت درایو توسط اجزای مکانیکی محدود نمی‌شود. سیستم عامل هرگز منتظر چرخش درایو SSD نخواهد بود و منتظر نیست که هد درایو مکانیکی از طریق صفحه به مکان مورد نیاز منتقل شود.

این امر تا حد زیادی به بهبود سرعت دسترسی تصادفی کمک می‌کند. SSDها نیز بیشتر از HDD قابل اعتماد هستند. از آنجا که هیچ قسمت متحرک وجود ندارد، هیچ مکانیسم مکانیکی وجود ندارد که بتواند فرسوده شود. به همین ترتیب، در صورت افتادن SSDها کمتر از HDDها خراب می‌شوند. SSD باید از نظر تئوری دو برابر HDD دوام بیاورد.

علی‌رغم مزایای فراوان استفاده از درایوهای حالت جامد، حداقل دو عیب عمده وجود دارد که باید در نظر گرفته شود، قیمت و ظرفیت. در زمان نوشتن این مقاله ،SSDها ظرفیت بسیار کمتری داشته و بسیار گرانتر از نمونه‌های HDD خود هستند.

انواع تکنولوژی های دیسک های سرور؛ درایوهای هیبریدی

بیشتر SSDهای موجود در بازار از رابط SATA استفاده می‌کنند؛  این اجازه می‌دهد تا SSD ها در هر رایانه‌ای که دارای کنترل کننده SATA سازگار است استفاده شود. با این حال، رابط SATA در ابتدا برای استفاده با server HDD طراحی شده است و این رابط SATA است که معمولا هنگام استفاده از SSD، از گلوگاه عملکرد رنج می‌برد. تمام مزایایی که قبلا بحث شد، حتی اگر SSD دارای رابط SATA باشد نیز قابل دستیابی است. با این حال، درایوها در واقع توانایی عملکردی بالاتر از آنچه SATA ارائه می‌دهد را دارند. این امر منجر به ایجاد SSDهای ترکیبی شده است.

SSDهای ترکیبی به طور گسترده‌ای در سرورها مورد استفاده قرار نمی‌گیرند، اما ممکن است در آینده‌ای نه چندان دور وجود داشته باشند. SSD ترکیبی از رابط SATA استفاده نمی‌کند. در عوض، درایو مستقیما روی کارت PCIe نصب می‌شود. این کار عملکرد بسیار بیشتری را امکان‌پذیر می‌کند زیرا سرعت گذرگاه PCIe از گذرگاه SATA سریعتر است.

به طور کلی درایوهای هیبریدی را نمی‌توان در دسته‌بندی جداگانه‌ای از انواع تکنولوژی های دیسک های سرور قرار داد و دلیل نامیده شدن درایوهای هیبریدی به SSD های ترکیبی این است که کارت PCI از حافظه SSD و HDD استفاده می‌کند. ایده اصلی این است که داده‌هایی که به طور مکرر به آنها دسترسی می‌یابند ،در قسمت SSD درایو ذخیره می‌شوند تا بتوان آن‌ها را به سرعت بازیابی کرد. داده‌هایی که معمولاً مورد استفاده قرار نمی‌گیرند در یک HDD استاندارد که مستقیما روی کارت PCIe نصب می‌شود، نوشته خواهند شد. این طراحی نه تنها کارایی بالایی دارد، بلکه امکان ذخیره‌سازی بیشتر از آنچه در حال حاضر با درایو SSD امکان‌پذیر است، را نیز فراهم می‌کند.

شناخت انواع تکنولوژی های دیسک های سرور که به صورت گسترده استفاده می‌شوند

بیشتر سرورهایی که امروز فروخته می‌شوند، می‌توانند هارد دیسک‌های SATA یا هارد SAS را در خود جای دهند. همانطور که می‌دانید، اکثر رایانه‌های شخصی رومیزی و لپ‌تاپ از درایوهای سخت SATA استفاده می‌کنند. هارد دیسک‌های SATA که برای استفاده از سرور فروخته می‌شوند در واقع شباهت زیادی به هارد دیسک های رومیزی دارند. آن‌ها از یک کنترلر مشابه استفاده می‌کنند و اندازه هر دو هارد دیسک لپ تاپ و هارد دیسک سرور 3.5 اینچ است.

از آنجا که هزینه هارد دیسک‌های سرور بسیار بیشتر از درایوهای سخت‌افزاری رومیزی است، ممکن است از خود بپرسید که آیا می‌توانید درایوهای SATA درجه سرور را با درایوهای SATA ساخته شده برای رایانه‌های رومیزی جایگزین کنید؟ پاسخ این است که بستگی دارد.

در بسیاری از موارد می توانید درایو SATA دسک‌تاپ را در سرور نصب کنید و سرور درایو را تشخیص داده و از آن استفاده می‌کند. با این حال، برخی از تولیدکنندگان سرور وجود دارند که از اتصالات اختصاصی روی درایوهای SATA خود استفاده می‌کنند تا راهی برای اطمینان از نصب درایوهای درجه سرور در سرور باشند.هم چنین هیچ فرقی نمی کند شما از چه فرم سرور اچ پی استفاده می کنید،چه رکمونت باشد و یا اگر از سرورهای synergy HPE استفاده می کنید یا از سرورهای blade اچ پی می توانید از هر مدل هاردهای سرور در آنها استفاده نمایید.

مقایسه انواع تکنولوژی های دیسک های سرور با دیسک‌های دسکتاپ

با این حساب ممکن است از خود بپرسید که چرا هر شخص عاقلی می تواند برای «درایو سرور» قیمت بالایی بپردازد در حالی‌که می‌تواند به جای آن یک هارد دیسک دسک‌تاپ با نرخ پایین را خریداری کند.

دو دلیل اصلی وجود دارد که چرا بهتر است جلو برویم و هزینه اضافی را برای یک درایو درجه سرور خرج کنیم و هر دوی این دلایل به تفاوت در انواع تکنولوژی های دیسک های سرور بر می‌گردد. دلیل اول این است که درایوهای درجه سرور چرخه کار بالاتری دارند. چرخه کار برای هارد دیسک رومیزی از سازنده‌ای به سازنده دیگر متفاوت است، اما اکثر درایوهای SATA رومیزی طوری طراحی شده‌اند که حدود ده تا بیست درصد از زمان استفاده شوند. از طرف دیگر هارددیسک های سرور مخصوصاً برای استفاده بسیار سنگین‌تر طراحی شده‌اند. غیرمعمول نیست که درایوهای سرور در 100٪ از زمان کامل استفاده می‌شود.

این لزوما به این معنی نیست که شما نباید از درایوهای سخت رومیزی استفاده کنید. هستند کسانی که از سرورهایی که حجم کاری کمی بر عهده دارند، از هارد دیسک های دسک تاپ استفاده می‌کنند. این افراد اذعان می‌کنند که هزینه تعویض هارد دیسک سالانه آن‌ها هنگام استفاده از دیسک‌های سخت دسک‌تاپ کمتر است. اگرچه به طور کلی، هارددیسک های سرور از کیفیت بهتری برخوردار هستند و باید در هر سرور با حجم کاری مهم استفاده شوند.

نکته دیگری که باید در مورد استفاده از درایوهای سخت دسک‌تاپ در سرورها بدانید این است که سعی نکنید درایوهای سخت درجه دسکتاپ را با دیسک‌های سخت درجه سرور مخلوط کنید. هارد دیسک‌های مصرف کننده معمولاً از مقادیر زمان متفاوتی نسبت به هارد دیسک‎های سرور استفاده می‌کنند. اگر هارددیسک های دسک تاپ با هارد دیسک های مصرف کننده مخلوط شوند، به‌ویژه در یک آرایه RAID، این تفاوت‌ها می‌تواند به انواع مختلف مشکلات IO منجر شود؛ همه این ها برمی‌گردد به تفاوت در انواع تکنولوژی های دیسک های سرور و دسکتاپ.