Модельный ряд корпоративных HDD от Seagate в этом году преобразился. В дополнение к знакомым брендам – Cheetah, Constellation и Savvio, появились три новые линейки с говорящими, можно сказать «капитанскими», названиями, что характерно скорее для десктопных, чем для серверных устройств: Enterprise Value HDD, Enterprise Capacity HDD и Enterprise Performance 10K HDD. За новыми ярлыками частично скрываются ранее известные ответвления семейств Constellation и Savvio, частично – совершенно новые продукты. В общем, назрела необходимость окинуть ассортимент серверных дисков Seagate критическим взором и классифицировать их сообразно сфере использования в информационной инфраструктуре.

Кратко перечислим существующие продуктовые линейки и их основные качества.

• Enterprise Capacity HDD – 7200 об/мин, 3,5 дюйма
• Enterprise Value HDD – 7200 об/мин, 3,5 дюйма
• Enterprise Performance 10K HDD – 10 000 об/мин, 2,5 дюйма
• Cheetah 15K – 15 000 об/мин, 3,5 дюйма
• Constellation – 7200 об/мин, 2,5 дюйма
• Savvio 15K – 15 000 об/мин, 2,5 дюйма
• Pulsar – твердотельные накопитель с MLC- или SLC-памятью.

Итак, нам предлагают два варианта жестких дисков форм-фактора 3,5 дюйма со скоростью вращения шпинделя 7200 об/мин, один – на 15 000 об/мин и три разновидности 2,5-дюймовых HDD со скоростями от 7200 до 15 000 об/мин.

Найти логику в этом многообразии сочетаний форм-фактора и производительности помогает именно введенное в этом году разделение линеек на триаду Capacity/Value/Performance, с одной стороны, и классические семейства Cheetah, Constellation и Savvio – с другой. Seagate как бы намекает на то, что устройства из первой группы представляют собой выбор по умолчанию для серверных хранилищ соответствующего класса, а остальные подходят для специфических ситуаций, когда предъявляются особые требования к производительности, форм-фактору или интерфейсу подключения.

Начнем обзор с членов триады Capacity/Value/Performance.

⇡#Enterprise Value HDD

Эта серия также проходит по документам Seagate как Constellation CS и является новинкой 2012 года. Ранее дисков с индексом CS в семействе Constellation не было. Назначение Enterprise Value HDD, как следует из названия, заключается в хранении существенных объемов данных (от 1 до 3 Тбайт) за небольшие деньги.

По характеристикам Constellation CS больше всего похожи на десктопные приводы Seagate Barracuda 7200.14. В линейку входят диски исключительно с интерфейсом SATA 6 Гбит/с, никаких SAS или Fibre Channel. Соответственно, приобретая такие HDD, мы теряем преимущества в производительности и отказоустойчивости, которые обеспечивает SAS за счет двухпортовости, полного дуплекса канала и прочих «плюшек» этого интерфейса. Максимальная устойчивая скорость передачи данных для Enterprise Value HDD составляет 180 Мбайт/с, среднее время поиска при чтении и записи – 9,5/10,5 мс.

Зато есть поддержка внутридискового шифрования и на базе него – мгновенный Secure Erase. При подаче соответствующей команды диск просто отбрасывает ключ шифрования, и для безвозвратного удаления информации уже не требуется забивать объем нулями или тем паче отправлять диск на размагничивание (Degaussing) либо физическую утилизацию. Enterprise Value HDD также довольно экономичны с позиции энергопотребления, мощность под нагрузкой в пределе ограничена отметкой 8 Вт.

На диски полагается гарантия в три года. Но стоит учесть, что MTBF (mean time between failures) этой серии, типичный для SATA-накопителей, существенно уступает MTBF более дорогих серверных дисков: всего 800 млн часов.

⇡#Enterprise Capacity HDD

Это марка 3,5-дюймовых дисков класса nearline, под которой скрываются серии Constellation ES.2 и Constellation ES.3. Во главу угла поставлен объем, который достигает 4 Тбайт. Заметим, что Constellation ES.3 пока является единственным четырехтерабайтником для внутренней установки среди HDD, выпускаемых Seagate.

Набор опций у Enterprise Capacity HDD побольше, чем у Value HDD. Во-первых, для всех моделей в линейке есть варианты как с интерфейсом SATA, так и с SAS 6 Гбит/с. В дополнение к безымянному внутридисковому шифрованию, которое присутствует и в серии Enterprise Value HDD, здесь есть модели, совместимые со стандартом FIPS 140-2. Как следствие, поддерживается и мгновенный Secure Erase.

Диски Enterprise Capacity HDD имеют ряд преимуществ по части отказоустойчивости. Например, тут есть не только технологии для борьбы с наведенными извне вибрациями, но и датчик влажности, а шпиндель дополнительно прикреплен к верхней крышке корпуса.

Энергопотребление Enterprise Capacity HDD под нагрузкой не превышает 7,8 Вт. Для снижения мощности используется технология Seagate PowerChoice, которая представляет собой проприетарную реализацию стандартов T10 № T10/09-054 и T13 № T13/452-2008. В основе PowerChoice лежит таблица из пяти режимов энергосбережения. В зависимости от времени простоя диск переходит ко все более «глубоким» режимам: сначала отключается часть механики, затем паркуются головки, далее понижается скорость вращения шпинделя. В конце концов двигатель полностью останавливается. Как следствие, чем глубже «погрузился» жесткий диск, тем большее время требуется для перехода к чтению/записи (вплоть до 8 с при полной остановке мотора).

По умолчанию установлено определенное время ожидания для смены режимов, но диск позволяет его модифицировать с помощью Mode Pages, команды Set Features (для интерфейсов SAS и SATA соответственно, и переключать режимы по требованию.

Заявленная вероятность отказов в Enterprise Capacity HDD существенно ниже, чем у Value HDD: максимум 0,73% за год эксплуатации против 1,065% (annualized failure rate). Seagate также сособщает MTBF этой серии, также очень впечатляющий: 1,4 млн часов. Гарантийный срок составляет три года.

⇡#Enterprise Performance 10K HDD

Вот это уже серьезно: жесткие диски в форм-факторе 2,5 дюйма со скоростью вращения шпинделя 10 000 об/мин. Под этой маркой Seagate предлагает на выбор диски серий Savvio 10K.5 и 10K.6 объемом от 300 до 900 Гбайт. Различаются они в первую очередь плотностью записи на магнитных пластинах, а следовательно – скоростью последовательного чтения/записи. Если максимум, который может обеспечить Savvio 10K.5, составляет 168 Мбайт/с, то Savvio 10K.6 доходит уже до 202 Мбайт/с. Шестая серия также отличается тем, что не имеет поддержки интерфейса Fibre Channel.

В дисках Enterprise Performance HDD реализована фирменная технология Seagate RAID Rebuild, которая призвана сократить время восстановления данных в случае отказа одного из дисков в массиве. В стандартном случае, когда происходит отказ, хост-контроллер вынужден запускать длительную процедуру восстановления данных с проблемного HDD на запасном приводе, используя данные с уцелевших дисков и четность (parity). Seagate RAID Rebuild позволяет сократить процесс, попытавшись извлечь данные непосредственно из отказавшего диска.

В случае с интерфейсом SAS это происходит так. Хост-контроллер отправляет команду Send Diagnostic, и если диск вообще живой, то он защищает данные от записи и начинает попытки последовательно прочитать все логические блоки. То, что удалось считать, отправляется на резервный привод. Поврежденные данные восстанавливаются стандартным способом с помощью четности.

А вот еще одна особенность, связанная с целостностью данных, – поддержка стандарта T10 Protection Information. T10-PI к каждому 512-байтовому блоку дописывает еще восемь-шестнадцать байт метаданных (Data Integrity Field, DIF), в том числе – контрольную сумму, которую хост-контроллер вычисляет перед записью блока. Таким образом контролируется целостность данных в цепи «диск – хост-контроллер». А если в ОС поддерживаются DIX (Data Integrity Extensions), то контрольная сумма может вычисляться и выше в стеке ПО – на уровне операционной системы или отдельного приложения, обеспечивая таким образом сквозную проверку целостности.

Внутридисковое шифрование, в том числе по стандарту FIPS 140-2, равно как и вышеописанная технология Seagate PowerChoice, также поддерживаются в серии Enterprise Performance HDD. Типичное энергопотребление в нагрузке у дисков, промаркированных как Savvio 10K.5, достигает 4,77 Вт, у Savvio 10K.6 – 4,22 Вт.

Гарантийный срок на диски Enterprise Performance HDD – 5 лет. Вероятность отказа привода в течение года эксплуатации – 0,44%.

⇡#Constellation

Судя по структуре брендовых линеек корпоративных HDD Seagate, владелец типичного сервера или дата-центра должен удовлетвориться выбором между продуктами Enterprise Value HDD, Enterprise Capacity HDD и Enterprise Performance HDD, а остальные варианты предназначены для специфических случаев.

Вот серия Constellation, конкретнее – Constellation.2. Производитель позиционирует их как накопители для больших объемов относительно редко запрашиваемых данных (класс Tier 2 или Nearline), одновременно экономичные в плане занимаемого объема и энергопотребления. Младшая модель имеет объем 250 Гбайт и наделена интерфейсом SATA 6 Гбит/с. Две старшие – 500 и 1000 Гбайт соответственно, есть варианты как с SATA, так и с SAS.

По причине относительно низкой скорости вращения шпинделя (7200 об/мин) показатели последовательного чтения/записи у Constellation.2 не блещут – всего 115 Мбайт/с. Зато типичное энергопотребление под нагрузкой не превосходит 3,84 Вт. Здесь также применяется пресловутая технология PowerChoice. В режиме максимального энергосбережения мощность HDD может опускаться до 1,19 Вт.

Среди всех корпоративных HDD Seagate, предназначенных для хранилищ второго уровня, Constellation.2 характеризуются наибольшей отказоустойчивостью с годовой вероятностью отказа 0,62%. В наличии опция внутридискового шифрования, в том числе по стандарту FIPS 140-2. Пятилетняя гарантия прилагается.

⇡#Savvio 15K

Быстрейшие диски для хранилищ первого уровня (Tier 1) со скоростью вращения шпинделя 15 000 об/мин. Под общей маркой сейчас объединены две линейки – относительно старая Savvio 15K.2 и свежая Savvio 15K.3. Последняя предоставляет объем от 146 до 300 Гбайт, из первой представлены две модели на 73,4 и 146,8 Гбайт. Основной упор в дисках с такой конфигурацией делается на произвольный доступ. За счет высокой скорости вращения Savvio 15K (наряду с Cheetah 15K, о которых позже) обеспечивают минимальную вращательную латентность среди всех дисков Seagate – 2,0 мс. Показатели времени поиска при чтении/записи также впечатляют: 2,6/3,1 мс.

А вот по пропускной способности при последовательном чтении/записи Savvio 15K.3 не превосходит Savvio 10K.6: те же 204 Мбайт/с. Что не удивительно, так как в Savvio 15K.3 используются магнитные пластины вдвое меньшего объема. А в Savvio 15K.2 вместимость пластин меньше еще в два раза и скорость последовательного чтения/записи уже не превышает 152 Мбайт/с. Кроме того, в корпус этих дисков не устанавливают больше двух «блинов», отсюда и скромный максимальный объем накопителя.

Savvio 15K поддерживает только один интерфейс – SAS 6 Гбит/с. Как и в Savvio 10K.6, здесь реализован стандарт T10-PI и внутридисковое шифрование (в том числе FIPS 140-2).

Высокая скорость вращения шпинделя также является причиной довольно внушительного для форм-фактора 2,5 дюйма энергопотребления — средняя мощность Savvio 15K.3 под нагрузкой составляет 7,92 Вт. Поддержка технологии PowerChoice для них не заявлена. Есть только более старая опция – PowerTrim, которая снижает энергопотребление в короткие периоды бездействия между выполнением команд.

Savvio 15K.3 характеризуется такой же вероятностью отказа привода в течение года эксплуатации, что и Savvio 10K.6, – 0,44%. Гарантийный срок – пять лет.

⇡#Cheetah 15K

Наверное, самая известная марка корпоративных дисков Seagate теперь осталась своего рода legacy-продуктом: накопители для хранилищ уровня Tier 1 в форм-факторе 3,5 дюйма. С момента последнего обновления серии, Cheetah 15K.7, уже прошло три года, и, судя по всему, эти диски продолжают выпускать специально для тех, чья инфраструктура по каким-то причинам застряла в 3,5 дюймах. Всем остальным Seagate настойчиво рекомендует апгрейд на Savvio 10K или Savvio 15K.

По показателям производительности Cheetah 15K.7 несколько уступает Savvio 15K.3. Пиковая скорость последовательного чтения/записи также составляет 204 Мбайт/с. Но минимальное значение скорости последовательного чтения/записи у Cheetah 15K.7 гораздо ниже: 122 против 151 Мбайт/с. Есть разница и во времени поиска: 3,4/3,9 мс при чтении/записи у Cheetah 15K.7 и 2,6/3,1 мс у Savvio 15K.3. Зато Cheetah позволяет установить до четырех пластин такой же емкости, что и в Savvio 15K.3, что дает максимальный объем 600 Гбайт.

Cheetah 15K.7 также является последней линейкой дисков Seagate, в которой сохранился интерфейс Ultra-320 SCSI: для моделей объемом 73,4, 146,8 и 300 Гбайт. Более емкие поддерживают только SAS 6 Гбит/с и Fibre Channel 4 Гбит/с. Кстати, есть один нюанс, связанный с форматом портов SCSI. Cheetah 15K.7 объемом 73,4 и 146,8 Гбайт оснащаются как 68-контактным, так и 80-контактным портами. Модель на 300 Гбайт бывает только с 80-контактным портом. Сочетание 68-контактного порта с объемом 300 Гбайт обеспечивает единственная сиротливая модель линейки Cheetah 15K.5.

О рекордной экономии энергопотребления с такой конфигурацией говорить не приходится. Cheetah 15K.7 в нагрузке может потреблять до 16,35 Вт, хотя в нем поддерживается технология Seagate PowerTrim. Из прочих опций отметим внутридисковое шифрование (в том числе FIPS 140-2) и Background Media Scan – проактивное сканирование диска на предмет ошибок, происходящее в периоды простоя.

Для диска форм-фактора 3,5 дюйма Cheetah 15K.7 обладает довольно низкой вероятностью сбоя: 0,55% в год. Гарантийный срок – 5 лет.

⇡#Pulsar

Seagate выпускает две линейки твердотельных накопителей для хранилищ класса Tier 0 – оригинальный Pulsar.XT и Pulsar.2. Первый Pulsar основан на SLC-микросхемах и работает с интерфейсом SAS. Пропускная способность при последовательном чтении/записи не превышает 360/300 Мбайт/с. Устойчивая производительность при произвольном чтении/записи блоков по 4 Кбайт составляет 25 000 / 2500-2600 оп./с. Объем накопителей тоже невелик – до 400 Гбайт.

Зато SLC. Seagate дает на Pulsar пятилетнюю гарантию. Вероятность отказа в течение года эксплуатации – 0,44%.

Pulsar.2 уже довольствуется MLC-памятью, но благодаря распределению износа (wear leveling) накопитель также должен прожить не меньше пятилетнего гарантийного срока и выдержать до десяти полных перезаписей в день (или до 15 Тбайт данных для модели объемом 800 Гбайт). Вероятность отказа точно такая же, как у оригинального Pulsar.

Объем Pulsar.2 – от 100 до 800 Гбайт. Все модели, кроме старшей, выпускаются в модификациях как с интерфейсом SATA 6 Гбит/с, так и SAS. Старшая модель бывает только с портом SAS и поддерживает внутридисковое шифрование. Все модификации с SAS совместимы со стандартом T10-PI. Как подобает современному SSD, контроллер выполняет очистку массива от невалидных данных (Garbage Collection). Есть функция фонового поиска ошибок (Background Media Scanning), защита от потери данных при внезапном прекращении питания, поддерживается горячая замена.

По производительности Pulsar.2 близок к XT: заявленные показатели все так же выглядят бледно на фоне того, что мы привыкли видеть в бенчмарках SSD на 3DNews. Устойчивая скорость произвольного чтения/записи достигает 370/200 Мбайт/с, количество операций в секунду при произвольном чтении/записи блоков по 4 Кбайт – 48 000 / 15 000 соответственно. Но и созданы эти SSD не для того, чтобы ставить рекорды производительности. Главное для них — поддержка SAS, высокая износоустойчивость и стабильная работа на протяжении всего жизненного цикла.