Przechowywanie danych. Dyski NVMe vs HDD NAS

Chcesz przechowywać dane w bezpieczny sposób, nie zależy Ci na stałym dostępie, a na trwałości nośnika? Jakie rozwiązanie wybrać? W artykule „Przechowywanie danych. Dyski SSD NVMe vs HDD NAS” pomożemy Ci podjąć decyzję.

Wstęp

Odpowiedni wybór nośnika do przechowywania danych może znacząco wpłynąć na wydajność i efektywność pracy zarówno w domu, jak i w przedsiębiorstwach. Zrozumienie różnic między nowoczesnymi dyskami NVMe a specjalistycznymi dyskami serii NAS takimi jak WD Red, jest najważniejsze dla optymalizacji infrastruktury IT i zapewnienia niezawodności przechowywanych danych.

W tym artykule rozpatrzymy scenariusz w którym dysk będzie nośnikiem danych, ale w sytuacji, kiedy „leży w szafie” i dostęp do niego potrzeby jest tylko na czas zapisu danych. Jest to scenariusz typowy dla rozwiązań domowych, gdzie chcemy w bezpieczny sposób archiwizować rodzinne zdjęcia i filmy. Może być to również sytuacja biznesowa, gdzie chcemy wykonać kopię kluczowych dla firmy danych i mieć do nich wyłączny dostęp.

Dyski SSD NVMe

Definicja i przegląd:

NVMe (Non-Volatile Memory Express) to standard interfejsu służący do przesyłania danych między systemem operacyjnym, a pamięcią flash. Dyski SSD NVMe są znane z bardzo wysokiej szybkości odczytu i zapisu danych. Są jednak równie dobrze znane z niezawodności i odporności na wstrząsy mechaniczne, gdyż nie posiadają ruchomych części.

Jednym z głównych problemów, na które wskazują użytkownicy, jest ograniczona liczba cykli zapisu w pamięciach flash NAND, z których korzystają dyski SSD NVMe. Każda komórka pamięci flash może być zapisywana i kasowana ograniczoną liczbę razy przed tym, jak ulegnie zużyciu.

Wnętrze dysku NVMe

To zużycie może prowadzić do zwiększenia liczby błędów zapisu oraz utraty danych. Intensywne zadania, takie jak ciągłe zapisywanie i kasowanie dużych ilości danych, mogą przyspieszyć ten proces, co jest szczególnie istotne w środowiskach serwerowych lub przy pracy z dużymi bazami danych.

Zalety:

• Szybkość i wydajność: Dyski SSD NVMe mogą oferować prędkości odczytu i zapisu znacznie przewyższające tradycyjne dyski SSD i HDD, co jest nieocenione w zastosowaniach wymagających szybkiego przetwarzania dużych ilości danych, takich jak edycja wideo czy praca z bazami danych.
• Przykłady Zastosowań: Idealne do środowisk gamingowych, stacji roboczych do obróbki grafiki i wideo, a także serwerów o wysokich wymaganiach przetwarzania.

Wady:

• Koszt: Są zwykle droższe od dysków HDD i niektórych SSD.
• Ograniczenia pojemności: Oferują mniejszą pojemność przy równowartości ceny w porównaniu do HDD.
• W przypadku awarii dane są tracone. Naprawa dysku SSD NVMe jest bardzo skomplikowana, wręcz niemożliwa. Koszt ewentualnego odzysku danych jest również nieporównywalnie większy.
• Ograniczona liczba cykli zapisu w pamięciach flash NAND
• Awaria kontrolerów i elektroniki: Kolejnym często zgłaszanym problemem są awarie kontrolerów i innych komponentów elektronicznych dysków SSD NVMe. Kontrolery te są odpowiedzialne za zarządzanie operacjami zapisu i odczytu na dysku, a ich uszkodzenie może prowadzić do całkowitej utraty dostępu do danych. Użytkownicy zwracają uwagę, iż choćby drobne usterki elektroniczne mogą mieć poważne konsekwencje dla niezawodności dysku.

Żywotność i niezawodność:

Dyski SSD NVMe są zaprojektowane do intensywnej pracy, ale ich żywotność może być ograniczona liczbą cykli zapisu. Dużym znakiem zapytania jest również trwałość elektroniki narażonej na upływ czasu. Nie jest bowiem tajemnicą, iż elektronika, a adekwatnie połączenia lutowane- źle znoszą tenże upływ. Dzieje się tak od kiedy w cynach zaprzestano używania ołowiu. Połączenia cynowe narażone są na występowania zjawiska „wąsów cynowych”, które mogą powodować mikro zwarcia na płytce drukowanej. Wystąpienie zwarcia najczęściej zakańcza żywot elektroniki lub powoduje spustoszenie w pamięci dysku.

Dyski Serii NAS (np. WD Red)

Charakterystyka i przeznaczenie:

Dyski NAS są specjalnie zaprojektowane do użytku w sieciowych systemach przechowywania danych (NAS), gdzie pracują w sposób ciągły i są przystosowane do pracy w systemach wielodyskowych. Możemy je również z powodzeniem zaadaptować do pracy w kieszeni zewnętrznej. Dzięki zabezpieczonemu oprogramowaniu obsługującego dysk, którego zadaniem jest eliminacja uszkodzonych sektorów, możemy liczyć na dłuższą sprawną żywotność dysku w porównaniu z podstawowym dyskiem HDD.

Zalety:

• Optymalizacja pod kątem pracy ciągłej: Są stworzone do pracy 24/7, co jest idealne dla firm potrzebujących ciągłego dostępu do danych, ale również użytku w serwerach typu NAS
• Ekonomia przy większych pojemnościach: Zapewniają większą pojemność za niższą cenę w porównaniu do dysków NVMe. Chociaż różnica ta staje się co raz mniejsza, przez malejące ceny dysków NVME.
• W przypadku awarii można wymienić elektronikę z innego dysku. Dane pozostają nietknięte.

Wady:

• Niższa szybkość: Oferują o wiele niższe prędkości niż dyski NVMe, co może być barierą w środowiskach wymagających szybkiego dostępu do danych.
• Ograniczenia dla zaawansowanych zastosowań: Może nie nadawać się do zastosowań profesjonalnych, gdzie kluczowa jest szybkość transferu danych. W przypadku naszych rozważań scenariuszowych jest to jednak nieistotny element

Żywotność i niezawodność:

Przechowywanie danych. Dyski NVMe vs HDD NAS

Dyski NAS są zaprojektowane do długotrwałej pracy i zwykle oferują wyższą trwałość w środowiskach NAS w porównaniu do standardowych dysków HDD. Mocnym argumentem przemawiającym za dyskiem typu HDD jest również fakt, iż dyski te psują się stopniowo.

Zwykle dysk HDD nie uszkadza się z dnia na dzień, a podczas sporadycznego korzystania jesteśmy w stanie zauważyć, czy dysk zapisuje dane poprawnie, czy też zwolnił. Zwolnienie zapisu jest jedną z pierwszych oznak zużycia lub błędów logicznych dysku. W przypadku dysku SSD NVMe, dysk najczęściej przestaje adekwatnie ładować się pod systemem. Dane z dysku stają się nie do odzyskania.

Doświadczenie nasze i użytkowników

Na podstawie opinii użytkowników oraz danych zgromadzonych przez firmy zajmujące się analizą trwałości dysków twardych, średnia żywotność dysków HDD NAS serii Red od Western Digital jest zwykle oceniana na około 3 do 5 lat. Użytkownicy zgłaszają różne doświadczenia, a najczęstsze usterki obejmują awarie mechaniczne związane z ruchomymi częściami dysku, takimi jak głowice odczytu/zapisu oraz talerze. Użytkownicy zwracają również uwagę na problemy związane z bad sectorami, które mogą prowadzić do błędów w dostępie do danych lub ich utraty. To jednak jak wspomnieliśmy- jest najczęściej komunikowane przez jakość pracy dysku. W przeciwieństwie do dysków NVMe, gdzie awaria potrafi nastąpić w sposób nagły.

Dodatkowo, dyski HDD NAS, takie jak WD Red, są często polecane do zastosowań w systemach NAS ze względu na ich oprogramowanie sprzętowe (firmware) i konstrukcję dostosowane do pracy ciągłej i wielodyskowej, co jest najważniejsze dla niezawodności w długim okresie. Mimo to, jak z każdym urządzeniem mechanicznym, istnieje ryzyko awarii, szczególnie przy intensywnym wykorzystaniu.

Jest również ważne, aby zauważyć, iż niektóre raporty, takie jak te od Backblaze, pokazują, iż dyski HDD mogą mieć zwiększone ryzyko awarii po pierwszym okresie eksploatacji, ale odpowiednie strategie backupu i monitorowanie stanu dysków mogą znacznie zmniejszyć ryzyko utraty danych​

Porównanie i wybór technologii dysku do przechowywanie danych. Dyski NVMe vs HDD NAS

Analiza potrzeb:

Wybór między dyskiem SSD NVMe, a HDD NAS powinien być podyktowany specyfiką potrzeb użytkownika — szybkość vs. pojemność i ciągłość pracy, a także niezawodność i szansa na utracenie lub odzyskanie danych jeżeli zdarzy się awaria.

Rekomendacje:

• Użytkownicy Domowi: Może preferować NVMe dla szybszego ładowania gier i aplikacji. Do przechowywania danych nie koniecznie.
• Przedsiębiorstwa: NAS jest lepszym rozwiązaniem dla firm potrzebujących niezawodności i dużych pojemności danych.

Dyski NVMe vs HDD NAS

Podsumowanie

Decyzja o wyborze między dyskiem NVMe a NAS powinna być przemyślana, biorąc pod uwagę zarówno bieżące, jak i przyszłe potrzeby przechowywania danych. najważniejsze jest zbalansowanie między szybkością a kosztem, pojemnością oraz oczekiwaną żywotnością nośnika. W kwestii porady i doradzenia, jakie rozwiązanie wybrać dla Ciebie, możesz skontaktować się z nami. Doradzimy, dostarczymy sprzęt, a także skonfigurujemy go na Twoje potrzeby. Zapraszamy również do zapoznania się z innymi recenzjami na naszym blogu.