نوع حافظه جانبی در سیستم شما و سرعت پردازش اطلاعات و دسترسی به آنها بسته به نوع هارد درایوی می باشد که شما درنهایت برای سرور تان انتخاب می کنید. زمانی که شما صاحب کسب و کاری هستید، کم کم اطلاعات تان شروع به پر کردن حافظه های داخلی سیستم خواهد کرد و نیاز به حافظه های جانبی پیدا خواهید کرد که بتوان اطلاعات را به صورت دایم در آن نگه داری کرد و این اطلاعات به راحتی برای شما قابل دسترس باشند. از آنجایی که هارد درایو ها نقش بسزایی در نگه داری دایم اطلاعات داشته، هارد سرور امروزه جزو قطعات سخت افزاری پر کاربرد در بازار خرید و فروش تجهیزات سرور می باشد.
هارد سرور اچ پی به فرم های HDD (Hard Disk Drive) ، SSD (Solid State Disk) در بازار موجود می باشد و هر کدام در انواع مختلف و با میزان سرعت و ظرفیت ذخیره سازی متنوعی تولید می شوند. اگرچه تکنولوژی های نوین هارد ها به صورت M2 و NVMe کم کم وارد بازار سرور شده اند اما هنوز هم تنوع در هارد های HDD و SSD پاسخگوی نیاز بسیاری از کاربران سرور می باشد.
زمانی که می خواهید بین هارد درایو HDD و SSD مناسب ترین را انتخاب کنید شاید دچار سردرگمی شوید. برای آنکه بتوانید تفاوت SSD با HDD را درک و بدانید چگونه این دو هارد متفاوت از هم عمل می کنند ابتدا بایستی کمی راجب به هر دوی آن ها اطلاعات داشته باشید.
هارد HDD:
HDD اطلاعات را بر روی مجموعه ای از صفحه های مدور چرخان به نام پلاتر ها ذخیره می کند که روی هر صفحه دیسک، اهرمی قرار گرفته به نام هد هارد که موقع خواندن و نوشتن اطلاعات در جای دقیقی روی دیسک قرار گرفته و اطلاعات را قابل دسترس می کند. از آنجایی که هد های درایو برای خواندن و نوشتن اطلاعات باید از قسمت های مختلف دیسک استفاده و دیسک دائما در حال چرخش باشد پس در دسترسی به داده ها، تاخیر ایجاد می شود. در تکنولوژی های جدیدتر پلاترها کوچک شده تا سرعت چرخش دیسک بالاتر شود اما در هر صورت این چرخش باعث ایجاد حرارت و بالابردن توان مصرفی می شود.
سرعت چرخش این صفحه ها در هارد های HDD به صورت 10K، 7.2K و 15K و با واحد RPM (Rotation Per Minute) بیان می شود. به عنوان مثال دور چرخش در هارد HDD مدلHPE 900GB SAS 10K 6G SFF، ده هزار دور در دقیقه می باشد.
هاردهای HDD از نظر چرخه خواندن و نوشتن طول عمر بیشتری دارند اما بدلیل قطعات متحرکی که دارند، احتمال خرابی هر قطعه و میزان مصرف انرژی در آن ها بالاتر می باشد. از طرفی بدلیل ارزان بودن و ظرفیت ذخیره سازی بالای آنها در بازار رایج تر هستند.
SSD:
هارد SSD به چرخش دیسک ها وابسته نیست و اطلاعات روی فلش هایی به اسم NAND ذخیره می شود و برخلاف RAM که اطلاعات پس از قطع جریان برق از بین می رود، داده ها در NAND حتی پس از قطعی جریان برق ذخیره می ماند و این فناوری باعث افزایش سرعت خواندن و نوشتن اطلاعات در آنها شده است.
در واقع این هاردها نوع پیشرفته ای از فلش مموری ها می باشند و عملیات خواندن و نوشتن توسط کنترلری که به عنوان پردازنده عمل می کند، انجام می شود و دسترسی به داده ها اتفاقی نمی باشد به همین دلیل سرعت دسترسی به داده ها بالا است. SSD خواندن و نوشتن را بر روی صفحه هایی که خالی هستند انجام می دهد و رونوشت ندارد. مکانیکی نبودن این هاردها، سرعت بالاتر، تولید حرارت کمتر و عدم ایجاد صدا از مزایای هاردهای SSD می باشد. از طرفی قیمت این هاردها بالا می باشد و طول عمر کمتری دارند و بایستی برای انتخاب آنها هدف مان از استفاده آنها مشخص باشد.
اگر بخواهیم با نحوه کارکرد SSD ها آشنا شویم بهتر است ابتدا ساختار ساده ای از یک سلول فلش در NAND را بشناسیم.
در هر سلول NAND الکترون ها در قسمت گیت های شناور (Float Gate) نگه داری و بعدا بصورت 0 و 1 در NAND فلش خوانده می شوند. اصول کار این نوع فلش براساس 0 و 1 می باشد. زمانی که اطلاعات نگه داری می شود حالت 0 آن می باشد. NAND دارای 2 ورودی و یک خروجی می باشد. خروجی زمانی 0 می شود که هر دو ورودی ها 1 باشد. در غیر این صورت خروجی 1 خواهد بود. اطلاعات در NAND به صورت لایه ای روی هم ذخیره می شود که دارای دو ساختار دو بعدی و سه بعدی می باشد. در ساختار دو بعدی اطلاعات بر روی محورهای x و y ذخیره و در ساختار سه بعدی داده ها بر روی سه محور x ، y و z ذخیره داده انجام که فضای بیشتر و مصرف انرژی پایین تری خواهد داشت. سایز های متداول برای صفحات NAND شامل 2k، 4k، 8k یا 16k می باشد که در هر بلوک حدود 128 تا 256 صفحه می تواند باشد و سایز هر بلوک بین 256KB تا 4MB متغیر می باشد. به دلیل نوع ساختاری که NAND داشته می توان پی برد که چرا در SSD استفاده می شوند.
4 نوع NAND داریم:
SLC: ذخیره یک بیت داده در هر سلول، یعنی یک “0” و “1” در هر سلول، عمر خواندن و نوشتن داده در آن بالاست و 90000 تا 100000 برای هر سلول می باشد و برای سرورها بیشتر استفاده می شود.
(سرعت بالا، ظرفیت پایین و قیمت بالا)
MLC: ذخیره دو بیت داده در هر سلول، یعنی “00“، “01“، “11“، “10“، هزینه تولید آن پایین تر و عمر خواندن و نوشتن داده در آن 10000 برای هر سلول می باشد.
(سرعت، ظرفیت و قیمت مطلوب)
eMLC: همان MLC می باشد که عمر خواندن و نوشتن برای هر سلول در حدود 20000 تا 30000 می باشد و به نسبت فلش های SLC ارزانتر هستند.
TLC: ذخیره سه بیت داده در هر سلول، ارزان ترین نوع فلش هستند و عمر خواندن و نوشتن داده در آن 3000 تا 5000 می باشد.
(سرعت پایین، ظرفیت بالا، قیمت پایین تر)
این نوع تقسیم بندی در زمان خرید هارد قابل توجه می باشد که هارد درایو شما اگر از نوع SSD باشد براساس تراشه های SLC، TLC، MLC و eMLC متمایز می شود. بطورکلی SSD ها عملکردشون مشابه با HDD می باشد اما تکنولوژی آنها با هم فرق دارد. مثل درایوهای SSD، USB برای ذخیره داده از حافظه فلش استفاده می کند. تکنولوژی که در SSDها استفاده می شود کمک می کند به داده سریع تر دسترسی داشته باشند و عملکرد سیستم بالا رود.
ما در اینجا به بررسی یک سری ویژگی ها که مربوط به هارد درایو ها می باشد می پردازیم:
فرم فکتور:
فرم فکتور به مشخصه ظاهری هارد اشاره دارد. فرم فکتورهای استفاده شده در هارد درایو سرور ها شامل: SFF، LFF و M2 می باشد که LFF در سایز 3.5 اینچی و SFF در سایز 2.5 اینچی موجود است. به عنوان مثال قسمت جلویی در سرور HPE ProLiant DL380 Gen10 جایگاه قرارگیری هارد درایو ها می باشد؛ که به آنها Bay گفته می شود. هر رک سرور 3 جایگاه Bay در قسمت جلویی خود دارد. اگر هارد استفاده شده از نوع LFF باشد، سایز آن 3.5 اینچ و اگر از نوع SFF باشد سایز آن 2.5 اینچی است. هر Bay می تواند 8 هارد HDD یا SSD در خود جای دهد. در نهایت شما برای سرورتان 24 هارد درایو می توانید استفاده کنید. در نظر داشته باشید شما براحتی می توانید برحسب نیاز خود تعداد هارد سرور را از 24 عدد به مقادیر بالاتر ارتقا دهید. اگر هاردهای SDD از نوع M2 داشته باشید، با قرار گرفتن آنها بر روی اسلات های PCIe در داخل مادربورد می توانید از آنها استفاده کنید که این نوع فرم فکتور در بالابردن سرعت عملکرد هارد موثر است.
درگاه:
نوع اتصال هارد ها به مادربورد از طریق درگاه های SATA یا SAS می باشد. تفاوت این درگاه ها علاوه بر نوع ساختار فیزیکی آنها بیشتر از نظر سرعت انتقال داده مدنظر می باشد. یکی از شاخص هایی که برای سنجش سرعت خواندن و نوشتن اطلاعات از روی هارد استفاده می شود IOPS می باشد که این شاخص بیانگر توان عملیاتی ورودی / خروجی در یک ثانیه می باشد. هرچه مقدار این شاخص بالاتر باشد نشان دهنده کارایی بهتر هارد درایو است که این مقدار در درگاه های SSD بالاتر از درگاه های SATA می باشد. سرعت انتقال داده در این درگاه ها در دو نوع 6Gb/sec و 12Gb/sec می باشد که برحسب نوع درگاه و مدل هارد متغیر می باشد.
NVMe یک درگاه ارتباطی برای حافظه های SSD می باشد که در این پروتوکل از رابط PCIe برای انتقال داده ها استفاده می شود. سرعت خواندن و نوشتن در این رابط ها بسیار بالا رفته و تایم تاخیر بشدت پایین آمده است و جزو تکنولوژی های جدید استفاده شده در دنیای هارد می باشد.
ظرفیت هارد:
بسته به نوع هارد ظرفیت های مختلفی از هارد درایو دیده می شود که مقادیر آن می تواند به صورت زیر باشد:
3000GB/600GB/900GB/1.2TB/1.8TB/2.4TB/1TB/2TB/4TB/6TB/8TB/10TB/12TB/14TB/16TB
هارد درایو های اچ پی به گونه ای طراحی شده اند که از نظر عملکرد و تطابق، ایمنی و قابلیت اطمینان بودن بالاترین سازگاری را با سرور های اچ پی مدل های ProLiant Rack و Tower داشته باشند.
به عنوان مثال در هارد HDD، محیط های کاری که در آنها تبعیه شده است به صورت Midline ،Enterprise و Entry می باشد. محیط Enterprise برای شرایط Critical Mission ساخته شده است؛ شرایطی که قابلیت در دسترس بودن داده ها ضروریت صد در صد داشته و هرگونه قطعی و عدم دسترسی به داده موجب ضرر جانی و مالی شود؛ از جمله Email، ERP و CRM. امروزه بیشتر هارد های HDD استفاده شده در بازار سرور از نوع Enterprise می باشد.
محیط Midline برای شرایط Business Critical شرایطی که عدم دسترسی به داده در حد ضرر مالی یک سازمان می باشد؛ از جمله Backup، Archive و Refrence.
محیط Entry روی معدود مدل هایی از سرور اچ پی ساپورت می شود.
| عملکرد HDD برای هر محیط کاری | |||||
| Entry | Midline | Enterprise | Class | ||
| Low | Medium | High | Workload | ||
| Low I/O: Boot and backup | Business Critical, High capacity, high availability storage: Backup, archive, reference | Mission-critical, high I/O: Email, enterprise resource planning (ERP), customer relationship management (CRM) | Usage | ||
| SATA 6Gb | SAS 12Gb/ SATA 6Gb | SAS 12Gb | Interface | ||
| 7200 | 7200 | 10000/15000 | RPM | ||
| LFF | SFF & LFF | (15000)SFF & LFF SFF (10000) | Form factor | ||
| Up to 4TB | Up to 16TB | (Up to 900GB) SFF & LFF SFF (Up to 2.4TB) | Capacities | ||
یکی از ویژگی های امنیتی که اچ پی در مورد هارد در نظر می گیرد Carrier می باشد. Smart Carrier، Low Profile و Standard Carrie وضعیت فعالیت و سلامت هارد درایو را گزارش می دهد. یکی دیگر از این تکنولوژی ها که کمک می کند هارد ها از حملات ویروسی و ransomwareها دور باشند تکنولوژی Digitally Signed Firmware می باشد. در حفاظت از داده های وسیع و بسیار مهم بایستی به امنیت دستگاه های کنترلر همچون Smart Array Controller نیز توجه داشت.
شما با داشتن پارت نامبر مربوط به هارد دیسک تان می توانید اطلاعات مربوط به آن را براحتی پیدا کنید و پی ببرید کدام یک از این موارد در مورد هارد انتخابی شما موجود می باشد.
در جدول زیر نمونه ای از ویژگی هارد های HDD و SSD بر اساس مشخصه های گفته ذکر شده است:
| HDD | |||||||||||||
| WORKLOAD | Form Factor | Carrier | Rotational Speed | Interface | Transfer Rate | Capacity | |||||||
| Enterprise | SFF (2.5”) | SC | 15k rpm | SAS | 12Gb/sec | 300GB/600GB/900GB | |||||||
| 10k rpm | 300GB/600GB/1.2TB/1.8TB/2.4TB | ||||||||||||
| 15k rpm | 600GB/900GB | ||||||||||||
| WORKLOAD | Form Factor | Carrier | Rotational Speed | Interface | Transfer Rate | Capacity | |||||||
| Midline | LFF (3.5”) | SC | 7.2K rpm | SAS | 12Gb/sec | 2TB/4TB/6TB/8TB/10TB/12TB/14TB/16TB | |||||||
| SFF (2.5”) | SC | 1TB/2TB | |||||||||||
| LFF (3.5”) | LP | 2TB/4TB/6TB/8TB/10TB/12TB/14TB/16TB | |||||||||||
| LFF (3.5”) | ST | 10TB/12TB/16TB | |||||||||||
| LFF (3.5”) | SC | SATA | 6Gb/sec | 1TB/2TB/4TB/6TB/8TB/10TB/12TB/14TB/16TB | |||||||||
| SFF (2.5”) | SC | 1TB/2TB | |||||||||||
| LFF (3.5”) | LP | 1TB/2TB/4TB/6TB/8TB/10TB/12TB/14TB/16TB | |||||||||||
| LFF (3.5”) | ST | 12Gb/sec | 16TB | ||||||||||
| WORKLOAD | Form Factor | Carrier | Rotational Speed | Interface | Transfer Rate | Capacity | |||||||
| Entry | LFF (3.5”) | RW | 7.2K rpm | SATA | 6Gb/sec | 1TB/4TB | |||||||
| SSD | |||||||||||||
| WORKLOAD | Form Factor | Carrier | Flash Type | Interface | Server Support | Capacity | |||||||
| MU | SFF | SC | TLC | SATA | G9/G10 | 480GB/960GB/1920GB/3840GB | |||||||
| LFF | SCC | MLC | 480GB/960GB | ||||||||||
| SFF | SC | 960GB | |||||||||||
| LFF | SCC | 1920GB | |||||||||||
| SFF | SC | TLC | 480GB/960GB/1920GB/3840GB | ||||||||||
| LFF | SCC | G10 | 480GB/1920GB | ||||||||||
| LPC | 960GB | ||||||||||||
| SFF | SC | MLC | 960GB/1920GB | ||||||||||
| RI | M.2 | N/A | TLC | G9/G10 | 480GB | ||||||||
| SFF | SC | 240GB/480GB/960GB/1920GB/3840GB | |||||||||||
| LFF | SCC | 480GB/960GB | |||||||||||
| SFF | RW | 240GB | |||||||||||
| VRO | SFF | SC | QLC | G10 | 1920GB/3840GB | ||||||||
| LFF | 3840GB | ||||||||||||
| SFF | 7680GB | ||||||||||||
| 960GB | |||||||||||||
| WI | SFF | SC | TLC | SAS | G9/G10 | 400GB/800GB/1600GB | |||||||
| ST | 400GB/800GB | ||||||||||||
| MU | SFF | SC | TLC | 800GB/3200GB/6400GB/1920GB/3840GB | |||||||||
| LFF | 800GB/3200GB/6400GB/1920GB/3840GB | ||||||||||||
| SFF | 1600GB | ||||||||||||
| LFF | LPC | 1600GB/960GB | |||||||||||
| SFF | SC | 800GB/1960GB/3200GB/6400GB | |||||||||||
| RI | SFF | SC | 960GB/1920GB/3840GB/7680GB | ||||||||||
در انتها ما یک مرور کلی بر روی یکی از مدل های هارد درایو استفاده شده در سرور را خواهیم داشت و شما زمانیکه ویژگی های هارد را بتوانید براحتی بخوانید راحت تر می توانید در انتخاب هارد تان تصمیم بگیرید:
HPE1 10TB2 SAS3 12G4 Business Critical5 7.2K6 LFF7(3.5”)8 SC9 512e HDD10
1- Brand
2- Storage Capacity
3- Interface Type
4- Interface Speed
5- Workload
6- RPM
7-FormFactor Type
8-FormFactor Size
9-Carrier
10-DriveType