Elija el disco adecuado para el trabajo: discos duros NAS 24/7 frente a discos duros de escritorio

A partir de 2012, los proveedores de discos duros se tomaron en serio la producción de discos duros para tareas específicas. Con el crecimiento de las categorías de NAS, vigilancia y basado en la nube alineándose bien con la explosión masiva de datos, los problemas relacionados con el almacenamiento de una gran cantidad de datos de manera rentable se volvieron reales para todos, desde individuos hasta grandes empresas. No sorprende entonces que los proveedores de discos duros aprovecharan esta tendencia al lanzar discos duros específicos para NAS. ¿Qué es un disco duro NAS y qué lo hace especial? Profundizamos técnicamente aquí para desmitificar la tecnología y subrayar los beneficios de las unidades NAS y los riesgos de usar discos duros de escritorio tradicionales en un entorno NAS. 

A partir de 2012, los proveedores de discos duros se tomaron en serio la producción de discos duros para tareas específicas. Con el crecimiento de las categorías de NAS, vigilancia y basado en la nube alineándose bien con la explosión masiva de datos, los problemas relacionados con el almacenamiento de una gran cantidad de datos de manera rentable se volvieron reales para todos, desde individuos hasta grandes empresas. No sorprende entonces que los proveedores de discos duros aprovecharan esta tendencia al lanzar discos duros específicos para NAS. ¿Qué es un disco duro NAS y qué lo hace especial? Profundizamos técnicamente aquí para desmitificar la tecnología y subrayar los beneficios de las unidades NAS y los riesgos de usar discos duros de escritorio tradicionales en un entorno NAS. 

Es algo irónico que cuando se trata de proteger nuestros datos, a veces tomamos decisiones basadas en costos en lugar de seleccionar el producto adecuado para el trabajo. Como es el caso especialmente en la categoría de NAS pequeños (8 bahías o menos), donde incluso hoy en día, algunos proveedores de NAS populares colocan los discos duros de menor costo en sus sistemas. Los datos de los principales proveedores de NAS indican que la gran mayoría de los sistemas NAS pequeños se venden desnudos. Siendo ese el caso, para más de la mitad de los sistemas existentes, el usuario final o su asesor seleccionan las unidades de disco duro para su interior. Según los datos que hemos visto de Synology, QNAP y otros, se están tomando muchas malas decisiones. 

Muchos usuarios finales simplifican demasiado el problema al elegir la unidad solo por el costo y muchos proveedores no han proporcionado información adicional más allá de la jerga de marketing. Hablaron sobre firmware especial y aludieron a la "sintonización de NAS" en las unidades, pero los detalles técnicos se ofuscaron en gran medida. También hay cierta desconfianza entre algunos consumidores en cuanto a si el disco duro NAS es realmente mejor que la categoría de disco ecológico de menor costo. Para superar todo esto, hemos trabajado con Seagate para ir más allá de la hoja de especificaciones y llegar al quid de lo que hace que una unidad NAS sea especial y por qué son la única respuesta correcta a la pregunta de qué unidades de disco duro deben vivir en un NAS. .

Para empezar, es interesante notar que las tasas de reclamaciones de garantía no son comparativamente muy altas. Los datos recientes de la semana de garantía sugieren que los discos duros, al menos de Seagate y WD, tienen un porcentaje más bajo de costos de reclamo que los productos de Apple. Para cualquiera que haya perdido un disco, eso no es muy tranquilizador, pero el hecho es que los discos duros son una tecnología bastante bien establecida en este momento y no mueren con tanta frecuencia. Dicho esto, Synology, por ejemplo, sería el primero en informarle que una gran cantidad de sus llamadas de soporte se relacionan con situaciones en las que se usaron HDD de escritorio en su producto, a pesar de sus mejores esfuerzos en la educación sobre el tema. Si bien es posible que los consumidores y los integradores de sistemas no sepan o no se preocupen mucho por los sensores de RV, las abrazaderas de disco y la rigidez estructural de la placa base, deberían hacerlo y he aquí por qué.

Cada disco duro se compone de unos 30 componentes, según el tamaño del disco. Estos componentes funcionan en conjunto para brindar una excelente experiencia de usuario que generalmente dura más allá de la garantía de la unidad. Sin embargo, la forma en que se ensamblan esos componentes y la especificidad por la que se seleccionan son los que determinan las capacidades de la unidad. Para los propósitos de este artículo, estamos analizando las líneas de productos de escritorio, NAS y NAS empresarial para ilustrar mejor las diferencias entre cada uno y resaltar dónde tiene sentido el paso a las unidades NAS empresariales. 

*El límite de tasa de carga de trabajo anualizada promedio está en unidades de TB por año o TB por 8760 horas de encendido. Límite de tasa de carga de trabajo = TB transferidos x (8760/horas de encendido registradas).
**Rotación Vibración RV 1500 Radianes/seg^2

Claramente, la tabla anterior destaca algunas diferencias clave entre las unidades de escritorio estándar, las unidades NAS y las unidades NAS empresariales. Los datos muestran un argumento bastante convincente por sí mismos, simplemente observando el MTBF, la clasificación de la carga de trabajo y los tiempos de ciclo de trabajo esperados para cada producto. Sin embargo, lo que es un poco más difícil de entender a veces son el resto de las especificaciones. Con este fin, hemos desmontado uno de cada clase de unidad para encontrar pruebas fotográficas que muestren las diferencias entre las unidades cuando sea posible. 

Diseño de motor/husillo/caja

Tanto las unidades de escritorio como las NAS utilizan un diseño de motor adjunto en la parte inferior. Sin embargo, las unidades Enterprise NAS emplean un diseño adjunto superior e inferior doble. Como resultado, las unidades empresariales obtienen algunas ventajas. El husillo se sujeta de forma más sólida en el extremo inferior gracias a un ajuste a presión directo en la base, y en el extremo superior mediante un tornillo en la cubierta superior. En la imagen a continuación, la unidad de escritorio está a la izquierda y una unidad empresarial a la derecha. Observe el tornillo extra en la tapa de la derecha, este es el accesorio superior que se suma a la estabilidad de la unidad. 

Al apoyar el eje del husillo en ambos extremos, la respuesta radial del paquete de discos se reduce en un 50 % en comparación con un motor de estilo voladizo que solo se apoya en el extremo inferior. Una unidad con un motor de conexión de cubierta superior tendrá una ventaja sustancial en un entorno de alta vibración, como arreglos NAS montados en rack, de ahí la recomendación de que Enterprise NAS se use en sistemas más grandes en comparación con las unidades NAS estándar. También cabe destacar las placas de resistencia al viento del disco en la unidad empresarial, que reducen la perturbación del aire entre los platos para una mayor confiabilidad. 

Los sistemas de rodamientos en los motores han evolucionado para ser muy robustos. A medida que la geometría del motor se vuelve más compleja, se han agregado características adicionales a los rodamientos para que sean más tolerantes a las variaciones de fabricación. Los cojinetes de los motores de las unidades Enterprise son de "purga automática", lo que significa que si se forman burbujas, se expulsan. También suelen incluir sellos centrífugos que soportan grandes depósitos de aceite, lo que les da una ventaja en entornos de alta temperatura. Por último, las unidades Enterprise NAS pueden admitir cargas de paquetes muy altas. Esto se debe a la rigidez estructural relativamente alta en comparación con los motores de estilo voladizo.

Sensores de vibración rotacional (RV)

Los sensores de RV son acelerómetros que proporcionan una salida proporcional a la aceleración, la vibración y el impacto. Montado en el PCBA de HDD para medir la vibración externa a la que está sujeta la unidad, como ventiladores, interrupciones acústicas y vibración del rack. Primero está la PCB de un disco duro de escritorio que es un diseño de placa bastante estándar.

Ahora compare con una placa de circuito impreso de NAS empresarial que incluye los sensores de RV que están en un círculo rojo. Los sensores pueden medir fuerzas externas de forma dinámica, proporcionando datos al variador que se pueden utilizar para corregir y compensar los cambios ambientales. Esto ayuda a la unidad a mantener el transductor de la unidad (escritor/lector) sobre la ubicación/pista deseada. El beneficio neto de este posicionamiento más preciso significa una menor necesidad de pasos de recuperación adicionales, manteniendo el rendimiento de producción. Esto es vital para las unidades Enterprise NAS que tienen una velocidad de eje más rápida y se implementan en escenarios más críticos para el negocio. 

Imanes de bobina de voz (VCM)

El VCM es el actuador electromecánico que es el medio principal para mover el elemento de escritura/lectura a través de la superficie del disco giratorio (de un LBA aleatorio a otro), así como para controlar el escritor/lector en una ubicación deseada (pista de datos) . El diseño de los devanados de la bobina y la elección de la fuerza del imán rigen la capacidad de aceleración del motor de la bobina móvil y, a su vez, define la capacidad de tiempo de movimiento más rápido. Un diseño de VCM más fuerte (que involucra un calibre/giros de bobina específicos y la fuerza de los imanes utilizados) tiene el potencial de proporcionar una mayor aceleración y tiempos de movimiento más rápidos, por lo tanto, un mayor rendimiento (IOPS aleatorias). Las unidades de escritorio y NAS utilizan una construcción VCM estándar, mientras que las unidades Enterprise NAS utilizan un imán mucho más grande, como se ilustra a continuación. La unidad Desktop está a la izquierda, la unidad Enterprise a la derecha. Observe también las placas VCM más robustas en la unidad empresarial, junto con las placas amortiguadoras de brazo más grandes que llevan las cabezas. 

Seagate Acu_Trac

El micro actuador es un actuador secundario que trabaja en conjunto con el VCM para proporcionar niveles aún más altos de rendimiento de seguimiento para mantener de manera sólida el elemento de escritura/lectura en una ubicación muy precisa. La microactuación en HDD generalmente se logra por medio de un motor piezoeléctrico. que puede mover el elemento de escritura/lectura rápidamente (mayor ancho de banda) en un recorrido (distancia) limitado. El VCM realiza la mayor parte del movimiento, mientras que el micro actuador rastrea los errores más pequeños, lo que permite que las pistas de datos se coloquen aún más juntas para lograr una mayor densidad de área. Un sistema de este tipo que involucra 2 actuadores que trabajan juntos se conoce como actuador de dos etapas y proporciona los beneficios de una mayor precisión de seguimiento, mejores tiempos de movimiento (mejor rendimiento de asentamiento) y ofrece mayores anchos de banda para el rechazo de perturbaciones.

Cabezales de alto rendimiento

Tanto las unidades NAS como Enterprise NAS utilizan cabezales de alto rendimiento, en comparación con un cabezal estándar en la unidad de escritorio. Los cabezales de alto rendimiento son cabezales con dimensiones físicas más estrechas y una mayor relación señal/ruido. Esto beneficia al cliente al permitir que el margen de errores graves en la operación a largo plazo sea mayor que con los componentes de margen más bajo. Este mayor margen se puede utilizar para aumentar la robustez frente a múltiples tensiones, como altas temperaturas de funcionamiento, entornos de alta vibración y cargas de trabajo altas/constantes. Estos tres puntos son críticos para las unidades NAS y la calidad del cabezal altera drásticamente lo que la unidad NAS es capaz de hacer en términos de confiabilidad (MTBF, índice de carga de trabajo, uso de la tabla anterior). Al permitir la operación con mayor espacio "no utilizado" entre las pistas, así como al iniciar la vida útil de las unidades usando mucho menos capacidad de recuperación de errores intrínseca en la electrónica y el código de la unidad, dicha unidad tendría una vida útil más larga y un mayor rendimiento tal como está. menos dependiente de la recuperación de errores. La tasa de datos sostenida se mantiene a un nivel más alto ya que las unidades pueden absorber eventos externos de manera mucho más efectiva con espacio adicional entre las pistas.

Conclusión

Al elegir un NAS, los usuarios deben revisar todos los proveedores y modelos posibles dentro de cada proveedor para elegir el NAS adecuado para sus necesidades. Después de pasar por todos los problemas de seleccionar el dispositivo adecuado con las funciones adecuadas, los usuarios deben seleccionar las unidades adecuadas. Si bien las unidades de escritorio tienden a ser menos costosas, existen varios inconvenientes al usarlas en un NAS. Las unidades en sí no están hechas para un uso constante. Una vez colocada dentro del NAS, una unidad de escritorio envejecerá mucho más rápido y se desgastará mucho más rápido que dentro de una computadora. Los discos duros específicos de NAS tienen tolerancias más altas, lo cual es imprescindible para una unidad que potencialmente puede estar funcionando todo el tiempo junto a varias otras unidades que también están en funcionamiento. El firmware que viene con las unidades también es diferente, el escritorio está optimizado para uso de escritorio y NAS está optimizado para uso de acceso constante. El firmware de la unidad NAS también está ajustado para RAID y los tiempos de reconstrucción, con una unidad NAS, los usuarios verán reconstrucciones mucho más rápidas. Y finalmente, los platos en sí son de diferentes clases en los diferentes tipos de unidades. Una unidad NAS (particularmente una unidad NAS empresarial) tendrá una clasificación de carga de trabajo mucho más alta y, por lo tanto, necesitará un tipo de plato completamente diferente. 

Al final del día, la decisión sobre el tipo de unidad que se utilizará en cualquier caso, desde un pequeño NAS de 2 bahías hasta casos de uso a escala de rack, es absolutamente fundamental para la protección y la integridad de los datos. Para implementaciones pequeñas de NAS, la unidad NAS de edición estándar ofrece claramente suficiente beneficio para el usuario final que el delta de precio es menor en comparación con el costo total de propiedad en comparación con una unidad de escritorio. En la PYME o empresa donde está en juego un NAS de montaje en rack, las diferencias son aún más marcadas, el uso de unidades de bajo costo prácticamente garantiza problemas. Al final del día, los proveedores de discos duros están haciendo un buen trabajo al brindarnos opciones basadas en la carga de trabajo prevista. Haga lo correcto para sus datos y compre la unidad adecuada para el trabajo. 

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