Плюсы и минусы перехода с дисков 3,5” на диски 2,5” в серверах и системах хранения HP.
Сергей Панин, Nstor
Более года назад компания HP прекратила выпуск серверов с дисками SCSI и начала производство серверов с дисками SAS и SATA форм-фактора 2,5” и 3,5”. В настоящем обзоре мы рассмотрим все особенности этих дисков и произведен сравнительный анализ различных моделей. В данный момент в серверах и системах хранения HP используются следующие диски:
Таблица 1: Жесткие диски форм-фактора 2,5” (SFF)
Форм-фактор | Объем, Gb | Скорость, об/мин | Интерфейс | Количество портов |
2,5” | 36 | 15000 | SAS 3Gbit/s | 1 |
2,5” | 36 | 15000 | SAS 3Gbit/s | 2 |
2,5” | 72 | 10000 | SAS 3Gbit/s | 1 |
2,5” | 72 | 10000 | SAS 3Gbit/s | 2 |
2,5” | 72 | 15000 | SAS 3Gbit/s | 1 |
2,5” | 72 | 15000 | SAS 3Gbit/s | 2 |
2,5” | 146 | 10000 | SAS 3Gbit/s | 1 |
2,5” | 146 | 10000 | SAS 3Gbit/s | 2 |
2,5” | 120 | 5400 | SATA 1,5Gbit/s | 1 |
Таблица 2: Жесткие диски форм-фактора 3,5” (LFF)
Форм-фактор | Объем, Gb | Скорость, об/мин | Интерфейс | Количество портов |
3,5” | 72 | 15000 | SAS 3Gbit/s | 1 |
3,5” | 72 | 15000 | SAS 3Gbit/s | 2 |
3,5” | 146 | 15000 | SAS 3Gbit/s | 1 |
3,5” | 146 | 15000 | SAS 3Gbit/s | 2 |
3,5” | 300 | 15000 | SAS 3Gbit/s | 1 |
3,5” | 300 | 15000 | SAS 3Gbit/s | 2 |
3,5” | 450 | 15000 | SAS 3Gbit/s | 2 |
3,5” | 750 | 7200 | SAS 3Gbit/s | 2 |
3,5” | 1000 | 7200 | SAS 3Gbit/s | 2 |
3,5” | 160 | 7200 | SATA 3Gbit/s | 1 |
3,5” | 250 | 7200 | SATA 3Gbit/s | 1 |
3,5” | 500 | 7200 | SATA 3Gbit/s | 1 |
3,5” | 750 | 7200 | SATA 3Gbit/s | 1 |
3,5” | 1000 | 7200 | SATA 3Gbit/s | 1 |
3,5” | 80 | 7200 | SATA 1,5Gbit/s | 1 |
3,5” | 160 | 7200 | SATA 1,5Gbit/s | 1 |
3,5” | 250 | 7200 | SATA 1,5Gbit/s | 1 |
3,5” | 500 | 7200 | SATA 1,5Gbit/s | 1 |
3,5” | 750 | 7200 | SATA 1,5Gbit/s | 1 |
Таким образом, существуют следующие специфические отличия в дисках:
1. Форм фактор: 2,5” либо 3,5”
2. Скорость интерфейса: 3Gbit/sec либо 1,5Gbit/sec
3. Количество портов в контроллере диска: 1 или 2
Теперь более подробно рассмотрим эти особенности.
Форм-фактор.
Давайте разберемся, какие диски в данный момент наиболее востребованы, какое соотношение цена\объем\производительность.
Диски формата 2,5” принято называть SFF (Small Form Factor), а диски формата 3,5” принято называть LFF (Large Form Factor).
Итак, где же в данный момент, какие диски используются:
Диски LFF используются в серверах: HP Proliant DL160G5, DL165G5, DL180G5, DL185G5, DL320G5p, DL320s, ML150G5, ML310G5, ML350G5 и в системах хранения: HP StorageWorks 1200r, MSA 60, MSA 2000, а так же в линейке Storage Server.
Диски SFF используются во всех серверах серии BL, во всех серверах 3xx, 5xx, 7xx серий, в системах хранения HP StorageWorks 1200r, MSA 50, MSA 70, а так же в линейке Storage Server.
Как мы видим из списка применимости, решения на дисках SFF предполагается использовать в серверах среднего и высокого уровня, а так же в компактных системах хранения, а решения на дисках LFF подходят для серверов начального уровня и для систем хранения, где необходимо хранение больших объемов данных. Установка дисков LFF в сервера начального уровня, кончено же, оправдана из-за низкой стоимости диска.
Стоимость самых распространенных дисков SAS:
Диски 72Gb SAS SFF SP 15K предлагаются по $495, в то время как диски 72Gb SAS LFF SP 15K предлагаются по 240$. Как мы видим, одинаковые по характеристикам диски, но разные по форм-фактору, отличаются в стоимости в разы. Хочется подчеркнуть, что максимальный объем на данный момент для SFF это 146Gb, а для дисков LFF 1Tb.
Сравним энергопотребление тех же дисков:
Наименование | Форм-фактор | Потребление в рабочем режиме, Вт | Потребление в режиме ожидания, Вт |
72Gb 10K SCSI | 3,5 | 12,9 | 8,0 |
72Gb 10K SAS | 3,5 | 13,4 | 8,1 |
72Gb 10K SAS | 2,5 | 8,4 | 5,3 |
72Gb 15K SCSI | 3,5 | 13,2 | 8,2 |
72Gb 15K SAS | 3,5 | 13,7 | 8,6 |
72Gb 15K SAS | 2,5 | 9,5 | 6,6 |
В глаза бросается низкое энергопотребление дисков форм-фактора 2,5”. Для того чтобы понять получат ли пользователи серверов экономию электроэнергии, надо рассмотреть типичную файловую систему:
Файловая система на 1Tb с использованием Raid 5:
-
8*146Gb 10K SAS SFF максимальная потребляемая мощность данной системы 8*9W=72W
-
4*300Gb 15K SAS LFF максимальная потребляемая мощность данной системы 4*18,5W=74W
-
15*72GB 15K SAS SFF максимальная потребляемая мощность данной системы 15*9,5W=142,5W
На самом деле, экономия электроэнергии на дисках SFF при построении больших рейдов не наблюдается, т.к. при этом увеличивается число дисков. Диски SFF в плане экономии электроэнергии выгодны при использовании в качестве системных дисков, когда не требуется большие объемы, а требуется установка 2-4 дисков в рейд. Во всех остальных случаях требуется тщательный расчет электроэнергии с учетом уменьшения электропотребления диска при простое. В среднем, диск SFF аналогичный по объему и скорости вращения диску LFF потребляет на 40% меньше электроэнергии. Из этого легко понять, что если число дисков в рейде при переходе с форм-фактора LFF на форм-фактор SFF удваивается, то такой переход увеличит энергопотребление всей файловой системы.
Скорость интерфейса.
На данный момент широко используется два интерфейса SAS и SATA. Интерфейс SAS имеет максимальную пропускную способность 3Gb/s, в то время контролеры SATA совсем не давно стали поддерживать эту способность. Раньше все сервера HP имели контроллеры SATA с пропускной способностью 1,5Gb/s, хотя диски уже давно использовались SATA-II с пропускной способностью 3Gb/s. HP анонсировало, что при обновлении BIOS контроллера, большинство контроллеров смогут поддерживать 3Gb/s.
Количество портов контроллера диска.
Многие из Вас уже встречались с обозначениями SP и DP. Сейчас разберемся в том, что это значит и зачем это нужно. SP это сокращение от single port (1 порт), DP это сокращение от dual port (2 порта). Зачем и главное где используются диски с поддержкой DP?
Диски с поддержкой DP имеют 2 порта для передачи данных, они являются более универсальным решением, чем диски SP. На данный момент функция DP реализуется лишь в системе хранения StorageWorks MSA 70, если в ней установлен контроллер HP StorageWorks Dual Domain I/O Module Option (AG779A) и все диски в системе хранения DP. В данном случае появится возможность использовать технологию Dual Domain, которая увеличит производительность массива данных до 30%.
Заключение:
В целом, полезность перехода на новый форм-фактор дисков сложно оценить. Т.к. у этого перехода есть ряд плюсов и минусов. В заключении перечислим основные плюсы и минусы каждого из фактора:
Форм-фактор 2,5”
Плюсы |
Минусы |
Малая масса диска, позволяет значительно сократить массу больших систем хранения. | Высокая стоимость дисков, а так же высокая стоимость решений, в которых применяются данные диски. |
Низкое энергопотребление Raid-массивов малого объема. | Высокое энергопотребление Raid-массивов большого объема, в силу малого максимального объема приходится устанавливать большое кол-во дисков. |
Низкий максимальный объем. Для SAS 146Gb, для SATA 120GB. |
Форм-фактор 3,5"
Плюсы |
Минусы |
Большой максимальный объем, до 1TB SAS и SATA. | Большая масса диска, общая масса большой системы хранения будет велика. |
Низкая стоимость дисков, а так же решений, в которых эти диски применяются. | Высокое энергопотребление каждого отдельного диска. |
Более высокое время доступа при сравнении двух аналогичных дисков 2,5” и 3,5”. |