Jak vybrat diskové pole?

Jak vybrat diskové pole

Pokud pracujete s velkým množstvím dat, pravděpodobně jste již čelili problému s nedostatkem místa v úložišti a obavě ze ztráty důležitých souborů. Oba problémy pomůže vyřešit diskové pole umožňující jednoduché ukládání a zálohování velkého objemu dat. Jaké další funkce disková pole (NAS) nabízí a podle jakých parametrů vybírat?

  • Tomáš, redaktor Heureka.cz
  • Doba čtení: 5 min.

Základní rozdělení diskových polí

Domácí disková pole

Disková pole pro domácí použití jsou obecně jednodušší, menší, lehčí a levnější. Běžnému uživateli obvykle stačí maximálně čtyři pozice pro pevné disky a nevyžaduje přístup desítek uživatelů a jiné speciální funkce.

  • Nižší cena

  • Malé rozměry

  • Obecně menší množství pozic

  • Obecně méně funkcí


Firemní disková pole

Disková pole pro použití ve firemním prostředí dokážou pojmout až desítky pevných disků, kladou větší důraz na důkladné zálohování (využití RAID) a jsou uzpůsobeny tak, že k datům mohou přistupovat až stovky uživatelů naráz. Existují i ve formátu pro rack skříně.

  • Více pozic pro disky a více funkcí

  • Více typů připojení

  • Vyšší cena

  • Větší rozměry

Disková pole lze připojit k síti a přistupovat k jejich obsahu vzdáleně - v rámci lokální sítě, nebo odkudkoliv přes internet. Používáme pro ně označení NAS (Network Attached Storage), neboli síťová úložiště.

Parametry diskových polí

Počet pozic

Disková pole se liší v tom, kolik pevných disků mohou pojmout. Čím více diskových pozic nabízí, tím větší může být celková jeho kapacita nebo stupeň zálohování dat.

Základní disková pole pojmou dva až čtyři pevné disky, náročnější uživatelé sáhnou spíše po variantách pro 8, 12, 16 i více disků. Obvykle platí, že s rostoucím počtem pozic roste také cena diskového pole. Některá disková pole jsou prodávána již osazena pevnými disky.

Důležité je zjistit, jaké disky do serveru můžete vložit – ať už jde o jejich fyzickou velikost (2,5" nebo 3,5"), nebo kapacitu.

V nejnižší cenové kategorii můžete narazit i na jednodiskové pole, resp. pole s jednou pozicí. Jeho koupí získáte pouze možnost k disku přistupovat ze sítě / přes internet, nepřináší však žádnou možnost chránit data v případě selhání disku.

Maximální kapacita

S počtem pozic souvisí i celková kapacita, které lze s diskovým polem dosáhnout. Čím je počet pozic vyšší, tím vyšší kapacity lze obecně dosáhnout. Nemusí se však jednat pouze o sečtení kapacit jednotlivých disků. Pokud využijete některou z metod RAID, dosáhnete kapacity nižší, avšak s benefitem bezpečné zálohy souborů.

V současnosti jsou disková pole osazována kapacitou mezi 2 TB a 36 TB. Běžnému uživateli pro ukládání fotografií nebo filmů postačí celková kapacita 4 až 8 TB. Náročnější a profesionálové se snadno dostanou na desítky TB.

Maximální kapacita udává, jaká může být nejvyšší kapacita disků, aby s nimi diskové pole zvládlo pracovat. Je pak na vás, zda maximum skutečně využijete, nebo do pole umístíte disky s kapacitou menší.

Typ RAID

Zkratka RAID (Redundant Array of Independent Disks) označuje způsob ukládání dat na dva a více nezávislých disků. Díky redundanci umožňuje RAID (s výjimkou RAID 0) obnovu dat při selhání některého z disků. Existuje několik typů RAID, vždy se ale z několika fyzických disků vytvoří úložiště, které operační systém počítače vnímá jako jednu logickou jednotku.

Metody RAID 0 a JBOD pracují s více disky, avšak nevytváří žádná redundantní data.

JBOD

Nejjednodušší typ diskového pole je JBOD (Just a Bunch of Disks) nikterak nedělí disky na oddíly . Vytváří souvislé pole a ze dvou rozdílných disků vytváří jeden logický disk, jehož kapacita je rovna součtu obou z fyzických disků.

  • Počet disků: ≧1
  • Tolerovatelný počet závad disků: 0
  • Kapacita svazku: součet velikostí všech disků
RAID 0

RAID 0 není pole RAID pole v pravém slova smyslu, nevytváří totiž redundantní data. Bloky dat jsou ukládány střídavě na dva více disků, čímž je dosaženo rychlejšího zápisu a čtení dat. Jeden soubor tak ale může být rozdělen mezi více disků a v případě výpadku některého z disků může dojít k jeho poškození. Používá se tak především pro nekritická data.

  • Počet disků: ≧2
  • Tolerovatelný počet závad disků: 0
  • Kapacita svazku: dvojnásobná kapacita menšího z disků
RAID 1

Metoda RAID 1 reprezentuje prosté zrcadlení dat z jednoho disku na druhý. Na rozdíl od RAID a JBOD tedy vytváří redundantní data. Obvykle se využívají dva disky, může jich ale být i více. S rostoucím počtem disků vzrůstá i počet jejich tolerovaných selhání, zvyšuje se rychlost čtení, snižuje se však rychlost zápisu.

  • Počet disků: ≧2
  • Tolerovatelný počet závad disků: N-1
  • Kapacita svazku: velikost nejmenšího použitého disku
RAID 5

RAID 5 je výrazně komplexnějším způsobem zapojení. Tvoří ho minimálně 3 disky. Bloky dat jsou ukládány střídavě na dva nebo více disků, zároveň je na tyto disky střídavě zapisován tzv. samoopravný kód. Ten je zapisován také na jeden samostatný, tzv. paritní disk. RAID 5 tak poskytuje vysokou úroveň zabezpečení dat, případná obnova je však poměrně náročná a pomalá. Také zápis na disky může být pomalejší.

  • Počet disků: ≧3
  • Tolerovatelný počet závad disků: 1
  • Kapacita svazku: (N – 1) × (velikost nejmenšího pevného disku HDD)
RAID 6

RAID 6 se svým fungováním velmi podobné diskovému poli typu RAID 5. Rozdíl je tkví v odlišném způsobu výpočtu samoopravného kódu - zde vznikají hned dva odlišené kódy. RAID 6 se skládá z minimálně čtyř disků – alespoň dva pro samotný data a dva pro samoopravný kód. Rychlost čtení dat je srovnatelný s RAID 5, zápis je ještě pomalejší.

  • Počet disků: ≧4
  • Tolerovatelný počet závad disků: 2
  • Kapacita svazku: (N – 2) × (velikost nejmenšího pevného disku HDD)
RAID 10

RAID 10 je kombinací metod RAID 0 a RAID 1. Vyžaduje použití alespoň čtyř disků, přičemž ty se logicky rozdělí na dvě dvojice, které jsou interně zapojeny jako RAID 0 a dále zrcadleny jako RAID 1. Výsledkem je dobrá rychlost i zabezpečení dat. Nevýhodou je nutnost počáteční investice do alespoň čtyř disků.

  • Počet disků: ≧4 (sudé číslo)
  • Tolerovatelný počet závad disků: N/2
  • Kapacita svazku: (N / 2) × (velikost nejmenšího pevného disku HDD)

Podle podporovaného počtu disků v serveru se poté odvíjí stupeň ochrany či zrychlení, které diskové pole dokáže poskytnout. Zatímco RAID 0 přináší hlavně zrychlení práce s daty, RAID 1 již pro vyšší bezpečnost disky zrcadlí, pokročilejší systémy jako RAID 5, RAID 6 či RAID 10 kombinují obě výhody. Vždy se ale musíte smířit s tím, že o určitou kapacitu disků přijdete.

Procesor a operační paměť

Síťové úložiště NAS je v podstatě malý počítač, který aby správně fungoval, musí obsahovat dostatečně výkonný procesor a operační paměť (RAM).

Na prosté ukládání dat postačí procesor se dvěma jádry a paměť do 2 GB. Pokud ale chcete z diskového pole přehrávat i videa ve vysokém rozlišení a spouštět různé aplikace, zvolte spíše čtyřjádrový nebo osmijádrový procesor a operační paměť alespoň 4 GB.

Rychlost zápisu a čtení

Zejména bude-li úložiště využívat několik lidí naráz, jsou důležitým parametrem rychlosti čtení a zápisu dat. Jsou udávané v megabajtech za sekundu (MB/s) a čím vyšší rychlost bude, tím kratší dobu budete čekat na zápis nebo získání dat.

Rychlost čtení je typicky vyšší, neboť jde o jednodušší proces. Při využití pevných disků (HDD) by vás diskové pole nemělo nijak omezovat. U rychlejších SSD disků, jejichž rychlost dosahuje stovek MB/s, je dobré si pohlídat maximální rychlosti, se kterými diskové pole zvládne pracovat.

Chcete-li ke svým datům přistupovat po internetu, rychlost přístupu k datům bude pravděpodobně limitovat samotné internetové připojení.

Připojení a konektivita

Abyste byli vůbec schopni k datům v NAS úložišti přistupovat, musíte jej připojit buď k počítači nebo k internetové síti, skrze kterou budou data dostupná i ostatním uživatelům.

  • LAN - připojení přes ethernet kabel s koncovkou typu RJ-45 s možností zapojení do vnitřní sítě nebo k internetu.
  • Wi-Fi - bezdrátové připojení úložiště do sítě, není příliš vhodné pro NAS servery, dochází u něj ke ztrátě rychlosti i stability připojení.
  • USB – připojení externích disků, flashdisků, Wi-Fi adaptérů či smartphonu.
  • SATA – připojení vnitřních pevných disků.
  • eSATA – připojení externích disků.

Spotřeba

Síťová úložiště NAS bývají provozována v režimu 24/7, proto je nezanedbatelným parametrem spotřeba elektrické energie. Obecně čím větší a výkonnější diskové pole je, tím vyšší spotřebu má. A to ať už v zátěži aktivního používání, tak i v pohotovostním režimu (stand-by).

Velký podíl na spotřebě mají samotné disky, které do NAS vložíte. I rozdíly jednotek wattů se mohou při použití většího počtu disků v nepřetržitém provozu značně prodražit.

Obecně počítejte se spotřebou asi 10-15 W při zátěži a kolem 5 W v režimu spánku. Každý další disk poté přidá asi 3-5 wattů.

Další funkce

Jednotlivé modelové řady výrobců diskových polí se liší kromě kapacity, konektivity a přenosových rychlostí také dalšími funkcemi.

  • Server – síťové úložiště může fungovat jako plnohodnotný FTP server, Cloud server, Webový server nebo Media server označovaný zkratkou DLNA.
  • Signalizace – Světelná LED nebo zvuková signalizace informující uživatele chodu zařízení a případných problémech.
  • Nastavení přístupových práv – různým uživatelům a účtům můžete povolit/zakázat přístup ke konkrétním souborům
  • Šifrování – chrání vaše data před zneužitím.
  • Media Server – streamování filmů uložených v diskovém poli přímo do televize.

Příslušenství

Pevné disky interní

Pevné disky externí

Access pointy a routery

Stolní počítače

Notebooky

USB flash disky

Paměťové karty

Záložní zdroje

Časté dotazy

HDD nebo SSD disk?

Existuje ještě jedna volba, která se u výběru disků do síťového úložiště nabízí – je lepší tradiční pevný disk (harddisk, HDD), nebo zvolit raději SSD disk? První ze zmíněných je levnější, hlučnější (neboť se uvnitř točí), má vyšší spotřebu a obvykle selhává bez varování. K tomu je výrazně pomalejší při zapisování i čtení dat. Je však třeba podotknout, že vývoj SSD jde rychle dopředu, s čímž se snižuje jejich cena, potažmo nabízená kapacita.

I proto bývá SSD disk považován pro použití do běžných počítačů za lepší. Je tichý, úsporný, mnohonásobně rychlejší při zpracovávání dat, navíc se dá předem určit, kdy selže opotřebováním. Nevýhodou jsou vlastně pouze (několikanásobně) vyšší pořizovací náklady. Přesto je dle našeho názoru zatím výhodnější do NAS serverů pořídit hard disk (HDD). Většina rozdílů (snad až na cenu) se totiž stírá, a z některých výhod se stávají nevýhody.

Síťové úložiště je totiž obvykle umístěné stranou, hlučnost či odolnost proto nejsou příliš podstatné. To samé platí pro přenosovou rychlost – moderní harddisky bude totiž spíše limitovat rychlost internetu (i kdyby byla 1 Gbit). A poslední výhoda – že SSD disk „odchází“ postupně, ne náhodně, je spíše nevýhodou. Pořizování NAS pro více než jeden disk pak dává smysl pouze pro zvýšení kapacity, ne ochranu dat. Navíc si výrazně připlatíte.

Jak zvolit vhodný disk do NAS úložiště?

Ačkoliv lze do NAS serveru umístit i ty nejobyčejnější pevné (HDD) či SSD disky, které se používají v domácích počítačích, je dobré si uvědomit, že pro takové využití nebyly vyrobeny. Primárním využitím počítače totiž není ukládání či přehrávání dat, a tak je obvykle vytížení disku výrazně odlišné a nižší. Řadu běžných chodů navíc zajišťuje RAM, která je ale v NAS serverech mnohem menší.

Existují proto řady disků, které jsou pro síťová úložiště speciálně navrženy. Bývají spolehlivější, dokážou přenést více dat a být v zápřahu 24/7, aniž by došlo k jejich poškození. Mívají také prodlouženou záruku (obvykle 3 až 5 let). Na druhou stranu mohou být pomalejší, neboť se zaměřují zejména na bezpečnost.

Zde je na místě se zeptat, jaké je zamýšlené využití NAS serveru. Pro občasné použití, přehrání filmu či uložení fotek bude stačit obyčejný disk. Časté využití vícečlennou domácností si však žádá speciální disk. A ještě jedno doporučení – zjistěte si předem kompatibilitu disku se serverem. Většina výrobců uvádí jejich seznam na svých webových stránkách. Vše řečené shrnuje následující tabulka:

Jak správně zapojit disky do NAS serveru?

Existuje několik možností, jak disky uspořádat s využitím RAID. Prvním je RAID 0, který umožňuje buď prosté navýšení kapacity o další disky, případně rozdělení disků na stejné celky tak, aby mohla být data zpracovávána oběma zároveň. Tím dojde k navýšení rychlosti čtení i zápisu až o 50 %. Nedochází tím ale k žádné ochraně dat, neboť při poškození jednoho z disků dojde ke zničení minimálně části dat.

Lepší pro ochranu dat je zapojení RAID 1. Stejná data se při něm ukládají na oba disky (zrcadlí se). Sice tím nedochází ke zrychlení zápisu a připravujete se o kapacitu jednoho z disků, jeho porucha vás ale nepřipraví o data. Může navíc dojít i ke zrychlení čtení. RAID 1 však není efektivní u třech a více disků, neboť kapacita bude stále na úrovni jednoho – byť to lze řešit zapojením v páru.

Na řadu proto přicházejí RAID 5 a 6. Zapojení do RAID 5 vyžaduje nejméně 3 disky a dokáže se vypořádat s výpadkem jednoho, neboť do všech ukládá data pro případnou samoopravu. RAID 6 je podobný – avšak díky dvěma opravným vrstvám se vypořádá se dvěma selhání disků (vyžaduje 4 disky). Alternativou pro podobné množství disků je RAID 10, které kombinuje rychlost verze 0 a bezpečnost verze 1.

SSD RAID, nebo HDD RAID?

Výběr disku, ze kterého se chystáte vytvořit diskové pole, je mimořádně důležitá záležitost. Stejně jako ostatní počítačové komponenty a příslušenství, i pevné disky mohou být vysoce specializované. Pokud chcete ušetřit, vystačíte si se základními modely do stolních počítačů, nicméně tuto možnost vám nemůžeme s klidným svědomím doporučit. Mnohem lepší volbou jsou například diskové řady pro NAS. Ty jsou totiž navržené pro dlouhodobý spolehlivý provoz v režimu 24/7.

Výběr disku je však podřízený úloze, pro kterou chcete diskové pole využít. Pokud plánujete desítky TB prostor pro dlouhodobé zálohy, tak k tomu ideálně poslouží klasické plotnové disky. Ty mají dnes kapacitu klidně až 20 TB. Proti tomu stojí drahé, ale extra rychlé disky typu SSD. Z nich naopak postavíte diskové pole vhodné pro současné čtení i zápis několika datových toků. Takové disky seženete s maximální kapacitou do 8 TB.