Ako vybrať diskové pole?

Ak pracujete s veľkým množstvom dát, pravdepodobne ste už čelili problému s nedostatkom miesta v úložisku a obave zo straty dôležitých súborov. Oba problémy pomôže vyriešiť diskové pole umožňujúce jednoduché ukladanie a zálohovanie veľkého objemu dát. Aké ďalšie funkcie diskové polia (NAS) ponúkajú a podľa akých parametrov vyberať?

Ak pracujete s veľkým množstvom dát, pravdepodobne ste už čelili problému s nedostatkom miesta v úložisku a obave zo straty dôležitých súborov. Oba problémy pomôže vyriešiť diskové pole umožňujúce jednoduché ukladanie a zálohovanie veľkého objemu dát. Aké ďalšie funkcie diskové polia (NAS) ponúkajú a podľa akých parametrov vyberať?

Doba čítania 12 min.
Regina, redakcia Heureka.sk

Základné rozdelenie diskových polí

Domáce diskové polia

Diskové polia pre domáce použitie sú všeobecne jednoduchšie, menšie, ľahšie a lacnejšie. Bežnému užívateľovi obvykle stačia maximálne štyri pozície pre pevné disky a nevyžaduje prístup desiatok užívateľov a iné špeciálne funkcie.

  • Nižšia cena

  • Malé rozmery

  • Všeobecne menšie množstvo pozícií

  • Všeobecne menej funkcií

Firemné diskové polia

Diskové polia pre použitie vo firemnom prostredí dokážu pojať až desiatky pevných diskov, kladú väčší dôraz na dôkladné zálohovanie (využitie RAID) a sú prispôsobené tak, že k dátam môžu pristupovať až stovky užívateľov naraz. Existujú aj vo formáte pre rack skrine.

  • Viac pozícií pre disky a viac funkcií

  • Viac typov pripojení

  • Vyššia cena

  • Väčšie rozmery

Parametre diskových polí

Počet pozícií

Diskové polia sa líšia v tom, koľko pevných diskov môžu pojať. Čím viac diskových pozícií ponúkajú, tým väčšia môže byť celková ich kapacita alebo stupeň zálohovania dát.

Základné diskové polia pojmú dva až štyri pevné disky, náročnejší používatelia siahnu skôr po variantoch pre 8, 12, 16 i viac diskov. Obvykle platí, že s rastúcim počtom pozícií rastie aj cena diskového poľa. Niektoré diskové polia sú predávané už osadené pevnými diskami.

Dôležité je zistiť, aké disky do servera môžete vložiť – či už ide o ich fyzickú veľkosť (2,5" alebo 3,5", alebo kapacitu.

Maximálna kapacita

S počtom pozícií súvisí aj celková kapacita, ktorú je možné s diskovým poľom dosiahnuť. Čím je počet pozícií vyšší, tým vyššia kapacita sa dá všeobecne dosiahnuť. Nemusí však ísť len o sčítanie kapacít jednotlivých diskov. Ak využijete niektorú z metód RAID, dosiahnete kapacitu nižšiu, avšak s benefitom bezpečnej zálohy súborov.

V súčasnosti sú diskové polia osadzované kapacitou medzi 2 TB a 36 TB. Bežnému užívateľovi na ukladanie fotografií alebo filmov postačí celková kapacita 4 až 8 TB. Náročnejší a profesionáli sa ľahko dostanú na desiatky TB.

Maximálna kapacita udáva, aká môže byť najvyššia kapacita diskov, aby s nimi diskové pole zvládlo pracovať. Je potom na vás, či maximum skutočne využijete, alebo do poľa umiestnite disky s kapacitou menšou.

Typ RAID

Skratka RAID (Redundant Array of Independent Disks) označuje spôsob ukladania dát na dva a viac nezávislých diskov. Vďaka redundancii umožňuje RAID (s výnimkou RAID 0) obnovu dát pri zlyhaní niektorého z diskov. Existuje niekoľko typov RAID, vždy sa ale z niekoľkých fyzických diskov vytvorí úložisko, ktoré operačný systém počítača vníma ako jednu logickú jednotku.

Najjednoduchší typ diskového poľa je JBOD (Just a Bunch of Disks) nijako nedelí disky na oddiely. Vytvára súvislé pole a z dvoch rozdielnych diskov vytvára jeden logický disk, ktorého kapacita je rovná súčtu oboch z fyzických diskov.

  • Počet diskov: ≧1

  • Tolerovateľný počet porúch diskov: 0

  • Kapacita zväzku: súčet veľkostí všetkých diskov

RAID 0 nie je pole RAID pole v pravom slova zmysle, nevytvára totiž redundantné dáta. Bloky dát sú ukladané striedavo na dva a viac diskov, čím je dosiahnutý rýchlejší zápis a čítanie dát. Jeden súbor tak ale môže byť rozdelený medzi viacero diskov a v prípade výpadku niektorého z diskov môže dôjsť k jeho poškodeniu. Používa sa tak predovšetkým pre nekritické dáta.

  • Počet diskov: ≧2

  • Tolerovateľný počet závad diskov: 0

  • Kapacita zväzku: dvojnásobná kapacita menšieho z diskov

Metóda RAID 1 reprezentuje prosté zrkadlenie dát z jedného disku na druhý. Na rozdiel od RAID a JBOD teda vytvára redundantné dáta. Obvykle sa využívajú dva disky, môže ich ale byť aj viac. S rastúcim počtom diskov vzrastá aj počet ich tolerovaných zlyhaní, zvyšuje sa rýchlosť čítania, znižuje sa však rýchlosť zápisu.

  • Počet diskov: ≧2

  • Tolerovateľný počet závad diskov: N-1

  • Kapacita zväzku: veľkosť najmenšieho použitého disku

RAID 5 je výrazne komplexnejším spôsobom zapojenia. Tvoria ho minimálne 3 disky. Bloky dát sú ukladané striedavo na dva alebo viac diskov, zároveň je na tieto disky striedavo zapisovaný tzv. samoopravný kód. Ten je zapisovaný aj na jeden samostatný, tzv. paritný disk. RAID 5 tak poskytuje vysokú úroveň zabezpečenia dát, prípadná obnova je však pomerne náročná a pomalá. Tiež zápis na disky môže byť pomalší.

  • Počet diskov: ≧3

  • Tolerovateľný počet porúch diskov: 1

  • Kapacita zväzku: (N – 1) × (veľkosť najmenšieho pevného disku HDD)

RAID 6 so svojím fungovaním veľmi podobné diskovému poľu typu RAID 5. Rozdiel je tkvie v odlišnom spôsobe výpočtu samoopravného kódu - tu vznikajú hneď dva odlíšené kódy. RAID 6 sa skladá z minimálne štyroch diskov – aspoň dva pre samotné dáta a dva pre samoopravný kód. Rýchlosť čítania dát je porovnateľný s RAID 5, zápis je ešte pomalší.

  • Počet diskov: ≧4

  • Tolerovateľný počet porúch diskov: 2

  • Kapacita zväzku: (N – 2) × (veľkosť najmenšieho pevného disku HDD)

RAID 10 je kombináciou metód RAID 0 a RAID 1. Vyžaduje použitie aspoň štyroch diskov, pričom tie sa logicky rozdelia na dve dvojice, ktoré sú interne zapojené ako RAID 0 a ďalej zrkadlené ako RAID 1. Výsledkom je dobrá rýchlosť aj zabezpečenie dát. Nevýhodou je nutnosť počiatočnej investície do aspoň štyroch diskov.

  • Počet diskov: ≧4 (párne číslo)

  • Tolerovateľný počet závad diskov: N/2

  • Kapacita zväzku: (N / 2) × (veľkosť najmenšieho pevného disku HDD)

Podľa podporovaného počtu diskov v serveri sa potom odvíja stupeň ochrany či zrýchlenia, ktoré diskové pole dokáže poskytnúť. Zatiaľ čo RAID 0 prináša hlavne zrýchlenie práce s dátami, RAID 1 už pre vyššiu bezpečnosť disky zrkadlí, pokročilejšie systémy ako RAID 5, RAID 6 či RAID 10 kombinujú obe výhody. Vždy sa ale musíte zmieriť s tým, že o určitú kapacitu diskov prídete.

Procesor a operačná pamäť

Sieťové úložisko NAS je v podstate malý počítač, ktorý aby správne fungoval, musí obsahovať dostatočne výkonný procesor a operačnú pamäť (RAM).

Na jednoduché ukladanie dát postačí procesor s dvoma jadrami a pamäť do 2 GB. Pokiaľ ale chcete z diskového poľa prehrávať aj videá vo vysokom rozlíšení a spúšťať rôzne aplikácie, zvoľte skôr štvorjadrový alebo osemjadrový procesor a operačnú pamäť aspoň 4 GB.

Rýchlosť zápisu a čítania

Najmä ak bude úložisko využívať niekoľko ľudí naraz, sú dôležitým parametrom rýchlosti čítania a zápisu dát. Sú udávané v megabajtoch za sekundu (MB/s) a čím vyššia rýchlosť bude, tým kratšiu dobu budete čakať na zápis alebo získanie dát.

Rýchlosť čítania je typicky vyššia, pretože ide o jednoduchší proces. Pri využití pevných diskov (HDD) by vás diskové pole nemalo nijako obmedzovať. Pri rýchlejších SSD diskoch, ktorých rýchlosť dosahuje stoviek MB/s, je dobré postrážiť si maximálne rýchlosti, s ktorými diskové pole zvládne pracovať.

Pripojenie a konektivita

Aby ste boli vôbec schopní k dátam v NAS úložisku pristupovať, musíte ho pripojiť buď k počítaču alebo k internetovej sieti, cez ktorú budú dáta dostupné aj ostatným užívateľom.

  • LAN - pripojenie cez ethernet kábel s koncovkou typu RJ-45 s možnosťou zapojenia do vnútornej siete alebo k internetu.

  • Wi-Fi - bezdrôtové pripojenie úložiska do siete, nie je príliš vhodné pre NAS servery, dochádza u neho k strate rýchlosti i stability pripojenia.

  • USB – pripojenie externých diskov, flashdiskov, Wi-Fi adaptérov či smartfónu.

  • SATA – pripojenie vnútorných pevných diskov.

  • eSATA – pripojenie externých diskov.

Spotreba

Sieťové úložiská NAS bývajú prevádzkované v režime 24/7, preto je nezanedbateľným parametrom spotreba elektrickej energie. Všeobecne čím väčšie a výkonnejšie diskové pole je, tým vyššiu spotrebu má. A to či už v záťaži aktívneho používania, tak aj v pohotovostnom režime (stand-by).

Veľký podiel na spotrebe majú samotné disky, ktoré do NAS vložíte. Aj rozdiely jednotiek wattov sa môžu pri použití väčšieho počtu diskov v nepretržitej prevádzke značne predražiť.

Všeobecne počítajte so spotrebou asi 10-15 W pri záťaži a okolo 5 W v režime spánku. Každý ďalší disk potom pridá asi 3-5 wattov.

Ďalšie funkcie

Jednotlivé modelové rady výrobcov diskových polí sa líšia okrem kapacity, konektivity a prenosových rýchlostí aj ďalšími funkciami.

  • Server – sieťové úložisko môže fungovať ako plnohodnotný FTP server, Cloud server, Webový server alebo Media server označovaný skratkou DLNA.

  • Signalizácia – Svetelná LED alebo zvuková signalizácia informujúca užívateľov chodu zariadenia a prípadných problémoch.

  • Nastavenie prístupových práv – rôznym používateľom a účtom môžete povoliť/zakázať prístup ku konkrétnym súborom

  • Šifrovanie – chráni vaše dáta pred zneužitím.

  • Media Server – streamovanie filmov uložených v diskovom poli priamo do televízie.

Časté otázky

Existuje ešte jedna voľba, ktorá sa pri výbere diskov do sieťového úložiska ponúka - je lepšie tradičný pevný disk (harddisk, HDD), alebo zvoliť radšej SSD disk? Prvá zo spomínaných je lacnejšia, hlučnejšia (lebo sa vo vnútri točí), má vyššiu spotrebu a obvykle zlyháva bez varovania. K tomu je výrazne pomalší pri zapisovaní aj čítaní dát. Je však potrebné podotknúť, že vývoj SSD ide rýchlo dopredu, s čím sa znižuje ich cena, alebo ponúkaná kapacita. Aj preto býva SSD disk považovaný pre použitie do bežných počítačov za lepší. Je tichý, úsporný, mnohonásobne rýchlejší pri spracovávaní dát, navyše sa dá vopred určiť, kedy zlyhá opotrebovaním. Nevýhodou sú vlastne iba (niekoľkonásobne) vyššie obstarávacie náklady. Napriek tomu je podľa nášho názoru zatiaľ výhodnejšie do NAS serverov zaobstarať hard disk (HDD). Väčšina rozdielov (snáď až na cenu) sa totiž stiera, a z niektorých výhod sa stávajú nevýhody. Sieťové úložisko je totiž obvykle umiestnené bokom, hlučnosť či odolnosť preto nie sú príliš podstatné. To isté platí pre prenosovú rýchlosť – moderné harddisky bude totiž skôr limitovať rýchlosť internetu (aj keby bola 1 Gbit). A posledná výhoda – že SSD disk „odchádza“ postupne, nie náhodne, je skôr nevýhodou. Zaobstarávanie NAS pre viac ako jeden disk potom dáva zmysel iba pre zvýšenie kapacity, nie ochranu dát. Navyše si výrazne priplatíte.

Hoci je možné do NAS servera umiestniť aj tie najobyčajnejšie pevné (HDD) či SSD disky, ktoré sa používajú v domácich počítačoch, je dobré si uvedomiť, že pre takéto využitie neboli vyrobené. Primárnym využitím počítača totiž nie je ukladanie či prehrávanie dát, a tak je obvykle vyťaženie disku výrazne odlišné a nižšie. Rad bežných chodov navyše zaisťuje RAM, ktorá je ale v NAS serveroch oveľa menšia. Existujú preto rady diskov, ktoré sú pre sieťové úložiská špeciálne navrhnuté. Bývajú spoľahlivejšie, dokážu preniesť viac dát a byť v záprahu 24/7 bez toho, aby došlo k ich poškodeniu. Mávajú tiež predĺženú záruku (obvykle 3 až 5 rokov). Na druhej strane môžu byť pomalšie, pretože sa zameriavajú najmä na bezpečnosť. Tu je na mieste sa opýtať, aké je zamýšľané využitie NAS servera. Na občasné použitie, prehranie filmu či uloženie fotiek bude stačiť obyčajný disk. Časté využitie viacčlennej domácnosti si však žiada špeciálny disk. A ešte jedno odporúčanie - zistite si vopred kompatibilitu disku so serverom. Väčšina výrobcov uvádza ich zoznam na svojich webových stránkach. Všetko povedané zhŕňa nasledujúca tabuľka:

Existuje niekoľko možností, ako disky usporiadať s využitím RAID. Prvým je RAID 0, ktorý umožňuje buď jednoduché navýšenie kapacity o ďalšie disky, prípadne rozdelenie diskov na rovnaké celky tak, aby mohli byť dáta spracovávané oboma zároveň. Tým dôjde k navýšeniu rýchlosti čítania aj zápisu až o 50 %. Nedochádza tým ale k žiadnej ochrane dát, pretože pri poškodení jedného z diskov dôjde k zničeniu minimálnej časti dát. Lepšie pre ochranu dát je zapojenie RAID 1. Rovnaké dáta sa pri ňom ukladajú na oba disky (zrkadlia sa). Síce tým nedochádza k zrýchleniu zápisu a pripravujete sa o kapacitu jedného z diskov, jeho porucha vás ale nepripraví o dáta. Môže navyše dôjsť aj k zrýchleniu čítania. RAID 1 však nie je efektívny pri troch a viacerých diskoch, pretože kapacita bude stále na úrovni jedného – hoci to možno riešiť zapojením v páre. Na rad preto prichádzajú RAID 5 a 6. Zapojenie do RAID 5 vyžaduje najmenej 3 disky a dokáže sa vysporiadať s výpadkom jedného, ​​pretože do všetkých ukladá dáta pre prípadnú samoopravu. RAID 6 je podobný – avšak vďaka dvom opravným vrstvám sa vysporiada s dvomi zlyhaniami diskov (vyžaduje 4 disky). Alternatívou pre podobné množstvo diskov je RAID 10, ktoré kombinuje rýchlosť verzie 0 a bezpečnosť verzie 1.

Výber disku, z ktorého sa chystáte vytvoriť diskové pole, je mimoriadne dôležitá záležitosť. Rovnako ako ostatné počítačové komponenty a príslušenstvo, aj pevné disky môžu byť vysoko špecializované. Pokiaľ chcete ušetriť, vystačíte si so základnými modelmi do stolných počítačov, avšak túto možnosť vám nemôžeme s pokojným svedomím odporučiť. Oveľa lepšou voľbou sú napríklad diskové rady pre NAS. Tie sú totiž navrhnuté pre dlhodobú spoľahlivú prevádzku v režime 24/7. Výber disku je však podriadený úlohe, pre ktorú chcete diskové pole využiť. Pokiaľ plánujete desiatky TB priestorov pre dlhodobé zálohy, tak na to ideálne poslúžia klasické platňové disky. Tie majú dnes kapacitu pokojne až 20 TB. Proti tomu stoja drahé, ale extra rýchle disky typu SSD. Z nich naopak postavíte diskové pole vhodné na súčasné čítanie aj zápis niekoľkých dátových tokov. Také disky zoženiete s maximálnou kapacitou do 8 TB.