هارد دیسک (HDD SSD)

تعریف هارد دیسک

هارد دیسک یکی از قطعات اصلی و معمولا بزرگترین سخت افزار ذخیره سازی اطلاعات هر کامپیوتری می‌باشد که از یک یا چند صفحه شبیه سی دی که سطح آن‌ها با مواد مغاطیسی مثل کبالت پوشش داده شده و به آنها پلاتر می‌گویند تشکیل شده است. نیرو مغناطیسی این امکان را به هارد می‌دهد تا داده‌ها را به راحتی روی سطح پلاتر نوشته و پاک کند. این قطعه‌ی سخت‌افزاری علاوه ‌بر صفحه‌های مذکور حاوی هدهای خواندن و نوشتن و موتوری است که در محفظه‌ای جای داده شده تا از آلودگی‌های خارجی در امان باشد.
زمانی که شما اطلاعاتی را می‌خواهید روی هارد ذخیره کنید مثل نصب ویندوز ، ضبط فیلم ، کپی کردن اطلاعات و… ، در واقع دستور باینری را صادر می‌کنید. این دستورهای کدی باینری از طریق مدارهای موجود به CPU و رم فرستاده میشود و بعد از آن از طریق مادربرد و کابل رابط به برد هارد و سپس به هد فرستاده شده و با استفاده از تکنولوژی مغناطیسی بر روی سطح دیسک نوشته می شود.

هارد دیسک سرور

شما برای خرید سرور حتما باید از انتخاب یک هارد برای دیتا مورد نیاز بادقت عمل کنید.سرورها به عنوان پردازشگر داده برای استفاده حرفه ای و خصوصی عمل می کنند. چه در یک موقعیت IT کار می کنید یا رسانه های اجتماعی را برای یک شرکت بازاریابی مدیریت می کنید، مهم است که بدانید سرورها چگونه کار می کنند تا بتوانید از طریق برنامه های کاربردی شبکه به داده ها دسترسی داشته باشید. هنگامی که کارکردهای اساسی یک سرور را بدانید، می توانید از قابلیت های پردازش آن از طریق یک شبکه محلی یا یک پلت فرم محاسبات ابری مجازی استفاده کنید.

هارد یکی از قطعات مهم در سرورها به شمار می آید. سرورها به عنوان هسته اصلی ذخیره اطلاعات در شبکه می باشند و وظیفه هارد این است که به طور مداوم داده ها را بخواند و بنویسد و در عین حال بالاترین سرعت و عملکرد و حداقل تاخیر را داشته باشد. به عبارت دیگر باید در کمترین زمان ممکن به درخواستها پاسخ دهد. می توان گفت هارد دیسک سرور، هسته انبار داده ها است. برای کاربران، قابلیت اطمینان درایو بسیار مهم است زیرا درایو حاوی داده‌های مهم عظیمی است.
امکانات مهمی که یک هارد سرور باید داشته باشد
سرعت بالای معمولا سرورها از هارد دیسکی استفاده می کنند که بتواند به سرعت 7200 یا 10000 یا 15000 دور در دقیقه برسد و همچنین یک حافظه write-back بزرگ فراهم نماید. در این حالت میانگین زمان دسترسی نسبتاً کوتاه خواهد شد و نرخ انتقال چه خارجی و چه داخلی بالاترخواهد رفت.
قابلیت اطمینان بالا: هارد دیسک سرور از آنجایی که به مدت 24 ساعت به کار خود ادامه می دهد، حجم کار بسیار زیادی را تحمل می کند. هر سازنده هارد دیسک تکنولوژی پیشرفته منحصر به فرد خود را برای اطمینان از امنیت داده ها اتخاذ کرده است. به منظور جلوگیری از آسیبهای اتفاقی، هارد دیسک های سرور می توانند در برابر ضربه 300G تا 1000G مقاومت داشته باشند.

رابط SCSI

اکثر سرورها از هارد دیسک SCSI/SAS استفاده می کنند زیرا توان عملیاتی داده در آنها بالاست و سهم CPU در آنها کم می باشد. هارد دیسک SCSI باید دارای رابط SCSI نیز باشد. بنابراین، برخی از مادربردهای سرور رابط SCSI یکپارچه و برخی به رابط اختصاصی SCSI مجهز شده اند. یک رابط SCSI می تواند هفت دستگاه SCSI را بهم وصل کند.
پشتیبانی Hot-Swap: Hot-swap یک قطعه از هارد دیسک است که توسط سرور پشتیبانی می شود. اگر کاربران یک هارد دیسک را حذف یا وارد کنند، سیستم عامل به طور خودکار می تواند تغییر آن را تشخیص دهد. این فناوری برای سروری که 24 ساعت شبانه روز کار می کند بسیار ضروری است. البته اکثر هارد دیسک های SATA فعلی نیز این ویژگی را دارند.

انواع هارد دیسک سرور از نظر تکنولوژی ساخت

- SSD : این نوع درایو بسیار سریع است اما برای استفاده در سرورها بسیار گران می باشد و عمدتاً برای درایوهای سیستم عامل استفاده می شود. تکنولوژی آنها مبتنی بر فلش می باشد.
- HDD : این نوع درایو کندتر از SSD می باشد و در سیستم عامل و Data drives استفاده می شود. همچنین جز متداول ترین انواع درایو می باشد.
- NVMe : این نوع هارد در واقع نوعی SSD است که روی اسلات PCIe مادربورد نصب می‌شود و این قابلیت سرعت را به ۳۲ Gb/s و پهنای باند و توان عملیاتی را به ۳.۹ GB/s می‌رساند.

مقایسه SSD و HDD

SSD(Solid State Drive)	HDD(Hard Disk Drive)
SSD دارای تأخیر کمتر، خواندن/نوشتن سریع‌تر، از IOP (عملیات خروجی ورودی در هر ثانیه) بیشتر از HDD پشتیبانی می‌کند.	HDD دارای تأخیر بالاتر، زمان خواندن/نوشتن طولانی تر است و از IOP(عملیات خروجی ورودی در هر ثانیه) در مقایسه با SSD کمتر پشتیبانی می کند.	سرعت
آنجایی که در درایوهای حالت جامد به چرخش آنچنانی نیاز نیست، انرژی کمتری مصرف می کنند و گرما یا نویز تولید نمی کنند.	درایوهای هارد دیسک از الکتریسیته بیشتری برای چرخاندن صفحات استفاده می کنند و گرما و نویز ایجاد می کنند.	گرما، برق و نویز
عملکرد درایو SSD تحت تأثیر تکه تکه شدن قرار نمی گیرد. بنابراین یکپارچه سازی ضروری نیست.	عملکرد درایوهای HDD به دلیل تکه تکه شدن بدتر می شود. بنابراین، آنها باید به صورت دوره ای یکپارچه شوند.	یکپارچگی (Fragmentation)
SSD هیچ قطعه متحرکی ندارد و در اصل یک تراشه حافظه است. این مدارهای یکپارچهICs) ) با یک سطح رابط به هم پیوسته هستند و دارای سه جزء اصلی کنترلر، کش و خازن می باشند	HDD شامل قطعات متحرک(یک موتور) است که با یک یا چند دیسک دایره‌ای مسطح (به نام پلاتر) پوشانده شده با لایه نازکی از مواد مغناطیسی نگه داشته شده است. هدهای خواندن و نوشتن در بالای دیسک ها قرار می گیرند. همه اینها در یک جعبه فلزی قرار گرفته است.	اجزا
درایوهای SSD سبکتر از درایوهای HDD هستند زیرا دیسک چرخان، اسپیندل و موتور ندارند.	هارد دیسک‌هایHDD از درایوهای SSD سنگین‌تر هستند	وزن
ای SSD می توانند لرزش تا 2000Hz را تحمل کنند که بسیار بیشتر از تحمل HDD است.	قطعات متحرک هارد دیسک ها آنها را مستعد خرابی و آسیب ناشی از لرزش می کند.	اثرات لرزشی

⦁   هزینه SSD بسیار بالاتر از SAS/SATA است.
⦁   عملکرد پایدار(I/O) ورودی/خروجی لحظه ای می تواند 40 تا 60 برابر بیشتر از SAS و SATA باشد.
⦁   درایوهای SSD محدودیت خواندن/نوشتن دارند اما درایوهای SAS/SATA چنین محدودیتی ندارند.
⦁   ظرفیت در SATA/SAS بسیار بالاتر از SSD است.
⦁   هزینه هر گیگابایت در SSD بیشتر است.
⦁   SSD های معمولی زمان جستجویی بین 0.08-0.16 ms دارند.
⦁   عملکرد IOP در SSD افزایش می یابد .

انواع هارد دیسک سرور براساس نوع رابط

- هارد دیسک SAS: هاردی سریع و قابل اعتماد می باشد و برای درایوهای سیستم عامل و داده استفاده می شود و سرعت آن به 10k تا 15k می رسد. حاوی رابط SAS 1.0 و SAS 2.0 می باشد. پهنای باند SAS 1.0،3GB/s است و این دیسک با SAS 2.0 جایگزین شده است. در جاهایی که به داده دسترسی زیادی وجود دارد از آنها برای ذخیره سازی اولیه استفاده می شود. برای اینکه درایو به خوبی با حجم زیاد داده در محیط ساعات کاری طولانی کار کند، سرور از هارد دیسک SAS به دلیل ویژگی های سرعت بالا، پایدار و امنیتی آن استفاده می کند.
- هارد دیسک SCSI: از رابط انتقال قدیمی استفاده می کند و فروش آن متوقف شده است.
- NL-SAS (Near Line SAS) : این تکنولوژی نسبتا تازه به بازار وارد شده است. درایوهای NL-SAS هم تراز با درایوهای SATA در سطح با رابط SAS، هد، رسانه و سرعت چرخش می باشند.
- FDE/SDE : یک سخت افزار هارد دیسک SAS است که توسط شرکتIBM معرفی شده است و عملکرد آن معادل هارد دیسک SAS است. هارد دیسک FDE/SDE دارای سیستم رمزگذاری برای جلوگیری از افشای اطلاعات خصوصی می باشد.
- SSD (solid-state drive): از سیستم بررسی مدل SSD استفاده می کند و از روش SAS 2.0 برای انتقال داده استفاده می کند.
- FC هارد دیسکی است که عمدتاً در SAN خارجی استفاده می شود و از فیبر نوری به عنوان روش اصلی انتقال داده استفاده می کند. این دیسک دارای دو بخش است و از بخش فیبر برای انتقال اطلاعات استفاده می کند و در نتیجه دارای سرعت انتقال بالایی می باشد.
- SATA: هارد دیسک رابطی است که به عنوان هارد دیسک ترتیبی شناخته می شود. هزینه آن به ازای هر گیگ در ورژن 3.5 نسبت به بقیه پایینتر است و عمدتا برای ذخیره سازی ثانویه از آنها استفاده می شود. این یک پیشرفت مهم برای توسعه رایانه های شخصی آینده است زیرا دارای قابلیت اصلاح خطا می باشد و می تواند به طور خودکار خطاهای یافت شده را اصلاح کند. بنابراین، زمانی که کاربران در حال انتقال داده هستند، می تواند امنیت داده ها را تا حد زیادی بهبود بخشد. این هارد از سیستم
«differential-signal-amplified-system» استفاده می‌کند که می‌تواند نویز یا اختلال سیگنال‌های ساده را فیلتر کند و به همین دلیل با ولتاژ پایین کار کند.

هارد دیسکهای سرور «Simple-Swap» و «Hot-swap»
هارد دیسک های Hot-swappableمعمولا از رابط SAS استفاده می کنند و بیرون کشیدن یک قطعه هارد دیسک بد بر روی ثبات کل سیستم تاثیری نخواهد داشت. اما کل عملکرد باید به وسیله آرایش کارت ها و backplane هارد دیسک پشتیبانی شود. درایوهای Hot-swap به شما این امکان را می دهند که هارد دیسک را در زمانیکه سرور روشن است حذف نمایید. بنابراین اگر درایوی مشکلی پیدا کرد یا خراب شد می توانید آنرا در حالیکه سرور روشن است، جایگزین نمایید. همچنین اگر نیاز به اضافه کردن درایوهای بیشتری به سرور دارید می توانید اینکار را بدون خاموش کردن سرور انجام دهید.
هارد دیسک های Simple-swap همان هارد درایوهای معمولی هستند و ردیف آنها آبی رنگ می باشد.

انواع هارد سرور بر اساس اندازه
درایوهای SFF (2.5 اینچی) و درایوهای LFF (3.5 اینچی)
درایوهای SFF: در سرورهای mid-high end هستند و معمولاً درایوهای SAS هستند، گزینه های ظرفیت بیشتری دارند و سرعت چرخش آنها بین10k یا 15k می باشد. محدوده ظرفیت آنها از 146GB تا 1.8TB برای درایوهای SAS و 1TB-2TB در درایوهای SATA (درایوهای 2.5Inch SATA گرانتر از درایوهای 3.5Inch) می باشد.
درایوهای LFF: معمولاً SATA هستند زیرا می‌توانند درایوهای با ظرفیت بزرگ‌تری در اختیار کاربر قرار دهند. این موضوع زمانی حائز اهمیت است که مشتری نیازهای ذخیره‌سازی بزرگ‌تری داشته باشد و به سرعت درایوهای SAS نیاز نداشته باشد. شما می‌توانید درایوهای SAS را در LFF قرار دهید اما گزینه‌های زیادی برای اینکار ندارید(300GB، 450GB و 600GB 15k). اینها معمولاً گران‌تر از نسخه‌های SFF هستند.

هارد درایوهای 6G و 12G
Gb/s مخفف Gigabits per second است و نشاندهنده سرعتی است که SAS 3.0، SAS2.0 وSAS1.0 دارند.
12G=4800MB/s،6G=2400MB/s و3G=1200MB/s .
این سرعت ها تئوری هستند و نتایج دنیای واقعی اغلب بسته به کارت کنترلر، گسترش دهنده sasو درایوها می باشد. کارت‌های کنترلر 12G SAS اخیراً عرضه شده‌اند و عملکرد بسیار خوبی را نسبت به محصولات 6G ارائه می‌کنند.

هارد درایوهای سرور برند HPE
درایوهای هارد دیسک HPEبرند (HDD) برای ارائه عملکرد بهینه، قابلیت اطمینان، سازگاری و امنیت داده ها در سراسر جهان طراحی شده اند. سرور HPE و پلتفرم‌های ذخیره‌سازی آن‌ها را به انتخابی ارجح برای بارهای کاری از کسب‌وکارهای کوچک تا بزرگ تبدیل می‌کند. هارد دیسک HP (HDD) عملکرد ثابت‌شده‌ای را در ظرفیت‌های بزرگ برای بسیاری از بارهای کاری، از مشاغل کوچک گرفته تا شرکت‌های بزرگ، ارائه می‌کنند و برای ارائه حداکثر کارایی در پلتفرم‌های سرور HP بهینه‌سازی شده‌اند و برای برنامه‌هایی که نیاز به عملکرد قابل اعتماد در محیط‌های عملیاتی شبانه روز دارند کارایی خود را ثابت کرده اند. در ذیل به برخی قابلیتهای آن اشاره می کنیم:

1- کارایی
⦁   هاردهای HPE با نظارت مداوم کیفیت، بارها در طول چرخه عمر خود تنظیم و آزمایش می شوند.
⦁   برند HPE هاردهای خود را برای عملکرد قابل پیش بینی و ثابت HDD بهینه کرده است.
2- قابلیت اطمینان
⦁   برنامه تست دقیق و پیشرو در صنعت ، با پشتیبانی 2.4 میلیون ساعت تست قطعات
⦁   هشدارهای Pre-failure با کنترلر آرایه هوشمند HPE، مدیریت بینش سیستم، و سیستم عامل HPE Smart
⦁   به‌روزرسانی‌های سفت‌افزار و نرم‌افزار ۳ برابر سریع‌تر با
HPE Service Pack for ProLaint(HPE SPP)
3- سازگاری
⦁   ساده سازی برنامه ها و استانداردهای هاردهای HPE
⦁   Common HDD carriers به این معنی است که استفاده مجدد از درایوها در سرورهای دیگر ایجاد اشکال می کند.
4- امنیت
⦁   تکنولوژیFirmware به جلوگیری از حملات مخرب کمک می کند
⦁   رمزگذاری امن HPE Smart Array SR یک رمزگذاری سطح 1 استاندارد FIPS 140-2 راه حلی برای داده های در حالت استراحت در تمام درایوهای SAS/SATA
⦁   اپراتورهای هوشمند HPE فعالیت و سلامت درایو را گزارش می دهند.

هاردهای HP برای دو نوع بار کاری Enterprise (ENT) و Midline (MDL) با رابط های SAS و SATA و انواع نقاط ظرفیت و سرعت در دسترس هستند. درایوهای لیست شده ذیل در سرورهای ProLiant Gen5، Gen6، و Gen7 استفاده می‌شوند.

HP D2700 6Gb SAS 2.5" SFF ProLiant Smart Array 25-Drive EnclosureImage