Toshiba: come scegliere l’hard disk più adatto

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Toshiba spiega in questa breve guida le principali differenze tra i vari tipi di hard disk (HDD) disponibili.

Dal punto di vista della forma e della tecnologia di base, i diversi modelli di hard disk possono sembrare simili, ma un’analisi più approfondita rivela rapidamente caratteristiche tecniche molto differenti. Gli HDD sono progettati per applicazioni specifiche e chi, al momento dell’acquisto, prende in considerazione solo il prezzo o la capacità rischia di incorrere in errori e guasti anche durante il periodo di garanzia.

Queste le principali differenze tra le diverse serie di HDD:

–HDD per desktop: gli hard disk per PC sono generalmente progettati per tempi di funzionamento giornalieri da 8 a 16 ore e un carico di lavoro annuale di 55 TB (lettura e scrittura). Questo è normalmente sufficiente per svolgere qualsiasi attività informatica standard in ambito privato e professionale, ma non lo è per i sistemi di videosorveglianza, di network storage o server. In questi casi, gli hard disk funzionano 24 ore su 24 e devono far fronte a carichi di lavoro molto più elevati, perché sono continuamente utilizzati da un numero maggiore di utenti e applicazioni. Sulla base di un MTTF (Mean Time To Failure) di 600.000 ore, l’AFR (Annual Failure Rate) di un hard disk per desktop è dell’1,46%, quando è in funzione per 16 ore al giorno, se invece viene utilizzato 24 ore su 24, 7 giorni su 7, l’Annual Failure Rate aumenta significativamente entro al massimo dopo due anni. Inoltre, si registra un incremento considerevole del tasso di errori di lettura, che non possono essere compensati dal sistema di correzione degli errori. Ad esempio, il tasso di errori irrecuperabili (UER) di un hard disk per desktop è di 1 su 10 alla potenza di 14: un errore di lettura irrecuperabile si verifica statisticamente ogni 12,5 TB in media (10 alla potenza di 14 bit). Con un carico di lavoro previsto di 55 TB, ciò significa che un errore di lettura si verificherebbe ogni 2,7 mesi circa in funzionamento continuo. Per fare un paragone, con un carico di lavoro di 550 TB, che un hard disk di classe enterprise è in grado di gestire, gli errori di lettura si verificherebbero ogni otto giorni (0,27 mesi).

-HDD per la sorveglianza: questi hard disk sono progettati per funzionare 24 ore su 24, 7 giorni su 7, e l’MTTF è generalmente di un milione di ore. Questa indicazione di affidabilità si basa su un carico di lavoro annuale di 180 TB, in modo che i drive possano registrare flussi video su base continuativa senza subire alcuna compromissione del loro funzionamento. Anche gli stream HD multipli in simultanea non costituiscono un problema, grazie a versioni del firmware appositamente ottimizzate e a memorie buffer di grandi dimensioni. A differenza degli hard disk per NAS e server, alcuni HDD per la sorveglianza sono dotati di SMR (Shingled Magnetic Recording). In questo caso, le tracce dei dati si sovrappongono sui dischi magnetici, il che consente di ottenere una densità di dati molto elevata e quindi maggiori capacità di archiviazione a basso costo. Questa soluzione potrebbe non essere ideale per l’accesso casuale in scrittura, perché spesso le tracce sovrapposte devono essere lette e scritte di nuovo in caso di modifiche dei dati, ma nel caso di flussi di dati sequenziali, come quelli forniti dalle telecamere di sorveglianza, non ci sono limitazioni di alcun tipo. Inoltre, gli HDD per la sorveglianza sono molto robusti, perché questi sistemi sono spesso utilizzati in armadi chiusi o ambienti difficili e privi di temperature stabili, come i magazzini. Di norma, possono sopportare temperature di esercizio comprese tra 0°C e 70°C, mentre altri modelli di HDD sono progettati per intervalli di temperatura più limitati.

-HDD per NAS: gli hard disk per i sistemi di Network Attached Storage hanno un MTTF di almeno un milione di ore e un carico di lavoro annuale di 180 TB, valori simili a quelli degli HDD per la sorveglianza. Tuttavia, non utilizzano l’SMR ma si basano sulla registrazione magnetica convenzionale (CMR) per poter elaborare in modo più efficace le transazioni di accesso casuale in scrittura. Inoltre, le loro versioni del firmware sono ottimizzate per i carichi di lavoro tipici dei sistemi NAS. Come per la sorveglianza, anche gli HDD NAS sono sottoposti a test completi di compatibilità e funzionalità in vari settori per garantirne il corretto funzionamento. Per evitare problemi, è utile consultare gli elenchi di compatibilità forniti dai produttori o utilizzare sistemi completi dotati di hard disk adeguati da parte dei system integrator. Sia i NAS che i sistemi di videosorveglianza possono contenere più drive, le cui vibrazioni rotazionali possono amplificarsi reciprocamente, pertanto, anche gli HDD sono dotati di protezione dalle vibrazioni: Le vibrazioni indesiderate vengono rilevate dai sensori e i meccanismi di controllo intelligenti compensano l’impatto e regolano i parametri operativi, riducendo così al minimo l’effetto.

-HDD enterprise: in termini di prestazioni, durata e flessibilità, i migliori hard disk sono gli HDD di classe enterprise, perché devono soddisfare i requisiti di un’ampia gamma di applicazioni quando vengono utilizzati nei server e nei sistemi di archiviazione. I drive hanno un MTTF compreso tra 1,4 e 2,5 milioni di ore – quest’ultimo equivale a un AFR di appena 0,35%, anche se i principali operatori di centri di elaborazione dati e operatori cloud spesso raggiungono valori ancora più bassi. Gli HDD di classe enterprise possono gestire un carico di lavoro annuale di 550 TB e quindi affrontare senza problemi anche fasi più lunghe di transazioni intensive di lettura e scrittura. Tuttavia, sono progettati solo per temperature di esercizio comprese tra 5°C e 55°C, perché i sistemi di server e storage utilizzano ventole di raffreddamento e sono normalmente installati in ambienti climatizzati. Grazie a nuovi metodi di registrazione, come la tecnologia MAMR (Microwave-Assisted Magnetic Recording), gli hard disk classe enterprise offrono le capacità di archiviazione più elevate di tutte le serie di HDD (attualmente 22 TB per unità) e sono disponibili non solo con interfaccia SATA ma anche con interfaccia SAS, che supporta una connessione a doppio percorso, oltre a funzioni quali la protezione end-to-end dei dati e la correzione degli errori. Inoltre, gli HDD enterprise sono disponibili in diverse dimensioni di blocco (512n, 512e o 4Kn), in modo che le aziende possono scegliere i modelli più adatti a file e sistemi operativi utilizzati. Infine, gli HDD classe enterprise sono disponibili anche in formati specifici con funzioni di sicurezza che non sono presenti in altri hard disk, come la crittografia basata su hardware e la cancellazione rapida e sicura di tutti i dati senza sovrascritture.

“Memorizzare i dati in modo veloce e affidabile è la funzione principale di tutti gli hard disk Quindi, il primo criterio di scelta di un drive è ovviamente la capacità necessaria”, spiega Rainer W. Kaese, Senior Manager Business Development Storage Products di Toshiba Electronics Europe. “Tuttavia, non basta scegliere il modello di hard disk più adatto. Gli utenti devono assicurarsi che i drive vengano utilizzati nelle condizioni ambientali specificate dai produttori e che non vengano superate le temperature di esercizio e le specifiche di carico di lavoro indicate. Per semplificare questo aspetto, i produttori di HDD hanno sviluppato e ottimizzato i loro prodotti per applicazioni specifiche. Utilizzando l’hard disk corretto per la vostra applicazione, vi assicurerete di non superare i limiti operativi. In queste circostanze, gli HDD possono spesso essere utilizzati oltre il periodo di garanzia senza che i tassi di errore e di guasto aumentino in modo significativo nel corso degli anni”.

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