Спецпроекты

Что такое диски SATA и кому они до сих пор нужны

Бизнес Телеком Интернет Интеграция Маркет

Бесперебойная работа виртуального сервера зависит от надежности компонентов, использованных при его создании. Показатели производительности, безотказность и время отклика стоят во главе перечня требований к используемому оборудованию в виртуальной инфраструктуре. Применение дисков SATA обеспечивает надежный и последовательный интерфейс обмена информацией сервера с накопителями.

Что такое диски SATA и как они работают

Интерфейс SATA разрабатывался специально для улучшения скорости последовательной передачи данных. Постоянное совершенствование устройства позволило разработчикам за последние 18 лет создать пять поколений этих дисков.

Полноценная передача данных осуществляется посредством двух видов кабеля — 7 и 15 контактного. Первый передает данные. Второй обеспечивает силовую нагрузку и подает дополнительное напряжение. Его подключают к блоку питания с помощью стандартного 4-х контактного разъема с напряжением в 5 и 12 вольт.

Подключение кабеля может осуществляться при работающем винчестере и системной плате — одно из важнейших преимуществ интерфейса SATA. Прежние накопители такой гибкостью не обладали.

Бесперебойная работа виртуального сервера зависит от надежности компонентов, использованных при его создании. Фото: ru.depositphotos.com

История возникновения

Интерфейс SATA разрабатывался специально для улучшения скорости последовательной передачи данных. Работы по его созданию велись с 2000 года. С тех пор было создано 5 поколений дисков SATA.

Началом работ послужило желание разработчиков усовершенствовать параллельный интерфейс ATA. Разработчики из Intel инициировали создание специальной рабочей группы, в составе которой оказались тогдашние лидеры в области систем хранения данных — компании Dell, Maxtor, Seagate, APT Technologies, Quantum и другие.

Ведущие специалисты отрасли потратили около двух лет на создание SATA, которые тогда могли работать только с сетевыми устройствами. И уже к 2003 году разработку, благодаря ее совместимости с различными аппаратными устройствами, стали интегрировать во все современные системные платы. SATA использовался с целью высокоскоростной передачи данных, основанной на принципе последовательности.

За время существования SATA выпущено несколько ревизий (их также называют спецификациями): SATA 1, 2 и 3 плюс несколько дополнительных.

SATA 1 2003 года выпуска имела самые скромные характеристики, относительно последующих спецификаций: частота функционирования 1.5 ГГц с полосой пропускания в 1.5 Гбит в секунду. Скорость передачи данных в первой версии ограничивалась значением в 1.2 Гбит в секунду или 150 МБ/с.

С выходом SATA 2 (SATA 300) в 2004 году показатели интерфейса были улучшены в 2 раза.

В этот же период была выпущена версия eSATA (External SATA) для подключения внешних устройств, в том числе в режиме замены дисков без остановки оборудования (горячей замены).

Следующее обновление произошло в 2008 году — ревизия SATA 3.0. Показатель частоты достигнул 6.0ГГц с пропускной способностью в 6 Гб/с (750 МБ/с). В новую спецификацию добавилась функция программного управления NCQ и команды для бесперебойной передачи данных относительно процессов с высоким приоритетом.

SATA 3 получила два дополнительных ответвления: SATA 3.1 (2011 год) и SATA 3.2 (2013 год), а также SATA Express. Главным новшеством версии 3.1 является появление mSATA (SATA для SSD-накопителей в мобильных устройствах), PCI Express Mini Card-подобный разъем. Помимо этого, добавился функционал, оптимизирующий энергопотребление.

SATA 3.2 достигла показателей в 16 Гбит/с. Такие результаты были получены благодаря добавлению возможности использования двух SATA-портов (разъемов SATA Express) одновременно.

Все версии имеют совместимость между собой как в физической части (в разъемах и проводах), так и в методе передачи данных.

В 2009 году была выпущена разработка mSATA — PCI-e подобный интерфейс для портативных устройств и твердотельных накопителей.

Преимущества и недостатки SATA

Диски SATA получили широкое распространение в самом разном ИТ-оборудовании. Производство этих накопителей очень бюджетно и хорошо отработано, а возможные неполадки хорошо изучены. Однако SATA относится к числу достаточно старых технологий, а потому они уступают по скорости более новым SAS и SSD-дискам.

Исходя из этого, можно выделить ряд преимуществ и недостатков SATA. Так, к преимуществам относят:

  • Низкая стоимость. По данным ИТ-маркетплейса Market.CNews, при аренде облачной инфраструктуры IaaS стоимость одного 1Гб SATA-накопителя стоит от 1 до 6 рублей в зависимости от провайдера. Для сравнения стоимость 1 Гб SAS достигает 18 рублей в месяц, а SSD — 60 рублей в месяц.
  • Высокая надежность. Технологии работы и возможные недоразумения, связанные с SATA, давно отработаны, накоплен значительный опыт решения проблем.
  • Большие объемы диска. Нередко объемы хранилищ измеряются терабайтами.

Если же говорить о недостатках, то большинство из них связано с их низкой скоростью работы:

  • Диски SATA весьма медленны. Разница по сравнению с современными накопителями может достигать 10 раз.
  • Как следствие — низкое количество операций ввода/вывода в секунду (IOPS). При аренде виртуального сервера или IaaS SATA-диски не будут справляться с нагрузкой при их активном использовании. Данный параметр влияет на скорость работы сайтов и сервисов.
  • SATA-диски будут тормозить всю ИТ-инфраструктуру компании, если для хранения информации использованы именно они. Общая скорость сервиса, как известно, не превышает скорость самого медленного ее элемента. Мощные процессоры и быстрая оперативная память не спасут инфраструктуру на базе медленных дисков SATA.
  • Менее широкий выбор вариантов оборудования под базу для виртуального сервера, так как не все аппаратное обеспечение допускает использование SATA-дисков.

Применение SATA в виртуальных серверах VPS

VPS — виртуальные серверы, созданные на базе физических благодаря использованию средств виртуализации. Они расположены в дата-центрах провайдеров и представляют собой изолированную среду. Принцип работы с виртуальным сервером такой же, как и с физическим.

SATA для VPS активно используются провайдерами услуг виртуального хостинга при предоставлении ресурсов для целей создании сайтов и хранилищ, предназначенных как для крупных, так и небольших проектов.

Данное серверное обслуживание выгодно при хранении данных, которые не подлежат частому чтению и перезаписи, так как они не требуют высокого быстродействия сервиса. В свою очередь использование SATA в услуге VPS позволяет снизить затраты на виртуальную инфраструктуру, так как стоимость таких накопителей ниже, чем, например, дисков SSD.

Так, например, на данный момент самый дешевый тариф VPS (1 vCPU + 1Gb RAM + 5Gb HDD) на SATA-дисках стоит 99 рублей в месяц, а самый дешевый VPS на SSD — в полтора раза дороже — 149 рублей в месяц.

Применение SATA в облачной инфраструктуре IaaS

IaaS представляет собой разновидность облачных серверов и относится к вычислительной инфраструктуре, позволяя клиентам воплощать в жизнь свои собственные программные разработки без затрат на физическую инфраструктуру.

Дата-центры, предоставляющие услугу IaaS, предлагают использовать SATA-диски как базовые, в тех случаях, когда не нужна особая быстродейственность систем. Наиболее частое применение — долгосрочное хранилище архивов и резервных копий той или иной информации. Благодаря такому использованию SATA-дисков удается снизить затраты на IaaS.

В IaaS доступно динамическое расширение или сокращение объемов хранения информации и изменение конфигурации услуги. Это обеспечивает гибкую корректировку использования SATA-дисков или SSD, а также их совместное применение.

Заключение

Потребность компаний в больших объемах вычислительных ресурсов все больше подогревает интерес к облачным услугам, в том числе к VPS и IaaS. Использование провайдерами разнообразного оборудования позволяет им иметь широкую линейку тарифов на любой бюджет и потребность.

Благодаря использованию SATA-дисков пользователи имеют возможность доступа к надежному оборудованию с приемлемой производительностью, при этом оптимизируя затраты за счет более низкой стоимость тарифа.