SATA 3
Третья версия стандарта SATA, применяемого в компьютерной технике для подключения внутренних накопителей. Отличается от предыдущей версии SATA 2 (см. выше) увеличенной скоростью передачи данных — около 5,9 Гбит/с (600 МБ/с) на практике — а также рядом оптимизаций в энергопотреблении. К
SATA 3 можно подключать накопители и более ранних версий, однако скорость работы при таком подключении будет ограничена характеристиками самого накопителя.
PCI-E
Количество
разъемов PCI-E, предусмотренных в конструкции NAS-сервера.
PCI-E является одним из самых популярных современных интерфейсов для подключения внутренних комплектующих к материнской плате компьютера. Конкретно в NAS-серверах он может использоваться, в частности, для беспроводных адаптеров и SSD-накопителей; в последнем случае PCI-E позволяет добиться более высоких скоростей, чем SATA, и полностью реализовать потенциал твердотельной памяти. А количество таких разъемов соответствует числу PCI-E комплектующих, которые можно одновременно установить в сервер.
Отметим, что подключение PCI-E может использовать разное число линий (1х, 4х, 16х), и для нормальной работы нужно, чтобы слот на «материнке» имел не меньше линий, чем устанавливаемый компонент. На практике это значит, что компонент с разъемом 1х без проблем станет в любой слот, а вот при более крупном разъеме возможность подключения стоит уточнять отдельно. Впрочем, в случае NAS-серверов даже возможности PCI-E 4x требуются редко, не говоря уже о 16х.
Поддержка RAID
Поддержка NAS-сервером технологии RAID. Термин является аббревиатурой от «redundant array of independent disks», то есть «избыточный массив независимых дисков». Соответственно, эту функцию могут иметь только модели с количеством слотов под накопители больше одного (см. «Слотов для накопителей»).
Существует несколько вариантов объединения дисков в избыточный массив, они отличаются по целому ряду характеристик: одни делают акцент на повышение скорости работы, другие — отказоустойчивости. Однако все RAID имеют два ключевых отличия от систем с дисками, не объединёнными в массивы. Первое состоит в том, что RAID-массив воспринимается системой как один цельный накопитель. Второе — «избыточность»: общий объём дисков, входящих в массив, должен быть больше, чем объём данных, которые планируется на них хранить. Связано это с тем, что в работе массива используется служебная информация, хранить которую нужно на тех же дисках (впрочем, исключением является RAID 0, см. ниже).
Наиболее распространенные версии RAID на сегодняшний день:
—
RAID 0. Массив из двух и более дисков, информация на которые записывается путём чередования: сначала идёт разделение данных на блоки одинаковой длины, а затем каждый из этих блоков записывается на «свой» диск по очереди. Например, если RAID 0 массив состоит из 3 дисков, а файл разделён на 7 частей, то на первом диске ока
...жутся части 1, 4 и 7, на втором — 2 и 5, на третьем — 3 и 6. Особенность этой версии в том, что она фактически не является RAID, т.к. лишена «избыточности» — объём массива соответствует сумме объёмов дисков. Главным же преимуществом RAID 0 является значительное повышение производительности; оно тем выше, чем больше дисков входит в массив. С другой стороны, надёжность таких систем ниже, чем у отдельных накопителей: в случае выхода из строя любого из дисков недоступным становится весь массив, и чем больше дисков используется — тем выше вероятность подобного. Минимальное количество дисков для RAID 0 — два.
— RAID 1. В массивах этого типа используется запись информации по принципу отзеркаливания: два диска, информация на которых полностью идентична. Это обеспечивает весьма солидную отказоустойчивость системы: данные, содержащиеся в массиве, будут доступны в полном объёме, без дополнительных ухищрений и серьёзных падений в производительности даже при полном отказе одного из дисков. Кроме того, таким образом достигается некоторый выигрыш в скорости чтения, а «горячая замена» (см. выше) обычно не вызывает проблем. Недостатком является дороговизна в построении: приходится платить за два жёстких диска, получая объём одного. Впрочем, в некоторых случаях это может быть вполне приемлемой ценой за повышение надёжности.
— RAID 5. В таких массивах, в отличие от RAID 0 и 1 (см. выше) на дисках хранится не только основная информация, но и служебная — в виде данных для коррекции ошибок (т.н. контрольных сумм). При этом оба типа информации распределяются по всем дискам равномерно. К примеру, в RAID 5, состоящем из 4 дисков, первая записываемая «порция» данных будет разделена поровну между дисками 1,2 и 3, а контрольная сумма будет записана на диск 4; вторая порция — между дисками 1,2 и 4, с записью контрольной суммы на диск 3 и т.п. Это обеспечивает хорошую отказоустойчивость: массив обеспечивает доступ к данным при полном выходе из строя любого из накопителей. Кроме того, для RAID 5 характерен весьма невысокий уровень избыточности: рабочий объём массива равен объёму наименьшего диска, помноженному на (n-1), где n — общее количество дисков. Главными недостатками RAID 5 являются относительно невысокая производительность, которая ещё больше падает в случае отказа; это связано с обилием дополнительных операций, связанных с использованием контрольных сумм. Кроме того, при отказе одного из дисков надёжность оставшегося массива снижается до уровня RAID 0 (см. выше), а оставшиеся накопители испытывают весьма значительные нагрузки, что ещё более повышает риск дополнительной поломки; при выходе же из строя двух дисков восстановить данные можно только специальными методами. Минимально необходимое количество накопителей для RAID 5 — три.
— RAID 10. Комбинация из массивов типа RAID 0 и RAID 1 (см. выше): диски объединены попарно в зеркальные массивы RAID 1, а вся система действует по принципу RAID 0, с последовательной записью информации на каждую пару дисков. Такая схема позволяет сохранить высокую производительность, характерную для классического RAID 0, ликвидировав при этом главный его недостаток — ненадёжность. Вне зависимости от количества дисков, массив RAID 10 абсолютно нечувствителен к выходу из строя одного накопителя и может спокойно перенести потерю половины дисков, если все они находятся в разных зеркальных парах. В то же время одновременная поломка одной пары ведёт к необратимой потере информации. Ещё один недостаток — характерная для RAID 1 высокая избыточность: полезный объём массива составляет половину от суммы объёмов всех дисков. Для построения RAID 10 требуется не менее 4 накопителей, и в любом случае их число должно быть чётным.
— JBOD. Аббревиатура от «Just a bunch of disks» — «просто куча дисков». Это название хотя и грубо, но довольно точно описывает особенности массивов этого типа: JBOD не предусматривает «избыточности», не использует дополнительных технологий вроде контрольных сумм (см. RAID 5), а объём массива равен суммарному объёму всех входящих в него дисков. Диски при этом соединены своего рода последовательно. Это означает, что при записи каждого следующего файла сперва заполняется оставшееся свободным пространство на предыдущем в очереди диске, а если места не хватает — оставшаяся часть данных пишется на следующий. Скажем, при записи двух файлов по 70 ГБ на пустой JBOD-массив из 100-ГБ дисков первый файл целиком поместится на первый диск, а второй займёт оставшиеся 30 ГБ на первом и 40 ГБ на втором. Аналогично и в случае, если объём файла превышает объём целого диска — в нашем примере файл на 120 ГБ займёт целиком первый диск и 20 ГБ на втором. Преимуществами JBOD являются хорошая производительность при небольшой нагрузке на процессор и возможность объединения дисков с разными объёмами и скоростями. Кроме того, они несколько более отказоустойчивы, чем аналогичные во многом RAID 0 (см. выше): отказ одного диска далеко не обязательно приводит к необратимой потере данных всего массива. В то же время надёжность JBOD всё равно несколько ниже, чем у единичных дисков, а потому их можно рассматривать только как инструмент повышения производительности.
Отметим, что разнообразие стандартов RAID, применяющихся в современных NAS-серверах, не ограничивается вышеперечисленными. Дополнительные варианты могут включать, в частности, такие:
— RAID 3 и RAID 4 — аналогичны вышеописанному RAID 5, однако в этих форматах контрольные суммы записываются на один выделенный диск, а не распределяются по всем дискам равномерно. Это повышает быстродействие (для RAID 3 — только в отдельных случаях), однако снижает надёжность контрольного диска. По ряду причин распространены довольно слабо.
— RAID 6 — ещё один аналог RAID 5, отличается тем, что использует не один, а два набора контрольных сумм, также равномерно распределённые по всем дискам.
Это значительно повышает надёжность, однако снижает производительность и повышает уровень избыточности — из общего объёма «выпадают» объёмы не одного, а двух дисков.
— RAID 0+1. Может подразумевать 2 варианта. Самый распространённый — это массив из двух RAID 0 (с чередованием), объединённых в RAID 1 (отзеркаливание). У некоторых производителей RAID 0+1 применяется как обозначение продвинутой технологии, позволяющей «зеркалить» информацию на нечётном количестве дисков: к примеру, в трёхдисковом массиве первый фрагмент данных будет отзеркален на дисках 1 и 2, второй — на 2 и 3, третий — на 3 и 1 и т.д.
— RAID 50 и RAID 60. Массивы типа RAID 5 и RAID 6 соответственно, составленные из групп дисков, объединённых в RAID 0. Обеспечивают высокую надёжность и производительность, однако дороги и сложны в обслуживании.
Также встречаются другие варианты «комбинированных» RAID — к примеру, в RAID 51 два массива RAID 5 составлены в «зеркальную» пару.USB 2.0
Количество портов
USB версии 2.0, предусмотренных в конструкции NAS-сервера.
Разъемы USB применяются в компьютерной технике для подключения различной внешней периферии. В случае NAS-серверов речь чаще всего идет о внешних накопителях — флешках, жестких дисках и т. п. Таким образом можно переписать информацию с внутреннего накопителя на внешний (например, с целью резервного копирования) или наоборот, и даже расширить общий рабочий объем сервера. Кроме того, в моделях с выходом VGA (см. ниже) к USB также может подключаться клавиатура, а в моделях с функцией принт-сервера (см. «Программные возможности») — соответственно, принтер. Для дополнительного удобства разъем USB может быть вынесен на переднюю панель (см. ниже).
Что касается конкретно USB 2.0, то на сегодня эта версия в целом считается устаревшей — вследствие относительно невысокой скорости (до 480 Мбит/с) и малой мощности питания, подаваемого через разъем. К такому порту можно подключать периферию и более новых версий, однако скорость будет ограничена возможностями версии 2.0, а мощность питания может оказаться недостаточной. Поэтому в современных NAS-серверах такие разъемы встречаются довольно редко — в основном как дополнение к более новым и быстрым USB 3.2 gen1 (см. ниже), предназначенное для относительно неприхотливой периферии вроде клавиатур.
USB 3.2 gen1
Количество портов
USB 3.2 gen1, предусмотренное в конструкции NAS-сервера.
Разъемы USB применяются в компьютерной технике для подключения различной внешней периферии. В случае NAS-серверов речь чаще всего идет о внешних накопителях — флешках, жестких дисках и т. п. Таким образом можно переписать информацию с внутреннего накопителя на внешний (например, с целью резервного копирования) или наоборот, и даже расширить общий рабочий объем сервера. Кроме того, в моделях с выходом VGA (см. ниже) к USB также может подключаться клавиатура, а в моделях с функцией принт-сервера (см. «Программные возможности») — соответственно, принтер. Для дополнительного удобства разъем USB может быть вынесен на переднюю панель (см. ниже).
Конкретно же USB 3.2 gen1 (ранее известный как USB 3.0 и USB 3.1 gen1) является прямым наследником USB 2.0 и самым распространенным стандартом USB на сегодня. Эта версия обеспечивает скорость передачи данных до 4,8 Гбит/с, а также довольно высокую мощность питания. При этом такие разъемы обратно совместимы с периферией, использующей USB 2.0.
USB C
Количество
портов USB C, предусмотренных в конструкции NAS-сервера.
Как и более традиционные USB 2.0 и USB 3.2 gen1 (см. выше), разъемы этого типа применяются в основном для подключения внешней периферии: накопителей для обмена данными и/или расширения рабочих объемов NAS-сервера, клавиатур для прямого управления и т. п. Впрочем, USB C имеет свою специфику. Прежде всего это конструкция разъема: он имеет небольшие размеры (чуть крупнее microUSB) и двустороннюю конструкцию (штекер можно подключать любой стороной, в отличие от предыдущих стандартов). Вторая особенность заключается в том, что через физический разъем USB C могут реализовываться другие интерфейсы — например, Thunderbolt, который имеет также режим видеовыхода. Впрочем, основной формат работы портов этого типа — это все же подключение USB-устройств; по возможностям такое подключение чаще всего соответствует USB 3.2 gen1 (со скоростью до 4,8 Гбит/с) или USB 3.2 gen2 (до 10 Гбит/с).
Для дополнительного удобства разъем USB C может быть вынесен на переднюю панель (см. ниже).
eSATA
Количество разъемов
eSATA, предусмотренное в конструкции NAS-сервера.
eSATA представляет собой специализированный интерфейс для подключения внешних накопителей, прежде всего жестких дисков. Он обеспечивает скорость передачи данных до 2,4 Гбит/с — вдвое меньше, чем по USB 3.2 gen1, но ощутимо больше, чем в USB 2.0. А однозначное преимущество такого интерфейса заключается в том, что он позволяет оставить свободными порты USB, которые могут потребоваться для других устройств. В то же время накопители eSATA не особо распространены в наше время, поэтому и разъемы этого типа предусматриваются в NAS-серверах довольно редко (и в основном в количестве не более одного).
Картридер
Встроенный слот для чтения карт памяти — чаще всего стандарта SD.
Карты памяти поддерживаются практически всеми современными ноутбуками и фотоаппаратами, большинством экшн-камер, а также карманными гаджетами вроде смартфонов и планшетов. Так что
NAS-сервер с картридером будет удобен прежде всего в том случае, если планируется часто обмениваться данными с такими устройствами — например, копировать отснятые фото с камеры. Отметим, что в карманной технике обычно используется уменьшенная версия SD-карт — microSD, однако такие карты совместимы и с SD-слотами при использовании соответствующих переходников.
VGA выход
Разъем для вывода видеосигнала на внешний экран. Позволяет подключить к NAS-серверу монитор и отслеживать на нем параметры работы; а некоторые модели даже имеют программную прошивку с полноценным графическим интерфейсом, допускают подключение клавиатуры и мыши и могут управляться напрямую через монитор и клавиатуру/мышь. Однако стоит отметить, что VGA использует аналоговый формат работы, поддерживает сравнительно невысокие разрешения (на практике до 1280х1024) и не предусматривает передачи звука. Поэтому в наше время он встречается редко, так как постепенно вытесняется более продвинутыми видеоинтерфейсами — прежде всего HDMI (см. ниже).