بررسی هارد دیسک های حفاظتی Seagate و Western Digital

-
مهر تجارت بام


آخرین تغییرات:1396/02/13

مقایسه و تست توانمندی ها و قابلیت های هارد دیسک های حفاظتی موجود در بازار
بررسی هارد دیسک های حفاظتی Seagate و Western Digital
استفاده از ابزارهای حفاظت تصویری مدت زیادی است که رواج یافته است، دوربین های آنالوگ قدیمی که کیفیت پایینی را ارائه می دادند جای خود را به دوربین های شبکه و یا HD با کیفیت های بالا داده اند، به نظر می رسد که تکنولوژی های ذخیره سازی نیز بایستی در این شرایط به گونه ای عمل نمایند که بتوانند پاسخگوی نیازمندی های جدید حافظه ای این سیستم های حفاظتی جدید باشند.
وقتی شما به بازار سیستم های حفاظت تصویری نگاه می کنید، می بینید که تعداد بسیار زیادی از محصولات و راه حل ها را در اختیار دارید و شرکت هایی را مشاهده می کنید که ابزارهایی برای مدیریت صدها دوربین ارائه می نمایند. مطمئنا این شرکت ها نیازمند سیستم های ذخیره سازی و هارد دیسک هایی با توانایی ذخیره سازی چنین حجمی از داده ها می باشند. حتی اگر شما یک سیستم حفاظتی معمولی نیز خریداری کنید دراستفاده از هارد دیسک و سیستم ذخیره ساز با سیستم های بزرگ حفاظتی وجه مشترک هایی خواهید داشت.
بسیاری از سیستم های ذخیره سازی با اندازه کوچک و متوسط به صورت دائمی در حال ذخیره سازی داده می باشند و به صورت محدودی اقدام به خواندن و بازیابی داده ها می نمایند. یک دوربین با کیفیت 1080p استریمی از داده با شدتی کمتر از 2 مگابیت بر ثانیه را ارائه می دهد که در مقابل بهره وری یک هارد دیسک که معمولا مابین 50 تا 150 مگابیت بر ثانیه می باشد بسیار کم به نظر می رسد. با توجه به این مقایسه حتی زمانی که شما اقدام به افزایش تعداد دوربین ها می نمایید باز هم در زمینه ثبت و ذخیره سازی داده ها مشکلی نخواهید داشت. در سیستم های پیچیده تر نیازمندی ویژه عبارت است از نوشتن و خواندن همزمان داده ها. مطمئنا فراخوانی داده و نوشتن آن به صورت همزمان بر روی یک سیستم ذخیره سازی هارد دیسک که مبتنی بر چرخش مکانیکی درایو می باشد امری است سخت و پیچیده، به همین دلیل شرکت های بزرگ تولید کننده هارد دیسک اقدام به طراحی سیستم های ذخیره سازی ویژه برای سیستم های حفاظت تصویری نموده اند.
یک تولید کننده هارد دیسک واقعا چه کاری می تواند انجام دهد تا هارد دیسکی مطابق با نیازمندی های یک سیستم حفاظت تصویری تولید نماید؟ اصلی ترین راهکار، پیاده سازی کامل و بهینه دستورات ATA در هارد دیسک می باشد. وقتی که یک درایو فرمت می شود، ناحیه های متعددی که شامل تعدادی سکتور هارد می باشند ایجاد می گردد. درایو فرمت شده دارای جدولی از نواحی ایجاد شده و آدرس آنها به همراه زمانبندی دسترسی و جابجایی بین آنها می باشد. با دانستن زمان دقیق دسترسی به یک داده، یک سیستم حفاظتی می تواند بهره وری خود را بهینه نماید، همچنین دستوراتی برای تعیین تعداد دسترسی همزمان به داده ها وجود دارد که در صورت تعیین دقیق این تعداد هارد بهینه سازی بیشتری را فراهم خواهد نمود.
مشتری سیستم حفاظتی دانشی در مورد نحوه رفتار و ایجاد دستورات ATA ندارد و نمی داند که دسترسی به داده ها چگونه صورت می پذیرد و چقدر زمان می برد. مشتری خواستار عملکرد مناسب در زمینه ذخیره سازی و در نتیجه بازبینی داده های ذخیره شده می باشد. در یک سیستم حفاظتی فریم های ذخیره شده بسیار دارای اهمیت می باشند چرا که اتفاق می تواند در میان چند فریم محدود و در یک زمان کوتاه بیافتد، به همین دلیل ذخیره سازی درست تمامی فریم ها بسیار دارای اهمیت می باشد.
دو شرکت Western Digital و Seagate دو نوع مختلف از درایوهای ذخیره ساز را جهت استفاده در سیستم های حفاظت تصویری پیشنهاد می دهند، Western Digital Purple HDD و Seagate Surveillance HDD. هر یک از این درایو ها خصوصیات خاص خود و اهداف تجاری خود را دارا می باشند. درایو شرکت Seagate یک روز پیش از معرفی درایو شرکت Western Digital به بازار معرفی شده است.
'

هارد دیسک Western Digital Purple

"در تلاش بی پایان Western Digital برای ذخیره سازی تمامی رنگ های رنگین کمان، می دانیم که درایو بنفش Western Digital را در اختیار داریم که مخصوص ذخیره سازی داده های سیستم های حفاظت تصویری است". در سمت راست و پایین بنر تبلیغاتی هارد دیسک بنفش وسترن دیجیتال، یک QR کد ثبت شده است که شما را به صورت مستقیم به صفحه هارد دیسک های بنفش شرکت وسترن دیجیتال هدایت می کند.
Western Digital
هارد دیسک های بنفش برای ذخیره سازی داده های سیستم های حفاظت تصویری طراحی شده اند و از تکنولوژی SkillStream پشتیبانی می نمایند. هدف از تکنولوژی SkillStream این بوده است که هارد دیسک را برای بهره برداری همزمان از 12 استریم برنامه ریزی نماید و دستورات ATA را بر همین اساس برنامه ریزی کند. شرکت Western Digital در طراحی هارد دیسک های بنفش خود، تکنولوژی SkillStream را با بهینه سازی و عنوان جدید AllFrame جایگزین نمود که اجازه پشتیبانی از 32 کانال همزمان دوربین های دارای کیفیت HD را فراهم می کند.
روش هدف گذاری و بازاریابی این محصول در بازار نیز از جمله عوامل جالب و راهکارهای مفید ارائه شده از سوی شرکت وسترن دیجتال می باشد. برخلاف هارد دیسک های قبلی، که در آنها سرعت دسترسی به داده ها مورد تاکید قرار می گرفت، هارد دیسک بنفش وسترن دیجیتال (Western Digital Purple HDD) بر توانایی پشتیبانی از تعداد دوربین های مختلف به صورت همزمان تاکید می نماید. همچنین برای دستیابی به موفقیت در این تغییر صورت پذیرفته، شرکت وسترن دیجیتال ابزارهای جانبی خوبی را در وب سایت خود معرفی نمود که مشتریان می توانند با استفاده از آنها به راحتی محصول مورد نیاز خود را انتخاب نمایند.
سازگاری: امکان انتخاب از بین بیش از 20 محصول مختلف و مدل های بیشمار که از طرف مجموعه محصولات شرکت Western Digital ارائه می شود.
انتخابگر محصول: تعداد دوربین ها، درایوها، نوع اینترفیس ها و محیط بهره برداری خود را تعیین کنید تا وسترن دیجیتال هارد دیسک مورد نیاز شما را پیشنهاد دهد.
انتخابگر ظرفیت: جزییات تامین کننده های تصویری را تعیین کنید تا وسترن دیجیتال ظرفیت مورد نیاز شما را اعلام نماید.
در حالی که هارد دیسک های بنفش وسترن دیجیتال مشخصا برای سیستم های حفاظت تصویری ارائه شده اند، Western Digital همچنان هارد دیسک های ویژه سری Se و Re را برای سیستم های بزرگ حفاظت تصویری پیشنهاد می کند. همانطور که در ادامه در زمینه نتیجه تست خواهید دید، این دو سری از هارد دیسک ها فراتر از هارد دیسک های دیگر راهکار Surveillance می باشند. در حقیقت، آنها بهتر از هارد دیسک های بنفش (Purple) در بسیاری از زمینه های مورد بررسی می باشند البته بجز در زمینه قیمت، که این موضوع خود دلیل واقعی تولید هارد دیسک های بنفش می باشد، تولید هارد دیسکی در سطح هاردهای ویژه با قیمت مناسب.
Western Digital Purple
Wester Digital
نحوه بیان حجم کاری در هارد دیسک های بنفش وسترن دیجیتال شاید تا حدودی عجیب به نظر برسد. مشتریان هارد دیسک های SSD برای بررسی حجم کاری با توان تحمل (تعداد) نوشتن داده بر روی هارد روبرو هستند چرا که حافظه های NAND در طول زمان خراب می شوند، به همین دلیل می توان زمان مفید کارکرد آنها را محاسبه نمود. برای هارد دیسک های مکانیکی و گردان که با اهداف ویژه تولید می شوند اینگونه در نظر گرفته می شود که هارد دیسک به صورت 24 ساعته و هفت روز هفته در حال چرخش می باشد و دائما در حال نوشتن داده است.
اخیرا شرکت Western Digital اقدام به تغییر نحوه بیان Workload نمود که بدین صورت در نظر گرفته می شود که چه میزان داده می تواند در طی یک سال بر روی آن نوشته شود. بر خلاف حافظه های SSD این نحوه بیان ارتباطی با میزان توانایی هارد در نگهداری داده ندارد. بر همین اساس این نحوه بیان رابطه نزدیک تری با توانایی MTTF دارد. درایو های بنفش شرکت وسترن دیجتال توسط آن شرکت برای 3 سال گارانتی می گردند. درایو های Re نیز دارای گارانتی 5 ساله می باشند.
تفاوت دیگر تعداد درایوهای پیشنهادی می باشد. مخصوصا در درایوهای بنفش این شرکت توصیه می کند که تعداد درایوها بیش از هشت درایو در یک سیستم در نظر گرفته نشود و پیشنهاد می شود که برای سیستم های Rack Mount استفاده نشود. این امر به دلیل عدم وجود تکنولوژی RAFF (Rotary Acceleration Feed Forward) می باشد، تکنولوژی ای که با استفاده از آن می توان در سیستم های مبتنی بر چرخش بر لرزش های ایجاد شده و حاصله از سایر درایوها غلبه نمود. در یک سیستم سرور که در آن تا صدها درایو در حال چرخش می باشند استفاده از RAFF ضروری به نظر می رسد. بر اساس اطلاعات بازاریابی شرکت وسترن دیجیتال این عملکرد در هاردهای درایو بنفش مورد نیاز نمی باشد.


هارد دیسک های مخصوص شرکت سیگیت Seagate Surveillance HDD

در حالی که شرکت وسترن دیجیتال نام گذاری هاردهای خود را بر اساس عنوان های رنگی انتخاب می نمود شرکت سیگیت اقدام به نام گذاری هاردهای خود با عناوینی چون Barracudda، Constellation، Savvio و Surveillance نموده است و از عناوینی چون Enterprise Performance و Enterprise Capacity استفاده می کند.
Seagate Logo
هارد دیسک های Surveillance شرکت Seagate نسل هفتم از دستگاه های شرکت سیگیت می باشند که بر روی نسل قبلی SV35 طراحی شده اند. همانند وسترن دیجیتال شرکت سیگیت نیز توانایی استفاده از 32 کانال همزمان دوربین های مداربسته را فراهم می کند و این هارد دیسک ها می توانند با توانایی 24 ساعته و هفت روز هفته عمل نمایند. در حالی که شرکت وسترن دیجیتال برای افزایش توانایی هارد در زمینه خواندن و نوشتن همزمان برنامه ریزی نموده و اقدام به بهینه سازی Firmware خود نموده است، شرکت سیگیت بر روی حجم بالای نوشتن داده ها تمرکز نمود. بر اساس نظریه Seagate عملیات نوشتن داده ها تا 95 درصد از حجم کاری یک هارد Surveillance را تشکیل می دهد. این امر در تضاد کامل با نظریه Western Digital می باشد.
در حالی که بر خلاف وسترن دیجتال شرکت سیگیت هیچگونه ابزاری را جهت انتخاب هارد دیسک مناسب بر روی وب سایت خود منتشر نکرد، این شرکت اقدام به انتشار تعدادی White Paper به همین منظور نمود. در صفحه مربوط به راهنمایی انتخاب هارد دیسک Surveillance در وب سایت Seagate شما می توانید مشاهده کنید که این هارد ها مابین هاردهای Video 2.5/3.5 HDD و هاردهای Enterprise Capacity 3.5 قرار گرفته است.
Seagate Table
تفاوت میان درایوهای سیگیت و وسترن دیجیتال از همین ابتدا قابل مشاهد است، درایوهای سیگیت Surveillance دارای سنسور RV می باشند که اجازه می دهد تا 16 هارد را بر روی یک دستگاه به کار گرفت. همچنین Seagate از تکنولوژی Idle3 پشتیبانی می کند که اجازه می دهد تا در هنگام عدم استفاده از هارد سیستم به حالت Low power رفته و در صورت نیاز بدون وقفه اقدام به فعال شدن نماید، این امر اجازه خواهد داد تا در زمان قرارگیری دوربین ها در حالت Motion Detection سیستم ذخیره سازی به صورتی عمل نماید که علاوه بر کاهش مصرف انرژی به صورت سریع فعال شده و هیچ تصویری از دست نرود.
همانند هارد دیسک Western Digital Purple هارد دیسک های Seagate Surveillance نیز دارای 1 میلیون ساعت MTBF و سه سال گارانتی شرکت می باشند. همچنین شرکت سیگیت دمای مورد پشتیبانی از سیستم را کمی بیشتر از وسترن دیجیتال ارائه می دهد که 70 درجه سانتیگراد در مقابل 65 درجه می باشد. البته سیگیت به مانند شرکت وسترن دیجیتال میزان حجم کاری سالانه را بیان نمی کند.
تفاوت دیگر میزان مصرف انرژی هاردها می باشد در حالی که وسترن دیجیتال مصرف 5.1W را برای هاردهای بنفش خود اعلام نموده است هارد دیسک های سیگیت Surveillance دارای مصرف 7.5W می باشند. همچنین در حالت Standby نیز مصرف هارد سیگیت بیشتر است.
Seagate Surveillance


تست برگزار شده چگونه بوده است

How To Test
تست یک درایو Surveillance از تست یک درایو معمولی و یا Enterprise متفاوت می باشد. به علت آنکه حجم کاری در درایوهای سیستم های حفاظتی متفاوت است و با تعریف های دیگری تعیین می شود، در اینجا از تستی استفاده شده است که مطابق با عملکرد سیستم های حفاظتی باشد و ممکن است شما تعاریف و تست هایی را که در سیستم های معمولی نمی بینید در این تست مشاهده کنید.
یکی از تست هایی که از آن استفاده شده است توسط شرکت وسترن دیجیتال ارائه شده است. مشخص است که این تست پس از بررسی کامل پذیرفته شده است چرا که این تست از سوی یکی از شرکت های تولید کننده ارائه گردیده است. مجموع حجم کاری با استفاده از فرمول زیر تعیین شده است.
Total Workload = (# of cameras) x (bit rate per stream) x 2 (for simultaneous record and playback) + (non-AV data)
اندازه دستورات نوشتن و خواندن با اندازه بافر هر یک از استریم ها برابر می باشد. بر اساس مستندات شرکت وسترن دیجیتال اندازه بافر برای دستورات نوشتن 1024 سکتور و در دستورات خواندن 768 سکتور می باشد.
نتایج تست هیستوگرامی است که نمایش می دهد چقدر از دستورات نوشتن و خواندن در یک بازه زمانی مشخص خاتمه یافته اند. همچنین این تست میزان زمان بیکاری سیستم را نیز نمایش می دهد.


نتیجه اول: توانایی انتقال داده و زمان دسترسی

First Test
از آنجاییکه سیستم های حفاظت تصویری حجم زیادی از بلاک های داده ای را به صورت پی در پی بر روی هارد می نویسند، تست ما نگاهی بر نتیجه نوشتن این داده ها داشته است.
هردو سیستم ذخیره سازی surveillance تقریبا مطابق با داده های ارائه شده از سوی خود عمل نمودند. هارد Seagate Surveillance تقریبا 20-30MB/s سریعتر از Western Digital Purple عمل می نماید. همچنین همانگونه که انتظار می رفت هارد دیسک های Enterprise در بالای لیست عملکرد قرار گرفتند.
Second Test
عملکرد در سرعت دسترسی نیز تقریبا همانند توانایی نوشتن داده ها بوده است.


نتیجه دوم: تست ارائه شده از سوی شرکت وسترن دیجیتال، زمان بیکاری

بر اساس اعلام شرکت وسترن دیجیتال هریک از تست ها در صورتی می توانند نتیجه ای مطابق با آمار ارائه شده از سوی این شرکت را ارائه دهند که زمان بیکاری سیستم بیش از 20% باشد.
Third Test
برای محک سیستم ها در این زمینه، سه نوع تست متفاوت در نظر گرفته شده است. در اولین حالت 16 دوربین مداربسته با کیفیت 720p و 30FPS در نظر گرفته شده اند که می توان تا 6Mb/s را برای هر استریم و به منظور نوشتن یا خواندن در نظر گرفت(در صورتی که از کدک H.264 برای دوربین ها استفاده شود). در این حالت می توان دید که تکنولوژی AllFrame شرکت وسترن دیجیتال چگونه عمل می نماید و می تواند نتیجه مطلوبی را برای این شرکت رقم زند. در حالی که هارد دیسک بنفش شرکت وسترن دیجیتال نزدیک به نیمی از زمان را به صورت Idle بوده است این زمان برای Seagate Surveillance کمتر از 30% می باشد.
در تست بعدی از 16 دوربین 1080p با 20FPS استفاده شده است. علت کاهش میزان Frame Rate محدودیتی بوده است که شرکت وسترن دیجیتال در تست خود داشته است. این میزان کیفیت و Frame Rate به معنی وجود 8Mb/s به ازای هر استریم می باشد. در این حالت هردو سیستم ذخیره سازی نظارت تصویری دارای محدودیت می باشند به طوری که تنها هارد دیسک های Enterprise توانسته اند به عملکرد بالای 20 درصد دست یابند. البته بایستی در نظر داشت که بر خلاف تست قبل عملکرد هارد دیسک های Seagate Surveillance نسبت به Western Digital Purple بهتر می باشد.
در آخرین تست این مرحله تعداد دوربین های تست شده در تست اول از 16 دوربین به 32 دوربین افزایش یافت که نتیجه آن عملکرد نزدیک به هم تمامی هارد دیسک ها می باشد گرچه تمامی هارد دیسک های سیگیت نسبت به مدل مشابه خود در وسترن دیجیتال بهتر عمل نموده اند.


نتیجه سوم: تست ارائه شده از سوی شرکت وسترن دیجیتال، زمان خواندن

زمانی که شما درایو را تحت فشار می گذارید، عملیات نوشتن دارای اهمیت بیشتری نسبت به عملیات خواندن خواهد بود و زمان به سرانجام رساندن عملیات خواندن تحت تاثیر قرار خواهد گرفت. برای تمامی درایوها زمان نوشتن کمتر از 20ms بوده است.
Fourth Test
در گراف بالا تنها به زمان تکمیل خواندن توجه شده است. در تست اول تمامی محصولات به خوبی عمل نموده اند. تمامی آنها به غیر از Western Digital Red بیش از 50 درصد از عملیات های خواندن خود را در زمانی کمتر از 20 میلی ثانیه به سرانجام رسانده اند. افزایش پیچیدگی تست نمایش دهنده ایجاد مشکل در درایوهای غیر Enterprise می باشد. گرچه بایستی در نظر داشت که در این تست نیز همانند تست قبلی در تست های سخت تر هارد دیسک های شرکت سیگیت عملکرد بهتری را ارائه می دهند.


نتیجه چهارم: تست ارائه شده از سوی شرکت وسترن دیجیتال، توزیع پذیری عملیات خواندن

Fifth Test
در تست اول وسترن دیجیتال به خوبی عمل نموده است و توانسته است 59 درصد از عملیات های Read خود را در کمتر از 5 میلی ثانیه به سرانجام رساند.
Sixth Test
در دو تست بعدی عملکرد هارد دیسک های شرکت سیگیت به وضوح بهتر می باشد و تعداد خواندن های این شرکت که بیش از 80 میلی ثانیه زمان می برند نزدیک به صفر می باشد در حالی که این میزان در هارد دیسک های وسترن دیجیتال بیش از 10 درصد است.


سخن پایانی

در هارد دیسک های بنفش شرکت وسترن دیجیتال که جهت عملکرد مناسب در سیستم های حفاظت تصویری بهینه سازی شده اند، حجم کاری درایو به خوبی کنترل شده است، این امر تا حد زیادی به کمک تکنولوژی AllFrame این شرکت برآورده شده است. در هارد دیسک های این شرکت با افزایش سختی عملکرد سیستم و ایجاد شرایط مشکل تر عملکرد سیستم تا حد زیادی کاهش می یابد. بایستی در نظر داشت که یکی از دلایل محبوبیت هارد های بنفش میزان مصرف آنها می باشد که در مقایسه با هارد های سیگیت به میزان یک سوم کمتر مصرف انرژی دارند.
در طرف دیگر هارد دیسک های Surveillance شرکت سیگیت عملکردی در حدود 15 الی 20 درصد بهتر از هارد دیسک های بنفش در عملیات نوشتن ارائه نمودند، همچنین زمانی که شرایط سخت تر شد هارد دیسک های این شرکت عملکرد مناسب تری ارائه نمودند. از طرف دیگر بایستی در نظر داشت با وجود تکنولوژی RV در هارد دیسک های سیگیت این هارد ها می توانند جهت ایجاد RAID تا 16 هارد در یک سیستم واحد استفاده شوند که این تعداد در یک سیستم مبتنی بر هارد دیسک های وسترن حداکثر 8 عدد می باشد.
به نظر می رسد که انتخاب از میان این دو هارد دیسک بیشتر به نیازمندی شما وابسته باشد. مطمئنا اگر به نصب تعداد زیادی هارد دیسک در یک سیستم دارید بایستی از هارد دیسک های سیگیت استفاده کنید. در صورتی که اگر نیاز به سیستمی دارید که تعداد دوربین ها در آن محدود است و کیفیت آنها 720p می باشد بایستی از هارد دیسک های وسترن استفاده نمایید.