Представить жизнь современного пользователя ПК без переносных накопителей информации невозможно. Они выполняют всего три, но очень важные функции:
1) Перенос информации с одного устройства на другое;
2) Хранение больших объемов информации, которые нельзя поместить на основной носитель;
3) Организация файловых хранилищ, доступных одному или многим пользователям.
Соответственно этой классификации, внешние накопители имеют различное исполнение:
1) USB-, FireWire- или ThunderBolt коробки, в которые помещается один ЖД. Наиболее распространены в настоящее время USB-диски форм-фактора 2.5 дюйма; эти диски обладают достаточно большой емкостью (до 2 ТБ), при этом исключительно компактны (помещаются в нагрудный карман рубашки). Кроме того, внешние диски на основе 2.5 дюймовых НЖМД не требуют специального блока питания – они запитываются от разъема USB. Менее совершенные (и, соответственно, менее современные) USB-коробки для накопителей 3.5 дюйма оснащаются собственными блоками питания.
2) USB-, FireWire- или ThunderBolt коробки, в которые установлено 2, 4 или больше (но всегда четное количество) НЖМД, не имеющие сетевого интерфейса. Емкость таких внешних накопителей может быть различной и зависит от того, какие HDD установлены внутрь коробки, сколько их, и в какой тип массива они объединены. Если дисков внутри 2, то выбор невелик: это будет либо страйп (RAID-0), либо простая последовательность томов (JBOD, когда один диск является простым продолжением второго), либо зеркало (RAID-1). Если дисков больше, то организация дискового массива может быть другой, вплоть до RAID-5 или RAID-6; однако это сильно зависит от того, поддерживает ли устройство эти типы дисковых массивов (как правило, для простых дисковых коробок такие типы массивов недоступны).
3) Сетевые хранилища информации. Как правило, минимальное количество дисков в таких устройствах – 4 (хотя встречаются и двухдисковые, и даже однодисковые модели); устройства обязательно оборудованы сетевым разъемом RJ45. Они могут быть оборудованы и другими типами интерфейса (USB, FireWire), но эти разъемы предназначены для настройки устройства, а не для его использования в качестве накопителя.
Рассмотрим их подробнее.
Тип 1. Внешние USB-накопители на базе НЖМД 2,5 дюйма
Продаются практически во всех магазинах, делаются на основе дисков двух типов: толщиной 9 мм («стандартный» ноутбучный размер) или 15 мм («толстые» накопители). Самые известные представители этого семейства: WD Passport, Seagate Expansion, ADATA, и т.п.
Наиболее широко распространены (более 90% рынка) накопители с интерфейсом USB. Встречаются как высокоскоростные интерфейсы USB-3, так и менее скоростной интерфейс USB-2. Первый интерфейс USB в настоящее время не производится, хотя время от времени внешние диски форм-фактора 2.5 дюйма на этом интерфейсе еще можно встретить (обычно внутри стоит 2.5-дюймовый диск с интерфейсом IDE; современные диски – только SATA).
Собственно устройство представляет собой обычную пластиковую или металлическую коробку под размер НЖМД и небольшой платы расширения, обеспечивающей питание НЖМД и связь интерфейсов (SATA – USB). Внутри этой коробки помещается жесткий диск, подключенный к обозначенной выше плате расширения. Все, что остается сделать пользователю – это подсоединить к разъему мобильного накопителя правильный кабель, и устройство готово к использованию (справедливо только для ОС выше Windows XP; более старые ОС, как правило, потребуют установки специального драйвера).
Несомненными положительными качествами 2.5-дюймовых внешних накопителей являются компактность (это самые маленькие современные устройства хранения информации большой емкости) и мобильность (благодаря компактности и малому весу их легко переносить). Современные устройства, имеющие интерфейс USB-3, к тому же, обладают хорошей скоростью.
Отрицательное качество у этих устройств только одно: они очень уязвимы. Это самые часто роняемые накопители. И не только роняемые – их часто «бьют» (удары разного свойства – от толкотни в маршрутке до дружеского похлопывания по груди), топят (либо банально перенося накопители без должной защиты под дождем, либо – заливают при использовании различными жидкостями), наконец – просто разбивают или расшатывают USB-разъем.
Кроме того, есть и другая беда. Современные внешние накопители форм-фактора 2.5 дюйма могут иметь аппаратное шифрование, которое осуществляет микросхема SATA-USB-моста на плате расширения такой коробки, либо специализированный, отдельно смонтированный, чип. При этом, пока устройство исправно, никаких проблем не возникает, но стоит только потерять коннектор или сгореть плате расширения – и все, на выходе мы имеем кашу из шифрованных данных, прочитать которые без ключей шифрования невозможно.
Но и это не все. Часть накопителей имеет уже собственное аппаратное шифрование данных. И в итоге может получиться так, что сначала данные шифрует плата расширения USB-коробки, а затем – сам накопитель. В этом случае потеря любого звена этой цепи приведет к потере данных. Ужас? Согласен. Но и это еще не все! У части накопителей вы можете самостоятельно включить дополнительное шифрование – при подключении к компьютеру такой накопитель определится как CD и предложит вам запустить блокирующую его программу с парольной защитой. Если вы не введете пароль правильно, доступа к данным вы не получите.
Игры с «защитой» привели даже к появлению накопителей, защищенных сканером отпечатка пальцев – но здесь мы их не рассматриваем, так как это устройства, не имеющие широкого распространения. Скажем лишь, что если вдруг на рынке появятся внешние диски со сканером сетчатки глаза или анализатором ДНК – это будет лишь продолжением уже имеющейся технологии сканирования отпечатков пальцев и соответствующим продолжением «шпионских игр».
Как я отмечал выше, внешние накопители форм-фактора 2.5 дюйма можно приобрести практически в любом магазине. Есть и другая опция: купить отдельно жесткий диск, USB-коробку, и вставить одно в другое. Экономия минимальная (не больше 1 – 2 долларов), но зато вы можете сами выбрать, какой ЖД будет стоять внутри.
Кроме стандартных USB-коробок, существуют так называемые «высокозащищенные» внешние накопители. Обычно это коробки, покрытые толстым слоем резины, у которых USB-разъем закрывает специальная резиновая или прорезиненная заглушка. Такие устройства можно (но очень ненадолго и очень неглубоко) погружать в воду, они легко выдерживают воздействие дождя или тумана. Но думать, что они защищены от ударов – нельзя.
Конечно, благодаря резиновому покрытию такие накопители выдержат немного более сильный удар, чем накопители в стандартном корпусе. Но полностью поглотить удар подобное покрытие не в состоянии – следовательно, накопитель имеет высокий риск повреждения. Ни в коем случае нельзя доверяться маркетологам, преподносящим данные устройства как extreme-решения (вот теперь то ваши файлы в полной безопасности!!!): они не могут быть хорошо защищены от ударов! Основная защита от ударов 2.5-дюймовых внешних накопителей – это конструкция самих НЖМД. Многие ноутбучные жесткие диски имеют встроенные сенсоры, позволяющие определить механические перегрузки (так называемый G-, или шок-сенсор). В случае возникновения таких перегрузок накопитель паркует головки и останавливает шпиндельный двигатель (часто такое наблюдается при работе ноутбуков, когда вы резко поднимаете или переносите устройство – система как-бы «подвисает», начиная работать только после того, как вы поставите компьютер более-менее стабильно; во время переноски вы отчетливо слышите и чувствуете, что вращение внутри мобильного компьютера стало слабее или прекратилось). В USB-коробке будет работать тот же принцип – если накопитель успеет запарковать БМГ и остановить шпиндель, он, скорее всего, переживет удар. Если нет – то он почти наверняка будет поврежден.
Что мы можем посоветовать купить из таких устройств? Прежде всего, не гонитесь за максимальной емкостью: устройства среднего объема, как правило, имеют оптимальное соотношение цена/емкость; кроме того, они обычно имеют более простую конструкцию (меньшее количество движущихся частей – меньше суммарный риск выхода из строя). В настоящее время такими устройствами являются накопители емкостью 1 ТБ: в них имеется 1 или 2 магнитные пластины и, соответственно, 2 или 4 головки. Накопители емкостью 2 ТБ толщиной 9 мм имеют уже 3 магнитные пластины (6 головок), а более толстые 15-миллиметровые диски – 4 пластины и 8 головок. Именно по этой причине они намного чаще выходят из строя.
Устройства производителей, использующих внутри коробок свои собственные диски (WD, Seagate, Toshiba) почти наверняка имеют аппаратное шифрование данных – это также нужно учитывать. Менее известные производители (ADATA, AgeStar, DELTA и т.п.) наоборот, используют чипы аппаратного шифрования очень редко, так как это дополнительные расходы при производстве (будет страдать конкурентоспособность). Коробки китайского производства (Exxle, StoreData, DataGo Pro и т.п.) имеют крайне низкое качество сборки и вполне могут оказаться причиной выхода из строя вашего НЖМД после нескольких месяцев (а то и секунд) использования.
Кроме этих двух факторов, обращайте внимание также на разъем (USB-2 или USB-3, а также – в случае третьего поколения USB – высокий разъем или низкий). Разъемы различаются не только скоростью работы, но также и надежностью подключения: USB второго поколения имеет более надежный разъем, который сложнее сломать или расшатать, однако скорость будет не слишком высока. Кроме того, важно смотреть и на длину и количество разъемов USB-кабеля. Чем такой кабель короче, тем лучше он обеспечивает передачу данных и тем стабильнее будет питание. Кроме того, если на его «компьютерном» конце будет не один, а два разъема, такой кабель имеет дополнительное питание и, соответственно, обеспечивает значительно более стабильную работу накопителя.
Важно отметить, что производители HDD выпускают устройства, уже имеющие «на борту» разъем USB – т.е., на таких жестких дисках уже реализована та самая плата расширения (USB-SATA мост и питание). Это удачное решение с позиций маркетинга, несколько удешевляющее USB-диски форм-фактора 2.5 дюйма, однако конструктивно это решение сильно проигрывает стандартному SATA-интерфейсу. Прежде всего, это связано с тем, что если выходит из строя USB-SATA-мост на плате расширения, мы всегда можем отсоединить его и получить как минимум рабочий НЖМД (хотя, возможно, и зашифрованный – но это уже другая проблема; главное, что накопитель сам по себе будет абсолютно исправен). В случае с НЖМД с распаянным USB-разъемом, если USB-SATA-мост выходит из строя – диск перестает работать полностью, так как SATA-разъема и разъема питания в штатном режиме у такого накопителя нет. В этом случае, если мы хотим получить исправный накопитель или доступ к данным, нам придется либо искать и модифицировать совместимую SATA-плату электроники накопителя, либо распаивать на плате SATA-разъем.
Тип 2. Внешние USB-накопители на базе НЖМД 3.5 дюйма
Принцип устройства и работы этих накопителей такой же, как и у предыдущих дисков: имеется коробка, в которой размещены непосредственно HDD (намного реже – несколько HDD) и плата расширения, предоставляющая доступ к дисковому пространству через разъем USB. Главное отличие – использование внутри такой коробки накопителей форм-фактора 3.5 дюйма со всеми вытекающими из этого последствиями: значительно большими размерами и весом, необходимостью организации внешнего питания (так как запитать полноразмерный накопитель по USB уже не получится) и очень сильной чувствительностью к внешним воздействиям (удары, падения и т.п.). Последняя особенность полностью сводит на нет все положительные качества этих устройств: если внешний накопитель форм-фактора 2.5 дюйма при падении или ударе все-таки имеет какие-то шансы выжить, накопитель 3.5 дюйма абсолютно лишен таких шансов, так как не имеет никаких защитных механизмов. Это и понятно: такой HDD предназначен для работы в стационарных условиях настольного компьютера или сервера, защищать которые от использования в движении не нужно.
К счастью, внешние накопители данных на базе НЖМД форм-фактора 3.5 дюйма встречаются значительно реже, чем 2.5-дюймовые внешние диски. Их использование должно регламентироваться несколькими правилами:
Покупать такие хранилища информации мы не рекомендуем в силу описанных выше особенностей. Однако если вы все-таки хотите обзавестись этим громоздким девайсом, то вот что мы можем посоветовать.
Тип 3. Сетевые хранилища (NAS, Network Attached Storage)
Огромный пласт накопителей информации составляют сетевые хранилища (сетевые диски). Это, как правило, устройства на 4 НЖМД (реже больше, еще реже – меньше), имеющие сетевой (RJ45) тип подключения. Довольно часто такие устройства, даже если и имеют USB-интерфейс, не могут подключаться к ПК в качестве внешнего устройства – USB-интерфейс у них предназначен для настройки и отладки ОС.
Прежде всего, следует знать, что сетевое хранилище информации – это полноценный компьютер, работающий под управлением собственной операционной системы (обычно это какая-то разновидность Linux/Unix систем, работающая как файловый сервер; реже – усеченная версия Windows). Практически любое современное сетевое хранилище позволяет создать на его базе не только стандартный сетевой диск, но также и FTP-сервер. При этом многие из устройств, поддерживающие данную функцию, предлагают обход динамических IP посредством собственных DNS-сервисов, либо посредством специализированных сервисов (например, DynDNS). Таким образом, имея внешнее сетевое хранилище и желание, можно организовать FTP-доступ к своим данным из любой точки мира.
Кстати, имеются хранилища, предоставляющие на определенный срок бесплатное хранение ваших данных в облаке такого же объема, что и сетевой накопитель. Обычно это 1 год бесплатного сервиса, после которого облачный тип хранения данных нужно покупать.
NAS-диски (сетевые хранилища) производятся несколькими крупными и довольно большим числом небольших компаний, среди лидеров в настоящее время можно выделить Synology, QNAP, Drobo, WD, D-Link, Seagate Personal Cloud.
Работа сетевого хранилища построена по принципам администрирования и распределения доступа. При настройке устройства указывается суперадминистратор, который может распределять доступ к папкам (или к устройству в целом) другим пользователям, а также распределять их права (и/или квоты). Такой подход делает использование общих данных безопасным, но не слишком удобным: при подключении к сетевому диску пользователь вынужден вводить свои логин и пароль.
Подавляющее большинство сетевых дисков – это дисковые массивы (RAID) различной конфигурации. Соответственно, в зависимости от конфигурации, эти устройства могут быть либо очень быстрыми, либо очень надежными. Что это значит?
Если вы объединяете в массив несколько дисков, то единственный способ ускорить работу массива – это заставить систему записывать данные одновременно в несколько дисков массива. Такой прием получил название страйпирование и заключается в следующем: общее дисковое пространство массива разделяется на небольшие порции (страйпы), чередующиеся в определенном (как правило, шахматном) порядке на всех дисках массива. Таким образом, общая «поляна» массива будет выглядеть следующим образом: в случае, если размер нашего страйпа 16 секторов, данные будут записываться сначала на один диск – 16 секторов, потом на второй – следующие 16, затем на третий – 16, и так до конца массива; после того, как будут записаны данные на последний диск массива (16 секторов), снова пойдет запись на первый диск массива (следующие 16 секторов) – и так в цикле. Таким образом, если операционная система умеет работать с подобными массивами (а современные ОС делают это легко и непринужденно), скорость записи возрастает кратно количеству дисков в массиве, так как файл будет записываться не на один диск, сектор за сектором, а сразу на все диски отдельными порциями. Прирост производительности, соответственно – колоссальный. Однако если выходит из строя один накопитель массива, данные полностью теряются, так как записанные малыми порциями файлы находятся одновременно на всех дисках устройства, и могут быть считаны только, если все эти диски исправны.
Другая ипостась дисковых массивов – повышенная надежность. Некоторые типы массивов (RAID-5, RAID-6 и т.п.) позволяют хранить так называемые «данные чётности» на всех дисках массива (либо на одном, выделенном для этого, диске – но такие схемы сейчас уже не используются, или используются настолько редко, что ими можно пренебречь). В этом случае данные также записываются на дисках порциями (страйпами), но они перемежаются с другими данными – страйпами чётности. В этом случае, если выйдет из строя один диск массива (в случае RAID-5) или даже два (RAID-6), массив сможет работать дальше, и данные будут доступны. Если же в массив установить новый диск вместо вышедшего из строя, то массив «вылечит» сам себя, перенеся на новый накопитель необходимые фрагменты информации.
Конечно же, массивы с повышенной надежностью, по сравнению с быстрыми массивами типа RAID-0, значительно медленнее, в силу того, что контроллер массива вынужден постоянно обсчитывать информацию четности. Кроме того, вы будете иметь доступную емкость устройства меньше, чем емкость всех НЖМД, которые в него входят: в случае с RAID-5 вы будете терять 1 диск, а в случае с RAID-6 – два. Это своеобразная плата за сверхнадежность массива.
Существует еще один способ организации надежных дисковых массивов – зеркалирование. Два диска, или два массива, работают абсолютно синхронно, данные на них записываются как на один диск. У этой схемы есть неоспоримый плюс – вы имеете две копии ваших данных на двух физически разных носителях. К сожалению, есть и отрицательная сторона: при выходе из строя одного диска второй также может выйти из строя с той же неисправностью. Нам приходилось видеть копирование как микропрограммных, так и физических проблем у накопителей, входящих в зеркало. Естественно, это случается далеко не всегда, однако знать о потенциальной опасности такого типа нужно.
Как правило, любой NAS имеет определенную пре-конфигурацию, которую опытный пользователь всегда может изменить. И от этого происходит, пожалуй, самая неприятная, проблема NAS: изменение конфигурации по ошибке. Скажем, случилось так, что ваше сетевое хранилище, сконфигурированное на заводе как RAID-5, потеряло один диск. Не беда: вы купили новый, установили его в лоток, и решили посмотреть в программе конфигурирования устройства (обычно она доступна в виде web-интерфейса, доступ к ней осуществляется по сети посредством набора определенного сетевого адреса). Обнаружили, что ваш диск еще не включен в массив (ох уж эти производители… а обещали, что все будет работать автоматически!) и включили его в него принудительно. Коробка начала что-то делать, а по окончании процесса вы не увидели в ней ваших данных.
Караул!!!
Но как это произошло? Дело в том, что процесс автоматического перестроения массива при установке в него нового диска занимает много времени, и до тех пор, пока диск не будет полностью проинициализирован (т.е., пока система управления массивом не перенесет на него в правильные места все предназначенные для него блоки данных), он не может считаться членом массива. Соответственно, система его таковым и не считает и не ставит ему этого статуса. Когда же вы насильно ставите накопитель в массив, вы формируете массив заново – и, соответственно, теряете бывшие у старого массива параметры и конфигурацию. Если вы после этого еще и попытаетесь переконфигурировать рейд «обратно» – то вы рискуете получить на выходе кашу из данных, раскиданных по всем HDD массива, восстановить которые будет уже весьма затратно.
Кроме проблем с массивами, у сетевого хранилища может выходить из строя и компонентная база компьютера, который хранилищем управляет: процессор, память, материнская плата и т.п. Поэтому довольно часто сетевое хранилище мертво, а диски в нем – нет. Однако не торопитесь радоваться (ура, ура! – данные на дисках, значит сейчас мы их скопируем…) – конфигурации массивов NAS бывают очень и очень не простые. Особенно этим славятся дисковые массивы HP, часто имеющие нестандартные смещения внутри массивов, а также другие особенности организации пространства массива. Но наиболее яркий пример сложной организации дискового массива – это сетевые хранилища Drobo.
Дело в том, что подавляющее большинство сетевых дисков в обязательном порядке требует для установки диски одной и той же емкости – иначе дисковые массивы просто не будут собираться. Компания Drobo разработала собственный стандарт организации дисковых массивов, позволяющий использовать в массиве диски разной емкости. При этом потеря диска может быть как фатальной для данных, так и нет – это уже становится практически непредсказуемо (хотя компания Drobo утверждает обратное). Проблема сборки массивов из сетевых хранилищ Drobo заключается в том, что в массиве будут встречаться нецикличные повторения, разная физическая величина страйпа, разный порядок блоков и другие особенности. Все это делает восстановление данных с устройств такого типа похожим на сборку сложного паззла: пока все части (блоки) не легли в правильные места, данные будут недоступны.
Кто и как обычно использует сетевые хранилища? В основном – это организации, для которых покупка полноценного файл-сервера нецелесообразна либо по финансовым соображениям, либо для него просто нет места (требуется монтаж серверной стойки, организация охлаждения, выделение специального места, где работникам не будем мешать шум работающего агрегата, и т.п.). Мы встречались с NAS в частных поликлиниках (и даже государственных больницах), школах, офисах небольших и средних компаний, и т.п. В целом эти устройства довольно широко распространены и довольно часто поступают для восстановления данных.
На что обратить внимание при покупке сетевого хранилища? Первое, и, наверное, самое главное – это организация системы охлаждения дисков внутри него. Посмотрите, есть ли она, и если есть (как правило, она имеется) – то как производится обдув: обдуваются ли все диски равномерно, или каким-то дискам «достается» больше холода, а каким-то – меньше? Кроме того, посмотрите, куда направлен поток охлаждающего воздуха: вперед, назад, вверх или в пол. Направление воздуха вперед или назад наиболее оптимально.
Следующее, что вам нужно учитывать – это количество дисков, которое можно установить в корзину, и максимальная поддерживаемая емкость. Да-да, вы не ослышались – максимальная поддерживаемая емкость. Довольно часто производители NAS-коробок ограничивают емкость НЖМД, которые вы можете поставить внутрь. Для чего это делается, нам неведомо, но довольно часто встречаются сетевые диски, которые не поддерживают диски емкостью более 2 ТБ. Таким образом, общая емкость устройства будет ограничена этим самым порогом, перешагнуть который обычно не удается никак.
Определившись с охлаждением, количеством и объемом дисков, обратите внимание на функции самого NAS. Тут, как говорится, все зависит от того, что вам нужно от сетевого хранилища: просто хранение каких-то данных, или организация к ним доступа разного типа, а также «раздача» части этих данных всему миру или определенным группам пользователей. Любое сетевое хранилище должно иметь минимальный набор функций: HTTP- и файл-сервер, FTP-сервер, торрент-клиент и т.п. Все эти функции расширяют область применения устройства. Скажем, уходя из офиса, вы назначили сетевому диску скачать несколько фильмов (торрент-клиент), а утром спокойно копируете их на внешний жесткий диск и, придя домой, просматриваете их; или вам нужно передать кому-то на другом конце планеты несколько тяжеловесных файлов – за 2 минуты вы создали FTP-сервер, назначили пароль и логин, и вот уже этот кто-то качает нужные файлы прямо с вашего сетевого хранилища, минуя опасную стадию закачки данных на внешний ресурс.
Наконец, последний совет. Не покупайте NAS именно той емкости, которая вам нужна на текущий момент. Покупайте сетевой диск «на вырост». Начав использовать это, без сомнений, весьма удобное в силу глубокой интеграции с сетью устройство, вы поймете, что емкости его вам катастрофически не хватает, и будете вынуждены ее нарастить – а это дополнительный расход.
Выводы и заключение
Ну что же, какие выводы можно сделать из этого, вне всяких сомнений, очень короткого и неполного обзора?
Вывод первый: внешних накопителей очень много, и только вам решать, какой накопитель вы хотите использовать, да и нужен ли он вам вообще.
Вывод второй: для того, чтобы выбрать правильный внешний диск, нужно учитывать множество факторов.
Вывод третий: внешний жесткий диск – это не только прекрасное устройство для хранения данных, но и потенциальный источник проблем.
Исходя из всего вышесказанного, мы хотим заключить эту статью парой простых советов. Первый – если вы купили внешний жесткий диск, то не храните все яйца в одной корзине. Старайтесь иметь несколько копий ваших данных в разных местах (облачные сервисы, основной жесткий диск в компьютере, внешние носители данных) – тем более, что в настоящее время организовать резервные копии достаточно просто и в целом недорого. Второй совет – покупая внешний жесткий диск, думайте прежде всего о его надежности, а не об объеме или скорости. Надежность – это наиболее важный показатель: лучше иметь диск емкостью 1 ТБ, который проработает без нареканий несколько лет, чем накопитель 8 ТБ, который умрет через месяц после начала использования.
