NAS et disques de surveillance : quelles sont les différences et pourquoi sont-elles importantes ?

How do NAS and surveillance HDDs differ from regular desktop drives?

Network-attached storage (NAS) and surveillance hard disk drives (HDDs) are designed and tested to deliver reliable, long-term 24×7 operation. The drives found in most desktop and laptop computers aren’t built with this type of usage in mind.

Moreover, NAS HDDs, such as the Toshiba N300 and surveillance HDDs, typically incorporate rotational vibration (RV) sensors. These enable multiple drives to be safely mounted close together in the same enclosure, and still operate reliably. Without the sensors, there’s a risk of rotational vibration affecting other drives in a multi-bay system.

Where do NAS and surveillance drives sit in relation to the high-end HDDs found in servers?

Like NAS and surveillance HDDs, server-grade hard drives are designed for 24×7 operation and for systems where multiple disks operate in close proximity. The key difference is around data workloads: server HDDs are built for the high-volume work associated with large numbers of users and intensively used production databases. NAS and surveillance HDDs are engineered for the less-demanding workloads typical of surveillance or central network data storage.

Consequently, NAS and surveillance HDDs sit between server-grade and desktop-type drives, both in terms of workload capability and price.

With more and more data being stored in the cloud, what is driving the continued demand for local storage, particularly NAS?

We’ve all heard about the global data explosion, and while the cloud offers part of the storage solution, there are situations where data needs to be housed locally. There is also an increasing appreciation of the importance of robust, reliable backups. Combined with the world’s ever-growing data volumes, this need to keep copies of data is multiplying storage capacity requirements across the board, from home users with NAS- and surveillance systems to large enterprises.

NAS systems have evolved and now incorporate many of the features you would previously only see in more-expensive Enterprise storage server systems with Fibre Channel connections. This means that as storage demands grow, particularly in businesses, NAS systems with Toshiba’s N300 NAS HDD can be used for ever-larger parts of it.

En quoi les disques durs NAS et de surveillance sont-ils différents des disques ordinaires ?

Les disques de stockage en attachement direct (NAS) et de surveillance sont conçus et testés pour un fonctionnement fiable et à long terme 24 h/24 et 7j/7. Les disques utilisés dans la plupart des ordinateurs de bureau ou portables ne sont pas conçus pour ce type d’usage.

De plus, les disques durs NAS, tels que le Toshiba N300 et les disques de surveillance, incluent généralement des capteurs de vibration rotationnelle. Cela permet de monter en toute sécurité plusieurs disques dans le même boîtier et d’obtenir un fonctionnement fiable. Sans ces capteurs, les vibrations dues à la rotation risquent d’affecter les autres disques de la baie.

Où se situent les disques durs NAS et de surveillance par rapport aux disques durs haut de gamme des serveurs ?

Comme les disques durs NAS et de surveillance, les disques des serveurs sont conçus pour un fonctionnement constant et pour les systèmes où plusieurs disques fonctionnent très près les uns des autres. La différence clé concerne les charges de travail. En effet, les disques durs des serveurs sont conçus pour les tâches à fort volume liées à un grand nombre d’utilisateurs et à des bases de données de production fortement sollicitées. Les disques durs NAS et de surveillance sont conçus pour des charges de travail moins intensives, à savoir la vidéosurveillance ou le stockage central du réseau.

Par conséquent, les disques NAS et de surveillance se situent entre les disques serveur haut de gamme et les disques pour ordinateur personne, que ce soit en termes de capacité de charge de travail ou de prix.

Les données étant de plus en plus stockées dans le Cloud, qu’est-ce qui tire la demande en stockage local, notamment pour le NAS ?

Nous avons tous entendu parler de l’explosion du volume de données et si le Cloud constitue l’une des solutions de stockage, il reste de nombreux cas où les données doivent être stockées localement. L’importance de systèmes de stockage robustes et fiables est de mieux en mieux comprise. En combinaison avec les volumes de données sans cesse croissants à l’échelle mondiale, cet impératif de sauvegarde entraîne la multiplication des systèmes de stockage dans tous les domaines, que ce soit à la maison pour les systèmes NAS ou les systèmes de surveillance des grandes entreprises.

Les systèmes NAS ont évolué et intègrent désormais des fonctionnalités qui n’existaient jusqu’à présent que sur les systèmes de stockage des grandes entreprises dotées de connexions Fibre Channel. Cela signifie que si la demande stockage augmente, notamment dans les entreprises, les systèmes NAS avec notamment les disques durs NAS N300 de Toshiba, peuvent être utilisés de façon beaucoup plus étendue.

Compte tenu de la baisse du prix des disques SSD, les disques durs ont-ils encore un avenir ?

Le coût des disques SSD s’est réduit considérablement et certains systèmes NAS les utilisent comme mémoire cache. Les disques SSD offrent d’excellentes performances, tandis que les disques durs sont les seuls à offrir une capacité conséquente à un prix abordable. D’autre part, les recherches actuelles sont prometteuses et devraient augmenter la densité de données et le nombre de plateaux du disque dur, ce qui devrait faire chuter le prix par Go et déboucher sur des gains significatifs de capacité. Par conséquent, ils demeureront une partie essentielle de l’écosystème de stockage pendant au moins les 10 prochaines années.

Pourquoi est-il plus économique de faire évoluer des disques durs que des disques SSD ? Pour faire simple, un disque SSD est un ensemble de cellules de stockage, chacune ayant son propre transistor de lecture/écriture et câblage. Les géométries plus réduites et l’empilement de cellules 3D font que pour doubler la capacité, vous devez doubler le nombre de cellules de stockage, ce qui en retour double le nombre de transistors et fils requis et fait exploser les coûts. Avec un disque dur, il est possible d’augmenter la densité d’enregistrement et d’ajouter des plateaux moins chers sans augmenter la taille physique du disque ou influer de façon significative sur son prix.

Quelles capacités puis-je attendre pour les disques NAS à court et moyen terme ?

Nous avons déjà constaté des améliorations du mode d’enregistrement des données et du nombre de plateaux pouvant tenir sur un disque standard de 3,5 pouces. Ces améliorations signifient que les disques NAS peuvent désormais atteindre une capacité de 8 To.

L’étape suivante pourrait être de remplir les boîtiers à l’hélium, une technique déjà utilisée pour les applications pour serveur. Cela permet d’utiliser un plateau plus fin et par conséquent d’en mettre plus dans le même espace. Ce développement devrait permettre de pousser la capacité des disques NAS jusqu’à environ 14 To.

D’autres travaux sont également en cours pour développer de nouvelles techniques d’enregistrement, ce qui devrait encore augmenter les capacités des disques durs NAS, voire aller au-delà de la limite théorique de 40 To.

Auteur :

Rainer W. Kaese – Responsable senior de la division Business Development Storage Products, Toshiba Electronics Europe

Rainer Kaese a plus de 20 ans d’ancienneté chez Toshiba. Il a débuté sur des circuits intégrés propres aux applications, a géré le centre de conception ASIC, puis avec l’équipe Business Development pour les produits ASIC et fonderie. Il est actuellement responsable de l’introduction des disques durs et des disques SSD Toshiba dans les centres de données, le Cloud Computing et les applications de grandes entreprises.