Przetwarzanie danych osobowych

Nasza witryna korzysta z plików cookies

Wykorzystujemy pliki cookie do spersonalizowania treści i reklam, aby oferować funkcje społecznościowe i analizować ruch w naszej witrynie, a także do prawidłowego działania i wygodniejszej obsługi. Informacje o tym, jak korzystasz z naszej witryny, udostępniamy partnerom społecznościowym, reklamowym i analitycznym. Partnerzy mogą połączyć te informacje z innymi danymi otrzymanymi od Ciebie lub uzyskanymi podczas korzystania z ich usług i innych witryn.

Masz możliwość zmiany preferencji dotyczących ciasteczek w swojej przeglądarce internetowej. Jeśli więc nie wyrażasz zgody na zapisywanie przez nas plików cookies w twoim urządzeniu zmień ustawienia swojej przeglądarki, lub opuść naszą witrynę.

Jeżeli nie zmienisz tych ustawień i będziesz nadal korzystał z naszej witryny, będziemy przetwarzać Twoje dane zgodnie z naszą Polityką Prywatności. W dokumencie tym znajdziesz też więcej informacji na temat ustawień przeglądarki i sposobu przetwarzania twoich danych przez naszych partnerów społecznościowych, reklamowych i analitycznych.

Zgodę na wykorzystywanie przez nas plików cookies możesz cofnąć w dowolnym momencie.

Optyczne.pl

Artykuły

Standardy szybkich złączy w pracy fotografa i twórcy wideo

10 czerwca 2019

2. Biblioteka danych na komputerze

Standardy szybkich złączy w pracy fotografa i twórcy wideo - Biblioteka danych na komputerze

Zdecydowanie najprostszym sposobem będzie zakup wydajnego komputera (stacjonarnego lub laptopa), zainstalowanie na nim odpowiedniego oprogramowania do edycji materiałów, czyli np. Adobe Lightroom, Final Cut Pro X czy Adobe Premiere i przechowywanie biblioteki danych na lokalnym dysku twardym.

Przez wiele lat było to najlepsze rozwiązanie, bowiem najlepszą wydajność zapewniały dyski znajdujące się we wnętrzu naszego komputera, a zapis i odczyt danych z jakichkolwiek nośników zewnętrznych czy to przez porty USB, czy sieć ethernet był znacznie wolniejszy.


- - - - - - - - - - - - - - - - - - R E K L A M A - - - - - - - - - - - - - - - - - -

- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -

W tym wypadku najczęściej wąskim gardłem okazuje się prędkość zapisu i odczytu danych z dysków twardych znajdujących się w naszym komputerze, a problemem, którego często doświadczamy, jest ich zbyt mała pojemność.

Ograniczenia SATA

Wciąż najbardziej popularne i tym samym najtańsze są dyski wykorzystujące interfejs SATA (Serial ATA, ang. Serial Advanced Technology Attachment). Jest to szeregowa magistrala komputerowa stworzona do łączenia urządzeń pamięci masowej (dysków, napędów optycznych, itp) z kontrolerem znajdującym się na płycie głównej. Trzecia i zarazem ostatnia generacja tego standardu pozwala na transfer danych na poziomie 6 GB/s. Przekłada się to na maksymalne realne prędkości zapisu i odczytu danych sięgające 600 MB/s. Jednak to, jaką prędkość osiągniemy w rzeczywistości, zależy od tego, jakiego dysku użyjemy. Mamy do wyboru nośniki typu HDDSSD. Te pierwsze przechowują dane na ruchomych talerzach, są bardzo tanie, ale osiągają prędkości zapisu i odczytu na poziomie 150–180 MB/s. W ich wypadku nie wykorzystujemy więc pełni możliwości interfejsu SATA, jednak jest to zdecydowanie najtańsze rozwiązanie, bowiem za nośniki o pojemności 1 TB musimy zapłacić zaledwie ok. 200 zł.

Standardy szybkich złączy w pracy fotografa i twórcy wideo - Biblioteka danych na komputerze
Tradycyjne dyski twarde osiągają prędkości na poziomie 150 MB/s i są zdecydowanie najtańszym rozwiązaniem.

Dużo lepszym rozwiązaniem będzie więc zastosowanie dysków SSD, w których dane przechowywane są w półprzewodnikowych kościach pamięci typu flash, takich jak np. w kartach SD. Szybkość zapisu i odczytu jest tu bardzo duża i zależy od zastosowanych na dysku kości pamięci. Jednak przeglądając ofertę dysków SSD z interfejsem SATA zauważymy, że w zasadzie nie różnią się one prędkością i wszystkie oferują transfery na poziomie 500–600 MB/s. Dzieje się tak dlatego, że postęp w produkcji pamięci półprzewodnikowych jest na tyle duży, że ograniczeniem szybkości pracy dysków SSD stał się interfejs SATA, który ma już ponad 10 lat.

Standardy szybkich złączy w pracy fotografa i twórcy wideo - Biblioteka danych na komputerze
Dyski SSD z interfejsem SATA osiągają maksymalnie 500–600 MB/s.

Nie ulega wątpliwości, że lepszym rozwiązaniem będzie zakup dysku SSD, nawet w przypadku, gdy korzystamy z interfejsu SATA, jednak musimy się liczyć z nieco większym wydatkiem, bowiem za nośniki o pojemności 1 TB musimy zapłacić ok. 500–600 zł.

PCI Express

W związku z opisanymi wyżej ograniczeniami SATA oraz rozwojem dysków SSD producenci postanowili wykorzystać do transmisji danych standard PCI Express. Choć w wersji 4.0 pozwala on osiągać aż 250 Gb/s, to na rynku oferowane są w tej chwili dyski SSD wykorzystujące PCIe w wersji 3.0 z 4 liniami, które daje teoretyczne 32 Gb/s przepustowości. Na potrzeby współpracy dysków SSD z PCI Express opracowano protokół NVMe (Non-Volatile Memory Express), który zastąpił AHCI stworzony z myślą o tradycyjnych dyskach z interfejsem SATA. NVMe jest logicznym interfejsem definiującym sposób dostępu do danych znajdujących się na nośniku podłączonym do PCI Express, jednak uwzględnia on specyfikę dysków SSD, czyli niewielkie opóźnienia i równoległą budowę pamięci. Dzięki temu najnowsze dyski SSD PCI Express 3.0×4 NVMe osiągają prędkości odczyt/zapis sięgające realnie 3500/3000 MB/s. Są to na tyle zadowalające wartości, że jedyne, czym musimy się martwić w przypadku doboru tego typu dysków, to ich cena, bowiem za nośnik o pojemności 1 TB musimy zapłacić ponad 1000 zł.

Standardy szybkich złączy w pracy fotografa i twórcy wideo - Biblioteka danych na komputerze
Dyski SSD PCI Express NVMe oferowane są najczęściej ze złączem M.2, dzięki czemu możemy ich używać nie tylko w komputerach stacjonarnych, ale też w ultrabookach.

Mamy więc do wyboru tanie i wolne dyski HDD, szybsze i nieco droższe dyski SATA SSD oraz bardzo szybkie i zdecydowanie najdroższe dyski SSD PCI Express NVMe. Jeżeli danych nie mamy zbyt wiele, to wybór jest dość jednoznaczny, jednak obecnie nawet amatorzy mogą pochwalić się bibliotekami zdjęć i filmów zajmującymi kilka terabajtów, co znacznie komplikuje sprawę.

Kontrolery RAID – szybkość i bezpieczeństwo

Jednak abstrahując od cen, prędkości i pojemności powinniśmy też rozważyć kwestię bezpieczeństwa naszych danych. Co z tego, ze wydamy tysiące złotych na szybki dysk SSD PCI Express NVMe o pojemności kilku terabajtów, skoro nasze dane nie będą na nim bezpieczne i w przypadku awarii nośnika możemy je bezpowrotnie utracić. Musimy rozważyć kwestię wykonywania backupów, zastanowić się, gdzie te backupy będziemy robić, jak często oraz za pomocą jakiego interfejsu.

Ciekawą opcją wydaje się tu zastosowanie dobrego kontrolera RAID (ang. Redundant Array of Independent Disks – nadmiarowa macierz niezależnych dysków). Pozwala on zapisywać dane równolegle na kilku dyskach rozdzielając je pomiędzy nośniki w taki sposób, by zapewnić bezpieczeństwo danych i/lub zwiększyć wydajność. Zaawansowane kontrolery RAID wykorzystują PCI Express i obsługują dyski SATA lub SAS. Dzięki takiemu rozwiązaniu możemy osiągnąć transfery sięgające 12 Gb/s.

Standardy szybkich złączy w pracy fotografa i twórcy wideo - Biblioteka danych na komputerze
Kontroler RAID dla PCI Express obsługujący dyski SATA.

W tym wypadku warto zastanowić się nad wyborem poziomu macierzy RAID. Poziom RAID 0 nie zapewnia nam w ogóle bezpieczeństwa, bowiem dane są rozdzielane na kilka dysków i w przypadku awarii jednego z nich tracimy je bezpowrotnie. Zyskujemy jednak na wydajności i przy kilku dyskach HDD możemy osiągać szybkość na poziomie dysków SSD. W RAID 1 szybkość transferu się nie zwiększy, jednak dzięki zapisaniu danych równolegle na dwóch lub większej liczbie nośników osiągamy odpowiedni poziom zabezpieczeń.

Mamy też to dyspozycji poziomy RAID 2, 3, 4, 5 oraz RAID 1+0 i RAID 0+1, które nie tylko zwiększają wydajność, ale też zapewniają odpowiednie poziomy bezpieczeństwa. Możecie o nich poczytać tutaj.

Opcją dla majętnych będą kontrolery RAID dla dysków SSD PCI Express NVMe. Dzięki nim możemy osiągnąć transfery na poziomie ok. 6000 MB/s w RAID 0, lub zapewnić bezpieczeństwo danych przy równoległym ich zapisie na dwa dyski z prędkością ok. 3000 MB/s. Oczywiście rozwiązanie to dość mocno uderzy nas po kieszeni, bo oprócz zakupu przynajmniej dwóch dysków SSD PCI Express NVMe i kontrolera, musimy też wyposażyć komputer w odpowiednio szybki procesor i płytę główną w chipsetem, który obsłuży takowy kontroler.

Problem z dostępnością

Jednak niezależnie od tego, jaką opcję z powyżej wymienionych wybierzemy, nie rozwiążemy problemu braku dostępności naszych danych. W czasach, gdy sporą część życia spędza się w świecie wirtualnym, zależy nam, aby nasze dane były łatwo dostępne z każdego miejsca. Co z tego, że nasze zdjęcia i materiały trzymamy na bardzo wydajnym komputerze, skoro nie możemy ich szybko udostępnić znajomym, czy klientom. W firmach ważne jest też, aby biblioteka była dostępna dla kilku pracowników zajmujących się obróbką materiałów, tak więc powinna znajdować się na wydajnym urządzeniu dostępnym z wielu stacji roboczych. Przechowując nasze zdjęcia i filmy na osobistym komputerze ograniczamy więc znacząco nasze możliwości.

Dlatego znów musimy powrócić do tematu serwerów NAS, o których pisaliśmy w artykule pt. „Dlaczego fotograf powinien kupić serwer NAS?”. Znakomicie rozwiązują one kwestie bezpieczeństwa i dostępności danych w naszym środowisku pracy, jednak też borykają się problemami wydajności i tzw. wąskim gardłem. W kolejnym rozdziale przyjrzymy się rozwiązaniom oferowanym przez firmę QNAP, dzięki którym udaje się wyeliminować niektóre niedogodności.