Standardy szybkich złączy w pracy fotografa i twórcy wideo
2. Biblioteka danych na komputerze
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.
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 HDD i SSD. 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.Tradycyjne dyski twarde osiągają prędkości na poziomie 150 MB/s i są zdecydowanie najtańszym rozwiązaniem. |
Dyski SSD z interfejsem SATA osiągają maksymalnie 500–600 MB/s. |
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.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. |
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.
Kontroler RAID dla PCI Express obsługujący dyski SATA. |
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.