Diferencias marcas modelos y gama de los mejores Discos duros

¿Cuál es el mejor disco duro? ¿Qué marca me conviene? ¿Qué modelo necesito realmente? ¿Sustitutye RAID a una copia de seguridad (Backup)? ¿ Disco duro mecánico, SSD o SSD Híbrido?

Cualquier disco duro, sea de la marca que sea, y sea de la gama que sea, puede fallar. La temperatura de funcionamiento, el uso intensivo y otros factores pueden afectar a la vida del disco duro. Aunque nn estudio publicado en 2007 por Google concluye que no hay una correlación sólida entre temperatura o intensidad de uso y la tasa de errores

Por suerte existe software para reparar y recuperar datos y trucos para intentar recuperar o reparar un disco duro dañado, estropeado o averiado.


Para mayor fiabilidad (Discos duros de escritorio el MTBF está considerado desde un uso de un 30% en lugar del 24/7) y de rendimiento (RAID edición tiene características específicas como Time Limited Error Recovery WD para evitar la tarjeta de "timeout" la unidad) razones, hay que ir con la ediciones "Enterprise" de los discos duros SATA.

• Seagate: Barracuda ES.2, Constellation, SV35
• WesternDigital: RE3, RE2, RE2-GP, RE44
• Hitachi: UltraStar A7K, DeskStar E7K
• Samsung Spinpoint F1 RAID Class

 "Mean Time Between Failures" (MTBF)

MTBF es un término estadístico en relación a la fiabilidad como se expresa en horas de encendido (POH) y es a menudo una especificación asociada con los mecanismos de disco duro.

Pero vayamos un poco más allá con el MTBF de un disco duro. Disco MTBF es una estadística calculada, medición pre-producción . La palabra clave aquí es "PRE", es decir que esto no es una estadística probada en real. Esta es unaposibilidad estadística de que el tiempo que un dispositivo de disco va a durar.

Seagate ya no utiliza el estándar de la industria "Tiempo medio entre fallos" (MTBF) para cuantificar las tasas promedio de unidades de disco falla. MTBF ha demostrado ser útil en el pasado, pero es errónea.

Para hacer frente a cuestiones de fiabilidad, Seagate está cambiando a otro nivel: "Porcentaje de errores anual" (AFR).

Nuevo estándar de Seagate es AFR. AFR es similar a MTBF y sólo difiere en unidades. Mientras MTBF es el número probablepromedio de horas de servicio entre fallos, AFR es el porcentaje probable de fallas por año, con base en el número total del fabricante de unidades instaladas de tipo similar. AFR es una estimación del porcentaje de productos que pueden fallar en el campo debido a una causa proveedor en un año. Seagate ha pasado de medidas promedio de las medidas porcentuales.

S.M.A.R.T.

La tecnología S.M.A.R.T. acrónimo de Self Monitoring Analysis and Reporting Technology consiste en la capacidad de detección de fallos del disco duro. La detección con anticipación de los fallos en la superficie permite al usuario el poder realizar una copia de su contenido, o reemplazar el disco, antes de que se produzca una pérdida de datos irrecuperable.

La tecnología S.M.A.R.T. monitoriza los diferentes parámetros del disco como pueden ser: la velocidad de los platos del disco, sectores defectuosos, errores de calibración, CRC, distancias medias entre el cabezal y el plato, temperatura del disco, etc.

Los parámetros más característicos a controlar son los siguientes:

• Temperatura del disco: El aumento de la temperatura a menudo es señal de problemas de motor del disco.

• Velocidad de lectura de datos: Reducción en la tasa de transferencia de la unidad puede ser señal diversos problemas internos.

• Tiempo de partida (spin-up):Cambios en el tiempo de partida pueden reflejar problemas con el motor del disco.

• Contador de sectores reasignados: La unidad Reasigna muchos sectores internos debido a los errores detectados, esto puede significar que la unidad va a fallar definitivamente.

• Velocidad de búsqueda (Seek time)

• Altura de Vuelo del Cabezal: La tendencia a la baja en altura de vuelo a menudo presagian un accidente del cabezal.

Uso de ECC y Conteo de errores: El número de errores detectados por la unidad, aunque se corrijan internamente, a menudo señala problemas con el desarrollo de la unidad. La tendencia es, en algunos casos, más importante que el conteo real.

Los valores de los atributos S.M.A.R.T van del número 1 al 253, siendo 1 el peor valor. Los valores normales son entre 100 y 200. Estos valores son guardados en un espacio reservado del disco duro.

En Linux podemos usar smartmontools (smart monitoring tools) y en Windows CrystalDiskInfo

ID/Hex	Atributo	Descripción
1/01	Raw Read Error Rate	Frecuencia de errores en una lectura RAW desde disco.
2/02	Throughput performance	Eficiencia media del disco duro.
3/03	Spin up time	Tiempo necesario para girar.
4/04	Start/Stop count	Número de inicios y paradas del eje del disco.
5/05	Reallocated sector count	Cantidad de sectores remapeados por defectos.
6/06	Read channel margin	Reserva de canales en operaciones de lectura.
7/07	Seek error rate	Frecuencia de errores en posicionamiento.
8/08	Seek timer performance	Eficiencia media de operaciones de posicionamiento.
9/09	Power-on hours count	Número de horas transcurridas en funcionamiento.
10/0A	Spin retry count	Número de intentos de giro.
11/0B	Calibration retry count	Número de intentos de calibración del dispositivo.
12/0C	Power cycle count	Número de eventos de encendido.
13/0D	Soft read error rate	Frecuencia de errores de lectura vía software.
191/BF	G-sense error rate	Frecuencia de errores como resultado de impactos internos.
192/C0	Power-off retract count	Número de eventos de apagado.
193/C1	Load/Unload cycle count	Número de ciclos Load/Unload.
194/C2	HDA temperatura	Informativo. Muestra la temperatura del disco.
195/C3	Hardware ECC recovered	Número de errores recuperados on-the-fly (En discos MAXTOR).
196/C4	Reallocation count	Número de operaciones de remapeado.
197/C5	Current pending sector count	Número de sectores inestables (esperando por remapeado).
198/C6	Offline scan uncorrectable count	Número de errores sin corregir.
199/C7	UDMA CRC error rate	Número de errores de CRC durante modo UltraDMA.
200/C8	Write error rate	Frecuencia de errores en operaciones de escritura.
201/C9	Soft read error rate	Número de errores al intentar acceder a la pista siguiente.
202/CA	Data Address Mark errors	Número de errores de Marca de datos (DAM).
203/CB	Run out cancel	Número de errores de detección de memoria.
204/CC	Soft ECC correction	Número de errores corregidos por un software de detección de errores.
205/CD	Thermal asperity rate (TAR)	Número de errores de temperatura.
206/CE	Flying height	Altura de las cabezas sobre la superficie del disco.
207/CF	Spin high current	Cantidad más alta actual para girar el dispositivo.
208/D0	Spin buzz	Número de rutinas para girar el dispositivo.
209/D1	Offline seek performance	Rendimiento de búsqueda durante operaciones de apagado.
220/DC	Disk shift	Cambio de disco.
221/DD	G-sense error rate	Número de errores como resultado de impactos detectados.
222/DE	Loaded hours	Número de horas en estado operacional.
223/DF	Load/unload retry count	Carga causada por operaciones de recurrencia (lectura, grabación, posicionamiento, ...).
224/E0	Load friction	Carga causada por la fricción mecánica.
225/E1	Load/Unload cycle count	Número total de ciclos de carga.
226/E2	Load-in time	Tiempo de carga en disco.
227/E3	Torque amplification count	Cantidad de rotaciones.
228/E4	Power-off retract count	Número de eventos de apagado.
230/E6	GMR head amplitude	Amplitud de las cabezas (GMR-head).
231/E7	Temperature	Temperatura de la unidad.
240/F0	Head flying hours	Tiempo transcurrido en operaciones de posicionamiento.
250/FA	Read error retry rate	Número de errores en operaciones de lectura.

Marcas y modelos, Gamas de discos duros (HDD)

Western Digital (WD)

Desktop - Escritorio

Caviar

• Green  - Bajo Consumo - Sin tanto rendimiento (más lento), menos temperatura y más silencioso. 5400 rpm. 3 años garantía
• Blue - Mejor relación consumo/rendimiento, una mezcla de Green/Black. Consumo y ruido intermedio. 3 años garantía
• Black - Máximo rendimiento -  un poco más de temperatura, y ruido. 7200 rpm. 5 años garantía
• Red - Entornos NAS - Soporta RAID 0,1,5 (MTBF) de 1 millón de horas
• Scorpio (portátiles)

Enterprise - Uso empresarial - profesional

• RE (Raid Edition RE2/RE3/RE4 (Enterprise) MTBF 1,4 milliones horas
• Velociraptor - Alto rendimiento - 10.000 rpm. 5 años garantía

Seagate

Recordemos Seagate compró hace ya bastantes años, concretamente en el año 2006, la empresa Maxtor.

Desktop - Escritorio

• Barracuda -  7200.11 series, 7200.12, 7200.14
• Momentus (Portátiles) XT (Híbrido HDD SSD)
  

Atención bug firmware de la serie 7200.11 de Barracuda

Enterprise - Uso empresarial

• Constellation ES - AFR 0.62%, 7.200 rpm, 1,4 millones MTBF, 5 años de garantía.
• Constellation CS - AFR 0.62%, 7.200 rpm, 3 años de garantía.
• Cheetah - 15.000 rpm SCSI
• Savvio - 15.000 rpm, AFR del 0,44%.

 Hitachi

Hitachi compró la divisón de discos duros de IBM.
WD ha comprado Hitachi.

Desktop - Escritorio

• Deskstar - 7,200 rpm, 3 años de garantía.
  

Enterprise - Uso empresarial

• Ulatrastar - 15.000 rpm. 2 millones de horas de MTBF, 5 años de garantía

Samsung

Seagate compró en el año 2011 la división de discos duros de Samsung, así que los "Samsung Spin Point" son en realidad Seagate Barracuda.

Desktop - Escritorio

• Ecogreen -
• Spinpoint F4 -

 Toshiba - Fujitsu

Toshiba compró Fujitsu en el año 2009.

Enterprise - Uso empresarial

• Enterprise - 15k-10k rpm
  

Dell

Enterprise - Uso empresarial

• Enterprise - SAS: 10K & 15K

Hace unos años (2010) Western Digital (WD) decidió quitar del firmware la opción "Time Limited Error Recovery"  (TLER) de la serie "Black" con lo que actualmente no son discos duros recomendados para hacer RAID.

Todos los discos duros de Western Digital se pueden colocar en un array RAID, pero no todos ellos admiten las características que las unidades RE (RAID Edition) son capaces y de alguna manera, más aptas para la conexión con los controladores RAID, ya sea completo hardware tarjetas adicionales (Adaptec, LSI, Areca, PCIe Intel y HighPoint de gama más alta) o los controladores a bordo de firmware (como Intel ICHxR, SiliconImage y controladores Marvell), como el control de errores y recuperación de los conductores dobles cabezal del motor.

TLER es "limitado en el tiempo de recuperación de error", la versión de WD de Control de Error Recovery (Seagates y Samsung se llama CCLT Seagate Error recovery control (ERC) de Western Digital: time-limited error recovery (TLER), Samsung/Hitachi: command completion time limit (CCTL) , que en realidad sólo entra en juego cuando unaunidad del array se encuentra con un error al intentar leer o escribir en un sector / bloque / page / etc. Para los discos en un controlador RAID de hardware, el controlador tiene su propio nivel de recuperación de errores al intentar rectificar los conflictos entre el mismo archivo de / bloque / página / sector que se supone que es reflejada (en RAID 1) o se almacena enla paridad (RAID 5 ).

Niveles RAID (RAID Levels)

La elección de los diferentes niveles de RAID va a depender de las necesidades del usuario en lo que respecta a factores como seguridad, velocidad, capacidad, coste, etc. Cada nivel de RAID ofrece una combinación específica de tolerancia a fallos (redundancia), rendimiento y coste, diseñadas para satisfacer las diferentes necesidades de almacenamiento. La mayoría de los niveles RAID pueden satisfacer de manera efectiva sólo uno o dos de estos criterios. No hay un nivel de RAID mejor que otro; cada uno es apropiado para determinadas aplicaciones y entornos informáticos 

El término RAID es un acrónimo del inglés "Redundant Array of Independent Disks". Significa matriz redundante de discos independientes. RAID es un método de combinación de varios discos duros para formar una única unidad lógica en la que se almacenan los datos de forma redundante. Ofrece mayor tolerancia a fallos y más altos niveles de rendimiento que un sólo disco duro o un grupo de discos duros independientes. 


Consideraciones previas:
Si deseas hacer un modo RAID con unidades de disco duro, ya sea por el sistema operativo o para el almacenamiento de datos únicamente, tienes que tomar esa decisión antes de instalar el sistema operativo. Existen algunas placas bases Asus con el sistema EZ Backup "Drive Xpert" que permite hacerlo por BIOS en cualquier momento, pero no es lo habitual. Este sistema funciona porque no depende de drivers y lo gestiona una controladora. El ajuste de BIOS 'Configurar SATA como "/" Configuración SATA' tiene que ser ajustado a [RAID] antes de que el sistema operativo se instale No es posible cambiar el modo predeterminado IDE o modo AHCI, en modo RAID después de la instalación del sistema operativo.

RAID 0 - División - Stripping

"La más alta transferencia, pero sin tolerancia a fallos".  

• Mínimo 2 discos
• Gran velocidad en las operaciones de lectura y escritura.
• Sin tolerancia a fallos (si falla un disco, falla todo)

RAID 1 - Espejo - Mirroring

"Redundancia. Más rápido que un disco y más seguro" 

 

Recuerda que un RAID 1 nunca debe sustituir a las copias de seguridad (backup)

RAID1 no sirve absolutamente de nada para proteger de:

1. Borrado accidental o error del usuario
2. Virus o programas dañinos
3. Robo o daño físico
4. Corrupción de datos u otra falla de hardware o perdida de corriente eléctrica

•  Mínimo 2 discos
• 2 discos iguales al menos en capacidad
• se realiza una copia exacta en todo momento de los datos que se están modificando

RAID 5

La capacidad de almacenamiento es igual a el número de unidades - 1 (ya que una de las unidades se utiliza para los datos de paridad).

•  Mínimo 3 discos

RAID 10

Combinación de las matrices RAID anteriores que proporciona velocidad y tolerancia al fallo simultáneamente. El nivel de RAID 10 (0+1) fracciona los datos para mejorar el rendimiento, pero también utiliza un conjunto de discos duplicados para conseguir redundancia de datos. Cada bloque es una copia exacta del otro, de ahí RAID 1, y dentro de cada bloque la escritura de datos se realiza en modo de bloques alternos, el sistema RAID 0. RAID 0+1 es una excelente solución para cualquier uso que requiera gran rendimiento y tolerancia a fallos, pero no una gran capacidad. Se utiliza normalmente en entornos como servidores de aplicaciones, que permiten a los usuarios acceder a una aplicación en el servidor y almacenar datos en sus discos duros locales, o como los servidores web, que permiten a los usuarios entrar en el sistema para localizar y consultar información. Este nivel de RAID es el más rápido, el más seguro, pero por contra el más costoso de implementar. Por ejemplo , 4 unidades de 120 GB en una matriz RAID 10 aparecerán como una sola de 240 GB en el sistema operativo

 

 

FakeRaid

Es una especie de raid basada en hardware/software.  Un RAID por software y un fakeRAID tienen un rendimiento similar.

Implementaciones RAID híbridas han llegado a ser muy popular con la introducción de controladoras RAID de bajo costo, implementado mediante un controlador de disco estándar y las extensiones de BIOS (software) para proporcionar la funcionalidad RAID. El sistema operativo requiere controladores de dispositivos RAID especializados que presentan elarreglo como un bloque único, basado en disco lógico. Puesto que estos controladores en realidad hacer todos los cálculosen software, no hardware, a menudo son llamados "fakeraids", y tienen casi todas las desventajas de RAID de hardware ysoftware.

mdadm ( raid por software en linux)

La controladora RAID software del kernel de Linux (llamada md, de multiple disk, ‘disco múltiple’). mdadm viene de  (multiple devices admin)

Creando un Array

El modo Create (mdadm --create) se utiliza para crear un nuevo array. En este ejemplo utilizaré mdadm para crear un RAID-0 en /dev/md0 construido con /dev/sdb1 y /dev/sdc1:

# mdadm --create --verbose /dev/md0 --level=0
--raid-devices=2 /dev/sdb1 /dev/sdc1
mdadm: chunk size defaults to 64K
mdadm: array /dev/md0 started.

La opción --level especifica el tipo de RAID a crear, de la misma manera que lo hace la opción raid-level de raidtools. Es posible indicar 0, 1, 4 y 5 para RAID-0, RAID-1, RAID-4 y RAID-5. También es posible utilizar el modo lineal (--level=linear). La opción --raid-devices funciona de la misma manera que la opción nr-raid-disks cuando se utiliza /etc/raidtab y raidtools.

 mdadm --detail --scan >> /etc/mdadm.conf

Windows software Raid

Discos dinámicos

Los Windows Server (2000, 2003 y 2008 ) incluyen dentro del Administrador de discos lo necesario para crear un RAID por software desde el propio Windows, los discos que participan en el RAID por software pasan a ser denominados dinámicos.

Windows ha incorporado en el sistema operativo la capacidad de los discos RAID (desde Windows 2000, creo). Las mayores ventajas son que no requiere hardware especial o los drivers ya que está completamente gestionado por el sistema operativo Windows.
 
Software RAID implementa los diferentes niveles de RAID en el kernel (dispositivo de bloque) código. Ofrece la solución más barata posible, como costosas tarjetas controladoras de disco o chasis intercambiables en caliente no son necesarios.RAID por software también funciona con discos IDE más baratos así como discos SCSI. Con las rápidas CPU de hoy, el rendimiento del software RAID puede sobresalir respecto al hardware RAID.

Limitación tamaño 2TB

 Debido a una limitación de Microsoft para MBR (Master Boot Record), discos duros que se inicializan como discos MBR sólo ve los  2TB y el resto de la unidad es invisible e inaccesible.

Para crear volúmenes RAID, o cualquier otra partición para el caso, de más de 2 TB, el disco duro o un volumen RAID, tiene que ser inicializado como GPT (Tabla de particiones GUID). El principal inconveniente es que con un volumen GPT, es que el volumen no es de arranque - a menos que el ordenador tiene una (U) EFI BIOS. (U) EFI significa (Unificado) Interfaz deFirmware Extensible.

Esto significa que un volumen RAID, que aloja el sistema operativo (SO), no puede ser superior a 2 TB.

GPT sólo se aplica a WinXP x64, Vista x64 SP1, Windows 7, Windows Server 2003 y Windows Server 2008 R2 (o posterior).

(Otro problema relacionado con particiones GPT, es que en una configuración de arranque dual, las dos unidades del sistema tiene que ser del mismo tipo, normalmente conduce MBR).