Quais são as diferenças entre hard disks SATA, NL-SAS e SAS

Comprar um storage ou servidor nem sempre é uma tarefa simples. Além da escolha do processador, memória, tipo de gabinete, verificação da compatibilidade com as aplicações da empresa e do nível de segurança necessário, escolher qual o tipo de hard disk que equipará a solução é uma das dúvidas mais comuns para os iniciantes.

Como o assunto é extenso, nos limitaremos a explicar sobre os tipos mais comuns de hard disks disponíveis que podem equipar seu servidor ou sistema de armazenamento e porque eles impactam na performance, segurança e no custo total da solução.

Quais são os tipos de hard disks disponíveis?

A grande maioria dos computadores e storages são equipados com hard disks SATA, SAS ou NL-SAS.

Além desses discos mais comuns, alguns sistemas profissionais ainda usam os discos Fibre Channel (FC) e memórias do tipo SSD como Hybrid Flash Arrays e enterprise storages.

Hard disks SFF e LFF

Hard disks são equipamentos que usam componentes mecânicos e eletromagnéticos para funcionar.

Com uma ou mais cabeças de gravação e pratos giratórios internos para armazenar e ler dados, os discos rígidos são os dispositivos que armazenam as aplicações e todas nossas informações.

Além do tipo de tecnologia para a transmissão de dados, o tamanho, a capacidade de armazenamento, velocidade de leitura/gravação e o nível de segurança proporcionada aos dados influenciam diretamente no preço de um hard disk.

A indústria de tecnologia usa as siglas SFF (Small Form Factor) e LFF (Large Form Factor) para se referir ao diâmetro dos pratos que compõe os discos que conhecemos.

Discos SFF possuem dimensões reduzidas e um ou mais pratos internos com diâmetro de 2,5 polegadas, enquanto discos LFF são maiores e possuem pratos de 3,5 polegadas.

Os hard disks SATA SFF, menores que os de discos 3,5", geralmente são instalados em sistemas como notebooks e outros equipamentos portáteis.

Já os discos SAS no formato SFF são voltados para servidores e sistemas de armazenamento profissionais, como a maioria dos Hybrid Storages.

Discos SATA

SATA (serial ATA) é o acrônimo de Serial Advanced Technology Attachment, padrão de comunicação desenvolvido para conexão e transferência de dados entre os discos e as motherboards de sistemas computacionais.

Os hard disks SATA são os mais comuns e equipam a maioria dos computadores e notebooks produzidos.

Mais baratos que discos NL-SAS ou SAS, esses discos podem ser SFF, que geralmente equipam notebooks e outros sistemas portáteis, ou ainda no formato LFF, voltados para computadores, servidores e storages.

Embora não possuam o mesmo desempenho que discos do padrão SAS e não tenham os benefícios corporativos do NL-SAS, os discos SATA continuam sendo um componente vital no sistema de armazenamento de qualquer organização, principalmente para necessidades mais comuns como o armazenamento de alta densidade.

Quando comprar um sistema de armazenamento SATA?

Aplicações exigentes em capacidade de armazenamento com preço competitivo é o principal foco das soluções desenvolvidas para discos SATA.

Computadores pessoais, sistemas de gravação CFTV, equipamentos de backup, storages de alta capacidade e baixo custo são apenas alguns exemplos de soluções que utilizam discos dessa tecnologia.

Comprar um sistema de armazenamento SATA significa conseguir mais TB disponíveis e ter menor performance, mas também gastar menos.

Com discos de 4.900, 5.400, 7.200 ou 10.000 RPM, os discos SATA equipam milhões de sistemas computacionais de todos os tipos.

Discos SAS

A tecnologia SAS (Serial Attached SCSI) é projetada para integrar dispositivos de armazenamento à servidores e storages de alto desempenho.

Com mais performance em IOPS, menor taxa de latência e mais seguros que hard disks SATA ou NL-SAS, os discos SAS estão disponíveis nos formatos LFF ou SFF e trabalham com rotações de 7.200, 10.000 ou 15.000 RPM.

Os discos SAS possuem um MTBF (tempo médio entre falhas) maior que outros tipos de discos.

Enquanto um drive SATA profissional geralmente possui um MTBF de 1,2 milhão de horas, os hard disks SAS possuem um tempo médio entre falhas de pelo menos 1,6 milhão de horas.

Qual disco é mais confiável, SATA ou SAS?

Além do MTBF, a aferição da confiabilidade e segurança de um hard disk é constatada na frequência com que os erros de transferência de bits podem ocorrer na mídia.

A métrica usada para essa aferição é conhecida como BER (taxa de erros de bits), que registra os erros na transferência de dados entre o hard disk e o computador.

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Esses erros podem ocorrer devido ao desgate do drive, ruídos, interferências, distorção ou sincronização de bits causados por vibração, temperatura ou variações de energia do sistema.

Nos discos SAS, o BER apurado geralmente é de 1 em 10^16 bits ou um erro em cada 10 quatrilhões de bits transferidos. Por comparação, os discos SATA têm um BER de 1 em 10^15 bits, ou um erro por quatrilhão transferidos.

Apesar da falsa noção de qualidade, hard disks SATA falham com frequência, por isso quando se trata da proteção de dados, contar com um disco dez vezes mais confiável (SAS) é imprescindível para organizações que não podem correr riscos de falhas e/ou perda de dados.

Discos NL-SAS (Nearline-SAS)

Os discos NL-SAS são relativamente mais novos que seus pares, mas após ler sobre discos SATA e SAS, é simples entender sobre como esse tipo de disco funciona.

Esses hard disks são unidades SATA corporativas com uma interface SAS, onde a cabeça, mídia e velocidade de rotação são de um disco SATA tradicional (de classe empresarial), porém equipado com uma interface SAS para comunicação com o sistema.

Em resumo, um disco NL-SAS é um monte de pratos giratórios SATA com o conjunto de comandos nativo do padrão SAS.

Embora esses discos não tenham o mesmo desempenho que um disco genuinamente SAS, eles custam mais baratos e possuem todos os recursos do padrão SAS, incluindo enfileiramento de comandos, canais de dados simultâneos e suporte a vários hosts simultâneos.

Isso significa reduzir custos de armazenamento de datacenters que precisam de centenas de discos para sistemas de cold storage, archiving e backup e que já possuem servidores e sistemas de armazenamento SAS funcionando.

O contraponto é a confiabilidade desses discos. Não se deixe enganar pelo "SAS" que aparece no nome dessa tecnologia. Os discos NL-SAS têm as mesmas métricas de confiabilidade que os discos SATA, ou seja, BER de 1 em 10^15 e MTBF de 1,2 milhão de horas.

Portanto, caso sua ideia seja comprar discos NL-SAS porque o padrão SAS é mais confiável que os discos SATA, vale rever esse conceito. Se a confiabilidade é o item mais importante, o padrão NL-SAS não é a resposta certa.

Na escala de desempenho, o NL-SAS também não será muito melhor que o SATA. Dada sua base SATA, os discos NL-SAS geralmente giram a velocidades de 7200 RPM, o mesmo que a maioria dos discos SATA.

As memórias flash (SSD)

A chegada do padrão SAS 12Gb/s praticamente enterrou os sistemas de armazenamento baseados em hard disks Fibre Channel. E os sistemas híbridos de armazenamento e as unidades totalmente flash (FAS) fizeram o resto do serviço no mundo dos datacenters.

As memórias SSD continuam avançando no mercado doméstico, porém ainda não conseguem entregar a capacidade de armazenamento necessária e o preço convidativo dos hard disks SATA.

Além disso, novos servidores equipados com memória flash e sistemas de armazenamento híbrido já entregam alta performance num preço que a maioria das empresas pode pagar.

A Qnap e a Synology tem em seus portfólios de produtos sistemas de armazenamento capazes de atender aplicações exigentes em IOPS, utilizando a performance das memórias SSD associadas a grande capacidade de armazenamento que os discos SATA de classe enterprise oferecem.