Coraz większa ilość rejestrowanego materiału wideo, rosnąca liczba i możliwości kamer oraz nowe techniki analiz umożliwiające śledzenie osób lub pojazdów wymagają sprawnego dostępu do zarchiwizowanych danych w nowoczesnych systemach monitoringu. W odpowiedzi na te wymagania firma WD przedstawiła serię dysków twardych przeznaczonych na rynki monitoringu i zabezpieczeń. Producent przekonuje, że sprawdzą się one o wiele lepiej niż zwykłe dyski desktopowe, a nawet dyski AV.

W większości systemów zabezpieczeń dysk twardy jest pojedynczym punktem awarii. Jeśli ten element przestanie funkcjonować, cały system zabezpieczeń stanie się bezużyteczny. Jeśli dane na dysku ulegną uszkodzeniu, bądź jeśli dysk ulegnie całkowitej awarii, razem z nim zostaną utracone wszystkie nagrania z poprzedniego tygodnia lub miesiąca. Oczywiście uszkodzony dysk można wymienić na gwarancji, ale usługa naprawy nie przywróci danych, które znajdowały się na tym urządzeniu.

 

 

2015 02 24 1

 

 

W handlu detalicznym dyski twarde do komputerów biurkowych o pojemności 1 TB kosztują 220 zł, a dyski 2 TB około 320 zł. Nowe wyspecjalizowane napędy kosztują około 60 zł więcej od modeli „biurkowych”, więc zapewniają wysokie bezpieczeństwo za stosunkowo niewielką kwotę.

 

To szczególnie interesująca propozycja dla osób tworzących niedrogie systemy monitoringowe, w których koszt instalacji bardziej zaawansowanej nagrywarki z dyskami w układzie RAID (oraz drugiego, nadmiarowego dysku twardego) byłby zbyt wysoki. Jeśli weźmiemy pod uwagę fakt, że 1/4 systemów dostępnych na rynku ma jeden lub dwa miejsca na dyski twarde, a kolejna ćwiartka ma zaledwie cztery miejsca, koszt zakupu nowych dysków to kropla w morzu.

 

Ogromna ilość danych rejestrowanych przez kamery HD to kolejny, nie mniej ważny powód do wymiany starszych dysków na nowe, lepiej przystosowane modele.

 

Każda kamera z matrycą o rozdzielczości 1,3 Mpx (720 px) rejestruje obraz o czterokrotnie większej liczbie pikseli w porównaniu z kamerą VGA. Zdawałoby się, że możliwość rejestracji danych na lokalną kartę SD mityguje problem przesyłania danych przez sieć, ale należy również wziąć pod uwagę korzyści, jakie zapewnia możliwość scentralizowanej  rejestracji obrazu na dysk twardy umieszczony w bezpiecznym miejscu.

 

 

2015 02 24 2

 

 

Z perspektywy rynku europejskiego około 30–40% stosowanych produktów to urządzenia rejestrujące w jakości HD. Pozostali dostawcy wciąż instalują urządzenia pracujące w rozdzielczości SD. Nawet jeśli różnica w cenie urządzeń obsługujących rozdzielczość 720 px i 1080 px maleje, te pierwsze wciąż cieszą się większą popularnością, głównie ze względu na fakt, że materiały w wyższej rozdzielczości zajmują więcej przestrzeni dyskowej, a ich przesłanie wymaga sieci o większej przepustowości. W odczuciu większości instalatorów projektujących systemy to właśnie ta przepustowość jest największym kłopotem, mimo rosnącej popularności sieci lokalnych.

 

Wkrótce wszystkie systemy monitoringowe będą rejestrować obraz w 720 px. Migracja na kamery z matrycami o rozdzielczości 3 i 5 Mpx, które rejestrują obraz w jakości 1080 px, podwoi liczbę danych przesyłanych przez sieć i zapisywanych na bezlitośnie eksploatowanym dysku twardym.

 

 

Napęd stworzony z myślą o systemach monitoringu

 

 

W ostatnich latach poczyniono znaczące postępy w technologii gęstości zapisu danych na dyskach twardych. Producenci usprawnili powłokę magnetyczną, dopracowali głowice, a także zwiększyli dokładność zwojnic kontrolujących stos głowic. Wprowadzono także usprawnienia w układach scalonych pamięci podręcznej, kontrolerach dysków twardych oraz interfejsach dyskowych.

 

Kilka lat temu dyski WD Caviar miały pojemność 400 GB rozproszoną na cztery talerze i kosztowały 780 zł. Dzisiaj dyski WD Purple o pojemności 4 TB kosztują 700 zł, czyli w ciągu 8 lat sprawy nasz sprzęt stał się ponad dziesięciokrotnie lepszy. 

 

Zwiększenie gęstości zapisu danych zapewnia same korzyści, ponieważ większa gęstość upakowania informacji oznacza mniejsze opóźnienia i większą wydajność. Zmniejszenie liczby talerzy zmniejsza również koszty produkcji. To dlatego jednotalerzowy napęd o pojemności 1 TB jest tak tani.

 

Warto zauważyć, że od końca 2011 roku gęstość danych stoi w miejscu i do tej pory nie przekroczyła 1 TB na talerz. Zamiast tego zaczęto kłaść nacisk na optymalizację dysków do konkretnych zastosowań. 

 

Firma WD rozpoczęła ten trend od wprowadzenia serii dysków, które były kodowane kolorami. Seria czarna (Black) to modele wysokowydajnościowe − cechujące się wysoką prędkością talerzy, dużą pamięcią podręczną, dwoma kontrolerami. Seria zielona (Green) jest pojemna i przyjazna środowisku (talerze kręcą się wolniej, a napędy są dużo cichsze). Jest też seria niebieska (Blue), która stanowi rozwiązanie pośrednie między modelami Black i Green.

 

Wprowadzenie w 2013 roku dysków WD Red do systemów NAS było intrygującym posunięciem. Dyski Red wyglądają podobnie do modeli Green, ale zmodyfikowano zastosowane w nich oprogramowanie układowe. Dysk twardy potrafi sprawdzać czy nie występują na nim błędy danych i w razie potrzeby wykonuje proces odzyskiwania informacji. Jeśli będzie to konieczne, napęd oznaczy dany sektor jako uszkodzony i przeniesie dane na inny. Funkcja ta nosi nazwę TLER (Time Limited Error Recovery) i zapewnia wymierne korzyści w systemach operacyjnych Linux, stosowanych w urządzeniach NAS różnych producentów, na przykład firm QNAP czy Synology. Innymi słowy, zmodyfikowane oprogramowanie układowe dysków Red sprawia, że lepiej funkcjonują w systemach NAS.

 

 

2015 02 25 1

 

 

W 2014 roku WD wprowadza na rynek dyski dedykowane do systemów monitoringu – WD Purple. Mówiąc ogólnie, dyski twarde do przechowywania materiałów wideo są zwykłymi dyskami, z których usunięto funkcję korekcji błędów. Napędy mogą funkcjonować w każdej nagrywarce. W niektórych przypadkach producenci nagrywarek poświęcają zbyt mało czasu na zaprojektowanie systemów, które współpracują z każdym dyskiem twardym, więc awarie nie zawsze są winą producentów dysków twardych. To skomplikowana sprawa i użytkownicy nie zawsze posiadają wszystkie potrzebne im informacje. Nic więc dziwnego, że czasami systemy są parowane z nieprawidłowymi dyskami, a tańsze urządzenia nie mogą obsłużyć dużych przestrzeni magazynowych.

 

Napędy AV pracują w nagrywarkach pod dużym obciążeniem, gdyż nagrywają dwa strumienie danych w rozdzielczości 720 px, jednocześnie odtwarzając trzeci. Prawdopodobnie w tle trwają także zadania indeksowania, a całe obciążenie pracą jest mocno przewidywalne. Najważniejszymi wymaganiami dysku AV są: duża pojemność, niska cena i bardzo niski poziom hałasu, aby mógł pracować bezgłośnie. 

 

Natomiast napęd do monitoringu możej ednocześnie obsłużyć 32 strumienie obrazu z kamer HD. Większe obciążenia wymagają zastosowania dysków serwerowych i modeli dla przedsiębiorstw.

 

Dyski rejestrują wiele strumieniu danych, a stosunek operacji zapisu do operacji odczytu wynosi mniej więcej 9:1. Do systemu mogą być podłączone kamery monitorujące puste place, parkingi (w połączeniu z funkcją wykrywania ruchu) lub rejestrujące wnętrza kasyn bądź stacji kolejowych, gdzie przed obiektywami nieustannie przewijają się setki ludzi.

 

Niższe zużycie prądu skutkuje mniejszą emisją ciepła, co z kolei wydłuża żywotność dysku. Dysk WD Purple pobiera 5,1 W mocy, podczas gdy dysk Seagate Surveillance pobiera o 47% więcej energii, czyli 7,5 W.

 

Rozwiązanie problemu obciążenia jest zawarte w oprogramowaniu układowym. Oprogramowanie układowe dla dysków WD Purple nazywa się AllFrame i współpracuje z pamięcią podręczną o pojemności 64 MB, dzięki czemu dysk może obsłużyć wiele strumieni danych. AllFrame monitoruje obciążenie pracą i kontroluje liczbę rejestrowanych strumieni. Sprawdza też, ile przepustowości wymaga każdy z nich, po czym zapisuje dane na powierzchnię dysku. W takiej sytuacji głowice skaczą po talerzach, zapisując bloki 1, 2, 3 i 4, a następnie przeskakują do nowego obszaru w celu zapisania bloków 5, 6, 7 i 8. Po kolejnym skoku głowice zapisują bloki 9, 10, 11 i 12.

 

Dysk jest dość głośny podczas przemieszczania głowic, ale nie ma to wpływu na żywotność mechanizmu. Żywotność napędu jest mierzona wyłącznie w ilości wykonywanych operacji odczytu i zapisu. Innymi słowy, nowe napędy do monitoringu to istniejące konstrukcje, które zostały poddane modyfikacjom, dzięki czemu są idealnie dostosowane do konkretnego zadania wyjątkowo niewielkim kosztem.

 

 

Artykuł firmy WD

 

 

Leo Waldock – ekspert w dziedzinie technologii inżynieryjnej i komputerów, autor artykułów do PC Direct i Personal Computer World.

Pin It