La migliore strategia di archiviazione per le vacanze

Lorenzo Martinez Palomo, SPD, Toshiba
Lorenzo Martinez Palomo, SPD, Toshiba

Storage wireless
La maggior parte delle persone utilizza hard disk esterni, ma le innovazioni nella tecnologia di archiviazione offrono una gamma di prodotti per lo storage senza fili, disponibile nelle versioni hard disk (HDD) o allo stato solido (SSD). L’elemento distintivo di questi prodotti è che funzionano come hotspot Wi-Fi con diversi dispositivi collegati contemporaneamente, rendendo più semplice il caricamento di immagini da un telefono a un tablet o da un notebook a un tablet. Alcuni produttori, come Toshiba, integrano anche uno slot SD card nei prodotti di storage wireless, semplificando il back up direttamente dalle fotocamere, che non sono wireless-enabled. Compatti e adatti ai viaggi, questi drive wireless offrono un’autonomia fino a 8 ore, lo streaming di video senza interruzioni, ampia capacità e veloci opzioni di condivisione dei file tra iOS e Android senza utilizzare il PC o iTunes.

Hard disk esterni portatili
I tradizionali hard disk esterni meccanici giocano ancora un ruolo importante. Grazie al costo più basso per gigabyte non c’è modo più economico per archiviare grandi volumi di dati e i continui progressi della tecnologia di storage li rendono adatti ai viaggi. Inoltre, la velocità di trasferimento è competitiva, 150MB/sec per lettura e scrittura, e la capacità è notevolmente aumentata, con alcuni produttori che offrono tra 3 e 4 terabyte.

Cloud storage & software di accesso remoto
Lo storage cloud-based è una soluzione per evitare i rischi associati all’archiviazione fisica dei dati su smartphone, tablet o notebook: se un dispositivo è danneggiato o viene perso, i dati sono ancora presenti sui server remoti a cui è possibile accedere con nome utente e password. I servizi più diffusi di cloud storage, come SkyDrive, Dropbox, PogoPlug, Google Drive, Microsoft OneDrive e iCloud consentono sincronizzazione e backup automatici, così appena si scatta una foto viene subito caricata nel cloud.

Canvio-Wireless

Archiviare immagini e video nel cloud può sembrare la soluzione perfetta, ma è necessario avere una connessione a Internet veloce e affidabile, ma quando si è in viaggio non sempre può essere garantita. Un altro possibile problema quando si effettua il back up in cloud è la sicurezza: di fronte al rischio di furti di password di massa o attacchi hacker, alcuni preferiscono usare HDD classici o schede SD, che permettono di controllare meglio i propri dati.

Nessuna soluzione è completamente sicura, ma utilizzando un mix di due o più tecnologie di back up si può garantire la protezione di foto e video mentre si viaggia. Molti produttori di dispositivi di storage attualmente offrono l’accesso all’archiviazione cloud insieme all’hardware. Per esempio, alcuni hard disk selezionati di Toshiba offrono gratuitamente una capacità di archiviazione addizionale in cloud pari a 10GB (offerti in partnership con il più popolari brand di storage PogoPlug) e l’accesso da remoto ai drive personali degli utenti per garantire la massima protezione dei dati archiviati.

Hard disk Toshiba a elevate prestazioni X300 – 8 TB

Toshiba_X300_3.5_8TBStorage Peripherals Division di Toshiba annuncia l’ampliamento della famiglia X300, HDD premium da 3,5” a elevate prestazioni, con un modello da 8 TB con un’interfaccia SATA da 6.0 Gbit/s e integra funzionalità che migliorano le performance in tempo reale e la protezione dei dati.

L’hard disk a elevate prestazioni X300 – 8 TB con una velocità di rotazione di 7200 rpm ha un buffer ad elevata capacità da 128MB ed è progettato con azionamento dual-stage per migliorare la precisione di posizionamento ed evitare gli effetti di allineamento head-track causati dalla vibrazione. Inoltre, il drive garantisce l’archiviazione Advanced Format (AF) e supporta il Native Command Queuing (NCQ).

Il nuovo drive di Toshiba utilizza il Perpendicular Magnetic Recording (PMR), la tecnologia di registrazione Tunnel Magneto-Resistive (TMR) offre elevata densità, velocità e stabilità. La sicurezza dei dati è supportata dal sensore anti-shock interno che migliora la resistenza a urti e vibrazioni e la tecnologia ramp loading che protegge i dati mentre il drive è in funzione.

L200 nuovo hard disk interno SATA da 2,5 pollici da Toshiba

Toshiba_HDD_L200_500GBStorage Peripherals Division di Toshiba espande la gamma di HDD da 2,5 pollici con un drive sottile che permetterà agli utenti di aggiungere in modo semplice e veloce 500 GB di storage ad elevate prestazioni a notebook e console gaming.

Offrendo prestazioni affidabili per utenti comuni e gamer, il modello L200 con spessore da 7mm (Slim Mobile Hard Drive) si aggiunge alla famiglia Toshiba L200 per piattaforme di mobile computing. L’HDD integra un’interfaccia Serial ATA 3.0 / ATA8 ed è dotato di un algoritmo cache proprietario con gestione del buffer che garantisce un accesso veloce ad applicazioni e dati, utilizzati più spesso.

Il nuovo e sottile drive di Toshiba garantisce l’archiviazione Advanced Format (AF) e utilizza il Perpendicular Magnetic Recording (PMR) e la tecnologia di registrazione Tunnel Magneto-Resistive (TMR) per offrire elevata densità, massima velocità e stabilità. La sicurezza dei dati è supportata da un sensore di shock integrato che migliora la resistenza a urti e vibrazioni e la tecnologia ramp loading che protegge i dati quando si sposta il drive.

Progettato per garantire massime prestazione, il modello L200 da 7mm offre un supporto per il native command queuing (NCQ), integra un buffer da 8 MB e ha una velocità di rotazione pari a 5400rpm.

Solid Sate Drive (SSD) interni da 2,5”/7mm

Toshiba SSD Q300Pro
Toshiba SSD Q300Pro

Toshiba Europe  annuncia i nuovi Solid Sate Drive (SSD) interni da 2,5”/7mm con l’avanzata tecnologia flash memory 15nm ad elevate prestazioni. Oltre a migliorare le prestazioni e a ridurre il consumo energetico, l’evoluzione flash da 19nm a 15nm offre la massima capacità disponibile della serie Toshiba SSD Q300 Pro: fino a 1024 GB[1].

Basata sulla tecnologia flash memory 15nm a 3-bit-per-cell TLC (triple-level-cell), la serie Q300 di Toshiba è perfetta per gli utenti che vogliono effettuare l’upgrade del proprio PC, sostituendo un hard disk interno standard con un’alternativa allo stato solido estremamente reattiva, a basso consumo e resistente agli urti. I modelli Q300 Pro, che utilizzano la tecnologia 15nm a 2-bit-per-cell MLC (multi-level-cell), sono progettati per rispondere alle esigenze degli utenti di workstation, tra cui designer grafici, videogiocatori e professionisti business.

Le nuove SSD sono dotate di interfaccia retro-compatibile con SATA III con una velocità massima di trasferimento dei dati pari a 6.0 Gbit/s. La tecnologia ad elevata velocità Adaptive Size SLC Write cache di Toshiba ottimizza l’elaborazione per garantire una velocità sequenziale di scrittura fino a 530MB/s, mentre la velocità sequenziale di lettura arriva fino a 550MB/s. Le velocità massime di lettura e scrittura random sono rispettivamente 92.000 IOPS e 63.000 IOPS per i modelli Q300 Pro e 87.000 IOPS e 83.000 IOPS per le SSD Q300.

Le SSD Q300 Pro di Toshiba sono disponibili nelle versioni da 1024 GB, 512 GB e 256 GB. Le opzioni di capacità per le SSD Q300 sono 960 GB, 480 GB, 240 GB e 120 GB. Tutti i drive offrono il supporto per native command queuing (NCQ), S.M.A.R.T. (self-monitoring analysis and reporting technology), zeroing TRIM e Patrol Read (disponibile solo per i Q300 Pro). Inoltre, i modelli della serie Q300 Pro sono dotati della tecnologia proprietaria di Toshiba QSBC™ (Quadruple Swing-By Code) di Error Correction, che contribuisce alla protezione dei dati e migliora ulteriormente l’affidabilità.

Perché scegliere enterprise SSD (eSSDs)?

Paul Rowan, ToshibaDi Paul Rowan, General Manager prodotti storage SSD di Toshiba Electronics Europe

Introduzione
La tecnologia dei server e dei sistemi storage sta evolvendo ed in particolare maggiore attenzione è posta sulla velocità, tempi di risposta e latenza per supportare tutti quei processi di business ‘time-critical’.
In ambito aziendale, i tempi di risposta dei server sono sempre più importanti ed hanno impatti significativi sul business sia nel recupero migliorato ed efficiente dei dati dai sistemi aziendali come nei sofisticati sistemi di trading finanziario.

Anche se la maggior parte delle informazioni digitali sono memorizzati su tradizionali hard disc (HDD), i drive allo stato solido basati su NAND (SSD) offrono vantaggi significativi quali i tempi di accesso migliori ai dati e minor consumo energetico.

Grazie alla loro velocità e performance gli SSD sono già il sistema di memorizzazione principale per computer portatili e PC. I costi però spingono gli utenti ad utilizzare HDD meccanici esterni secondari per memorizzare maggiori moli di dati quali foto e video.

Inoltre, gli SSD consumer (come gli HDD), pur essendo affidabili, non sono particolarmente efficienti in fase di scrittura, accesso e cancellazione dei dati a velocità molto elevate. I produttori di SSD hanno sviluppato SSD enterprise (eSSDs) per ridurre tali limitazioni ed evitare i colli di bottiglia nella velocità di accesso in sistemi di tiered storage tradizionali, vedi Figura 1.

Tiered Storage Systems
Figura 1. Tiered Storage Systems

Prestazioni
La velocità di lettura e scrittura su SSD dipende da più fattori come l’architettura del controller, gli algoritmi del firmware, i codici di correzione degli errori utilizzati per garantire l’integrità dei dati e la velocità di lettura, scrittura e cancellazione dei chip NAND.

L’accesso parallelo tramite molteplici canali ai chip NAND permette transazioni ad altissima velocità rispetto agli HDD. Inoltre, funzioni come algoritmi log-structured, over-provisioning e comandi Unmap / TRIM (che in un SSD segnalano quali blocchi non sono più in uso e possono essere puliti/riutilizzati) permettono di aumentare le prestazioni di scrittura random.

Vista la velocità della moderna tecnologia SSD, le interfacce possono costituire il fattore limitante. L’interfaccia SATA (Serial Advanced Technology Attachment) è l’interfaccia più comunemente usato nei PC consumer e per server di fascia media/bassa grazie al suo basso costo e la facilità di implementazione. Le connessioni SATA sono però limitate ad una velocità massima di circa 6 Gbit / s.

Invece, SAS (Serial Attached Small Computer System Interface [SCSI]) consentono connessioni full duplex point-to-point e accessi dual port con velocità fino a 12Gbit / s e quindi sono le interfacce spesso scelte per molti sistemi server aziendali. Le interfacce PCIe (Peripheral Component Interconnect Express), in produzione per unità SSD sia consumer che enterprise e con velocità fino a 8 Gbit / s per lane, permettendo più lane (multi-lane). Per questa ragione le unità PCIe stanno diventando popolari in applicazioni di cache, lato server e in schede acceleratrici.

Tipi di NAND, wearing e overprovisioning
Il costo dei chip NAND costituisce una parte considerevole del prezzo globale delle unità SSD consumer e enterprise. Diverse strade sono state intraprese per aumentare la densità di bit che i chip possono memorizzare.

Dai primi NAND Toshiba (1984), la dimensione del process node, scesa da 700 nm a A19nm, e l’introduzione di nuove tecnologie a livello di cella, ha permesso di aumentare la densità di bit NAND di più di 2000 volte permettendo un drastica riduzione del prezzo per GB che è diminuito più velocemente dell’aumento della densità dei bit.

Sebbene la scelta tecnologica abituale sia produrre NAND a nodi di processo sempre più piccoli – Toshiba ha annunciato lo sviluppo di un processo di fabbricazione 15nm – la miniaturizzazione estrema inizia ad inficiare resistenza e affidabilità. Per ovviare il problema si sono sviluppati NAND in grado di memorizzare più bit – single level cell (SLC) in grado di memorizzare 1 bit per cella, multi-level cell (MLC) NAND può memorizzare due bit per cella, triple level cell (TLC) NAND può memorizzare 3 bit per cella. Ma questo approccio influenza la resistenza ai cicli scrittura/cancellazione – SLC può sopportare circa 100.000 cicli, MLC 5000 cicli e TLC 1000 cicli.

Confronto di resistenza dei diversi tipi di NAND
Figura 2. Confronto di resistenza dei diversi tipi di NAND

SLC e MLC NAND sono comuni negli SSD enterprise che devono resistere a frequenti cicli di scrittura / cancellazione. MLC NAND e TLC si trovano in SSD consumer, dove la velocità di lettura e il prezzo per Gb sono diventati i fattori principali per l’acquisto.

Poiché i blocchi di memoria NAND possono degradare e usurarsi, un limite superiore viene posto sul numero di scritture in ogni locazione di memoria NAND. Gli algoritmi “Wear levelling” vengono utilizzati nei controller NAND anche per garantire l’utilizzo in modo uniforme delle posizioni di memoria NAND.

La quantità di overprovisioning, o extra, memoria non indirizzabile (utilizzabile), diminuisce le prestazioni SSD. Infatti gli SSD non possono sovrascrivere contenuti esistenti, interi blocchi di memoria NAND devono essere cancellati prima di scrivere nuove pagine. L’over-provisioning può variare dal 6% ad oltre il 150% a seconda di come è stata progettata l’applicazione.

Tecnologia di rilevamento errori e correzione
I chip NAND si evolvono verso nodi di processo più piccoli, parallelamente vi è una crescita di tecnologie di rilevazione e correzione degli errori per garantire l’integrità dei dati. Le tecnologie Error Correction Code (ECC) sono diventati sempre più avanzata in modo da mantenere la velocità dati ottimale senza compromettere l’integrità dei dati.

Inizialmente si utilizzava nei NAND il codice Hamming, che permetteva una implementazioni software. Con nodi di processo compattati, la tecnologia ECC si è evoluta utilizzando codici Reed-Soloman, BCH e LDPC. Al crescere della capacità di correzione di errore, è aumentata anche la domanda di energia e il tempo di elaborazione.

Per contrastare questo fenomeno i produttori hanno così dovuto sviluppare nuovi metodi per garantire l’integrità dei dati: Toshiba ha sviluppato la tecnologia Quadruple Swing-By Code (QSBCTM), che fornisce una forte e altamente efficace protezione ECC contro errori di lettura.

Protezione power-loss
Secondo gli analisti IDC[1], il costo di downtime per una società di produzione britannica che impiega circa 1000 dipendenti in media 132 mila dollari all’ora. Il costo sale a 570 mila dollari all’ora per una società simile che impiega circa 5000 dipendenti. Se l’interruzione di sistema è un evento raro, problemi di archiviazione possono ridurre le prestazioni, richiedere manutenzione straordinaria e aggiungere costi per gli storage array. In una recente indagine IDC, solo il 19% degli intervistati avrebbe tollerato più di poche ore di inattività l’anno.

Server aziendali mission-critical e sistemi di storage devono essere operativi sempre (zero-down time) e in caso di perdita di alimentazione, devono garantire che nessun dato venga perso. Gli Enterprise SSD sono progettati per proteggere e conservare tutti i dati residenti nei chip di memoria NAND e tutti i dati che vengono scritti sull’unità al momento dell’interruzione di corrente. L’utilizzo di supercondensatori negli SSD fornisce, in caso di bisogno, automaticamente la necessaria alimentazione elettrica per completare l’elaborazione dei dati e la scrittura.

Enterprise SSD sono progettati per proteggere e mantenere tutti i dati residenti nei chip di memoria NAND, nonché tutti i dati che vengono scritti sull'unità al momento dell'interruzione di corrente
Figura 3. Enterprise SSD sono progettati per proteggere e mantenere tutti i dati residenti nei chip di memoria NAND, nonché tutti i dati che vengono scritti sull’unità al momento dell’interruzione di corrente

Crittografia
Compromissioni nella Data security hanno causato enormi problemi chiamando in causa anche i fornitori ed il loro operato nei riguardi della sicurezza. Sebbene i firewall e l’accesso sicuro ai portali permettono sicurezza nell’accesso, i dispositivi di archiviazione spesso richiedono memorizzazione di dati confidenziali che è necessario proteggere con la crittografia.

Alcuni produttori di SSD enterprise hanno sviluppato nel drive Self-Encrypting Drives (SED) in grado di crittografare i dati utente utilizzando Advanced Encryption Standard (AES). Tutti i dati dell’utente scritti nella memoria NAND vengono crittografati utilizzando una chiave di crittografia generata in modo casuale e la chiave, password e altri parametri di sicurezza sono protetti in modo sicuro sull’unità.

Questo approccio crittografico è veloce e permette la funzione di crittografia Erase. A differenza delle funzioni over-write e block-erase la funzione di crittografia Erase rigenera semplicemente la chiave di crittografia, non rendendo più validi i dati precedentemente memorizzati. SED è quindi rapido e nativamente protetto prima di un eventuale ri-allocazione, riassegnazione o ritiro del dispositivo SSD. Inoltre ha il vantaggio di non causare l’usura precoce dei chip NAND che un processo di scrittura multipla/cancellazione causerebbe.

Conclusioni
Con l’incremento dei dati digitali aziendali il problema della loro gestione aumenta, la prospettiva di utilizzare SSD per migliorare le prestazioni e l’efficienza energetica sta diventando sempre più interessante. Pensare di utilizzare SSD consumer economici per migliorare i tempi di accesso ai dati sembrerebbe una valida scelta, bisogna però tenere presente che un errore del dispositivo può essere di gran lunga superiore al costo di sostituzione. Poiché in molti casi i dati non hanno prezzo e non possono essere sostituiti, l’utilizzo di SSD enterprise in grado di fornire maggiore affidabilità, durata nelle prestazioni e sicurezza rappresentano l’unica scelta.

Riferimenti
[1] Beyond Capacity: Storage Architecture Choices for the Modern Datacenter, Nick Sundby and Donna Taylor, IDC, December 2013. Si può scaricare il whitepaper al seguente url:
https://storage.toshiba.eu/cms/en/meta/storage_device_division/idc_whitepaper_download.jsp