Väline kõvaketas

Väline kõvaketas (inglise „external hard drive“) on arvutiväline andmesäilitusseade.

Väline kõvaketas

Arvutisüsteemid on ajaga arenenud ning tekkinud on uusi erinevaid vajadusi, ohte ja olukordi, mis on teinud välised kõvakettad väga populaarseks. Välised kõvakettad on sama tüüpi kõvakettad, mida kasutatakse PCdes ning sülearvutites. Seda kasutatakse, samuti nagu arvutis, informatsiooni (andmete) hoiustamiseks ajutiselt või pikema aja vältel. Peamised erinevused välise kõvaketta ja arvutisisese kõvaketta vahel seisnevad selles, et väline kõvaketas asetseb arvutist väljas, on lihtsasti kaasaskantav ning tunduvalt turvalisem ja kindlam andmete talletamiseks.

Välise kõvaketta ajalugu

Esimesed välised kõvakettad tegid debüüdi hilistes 1950ndates. Neil oli 5 MB vaba mälu ning nad käisid kaasas esimeste kommertslike IBMi süsteemidega. Paari aastakümne jooksul ei muutunud selles turuosas eriti midagi, sest PC oli veel leiutamata ning arvuti kasutus oli suunatud kommertslikele eesmärkidele. Peaaegu 30 aastat peale välise kõvaketta debüüti tõi IBM avalikuse ette 5GB ketta. See seadeldis oli külmkapi suurune ning järelturul oli tema hinnaks 40000 dollarit. Väliste kõvaketaste kuju arendamine ja muutumine peatus juba 1980ndates seoses IDE tehnoloogia kujunemise ja standardiseerimisega. Suured muutused hakkasid toimuma peale 1998ndat aastat kui tutvustati uut tehnoloogiat USB näol. Tegemist oli revolutsioonilise tehnoloogiaga, mis lubas erinevatel seadmetel ühenduda arvutiga kasutades sama kasutajaliidest. Koos efektiivsemate energiaallikate ning paremate jahutussüsteemidega kahanes ka väliste kõvaketaste füüsiline suurus. Kõige pealt jõudsid inimesteni välised kõvakettad, mis olid mõeldud laual hoidmiseks. Varsti tulid turule ka transportimiseks mõeldud välised kõvakettad.

Kõvaketta ehitus

Kõvaketas seest

Põhimõtteliselt näeb kõvaketas seest välja nagu pisike grammofon, ülestikku asetatud plaatide ja nende vahel liikuvate lugemis/kirjutamispeadega. Mida suurema mahutavusega kõvaketas, seda rohkem plaate on. Erinevalt flopikettast, mis on kergesti vahetatav ja transporditav, on kõvaketas (varem nimetati ka Winchester-kettaks) jäigalt seotud kettaseadmega. Ta on paigutatud hermeetiliselt suletud, tolmukindlasse korpusesse. Kesta sisemus peab olema võimalikult tolmuvaba, võimaldamaks parimat täpsust ketta lugemis- ja kirjutuspeade sihtimisel ketta pinna ulatuses. Tänapäeva kõvaketta kettakontroller on sisse ehitatud. See kontrollib lugemis -ja kirjutamispeade liikumist, andmete lugemist ja salvestamist. Lugemis- ja kirjutamispead on kummagi poole jaoks. Kõvaketta kontroller paikneb tavaliselt kiirel PCI lokaalsiinil. Arvutile saab paigutada ka mitu kõvaketast. IDE kettad on oma soodsa hinna tõttu küllalt laialt levinud, aga suurte piirangutega). EIDE-standard (Enchanced IDE) tuleb toime kuni 7,8GB ja nelja kõvaketta või alternatiivse kettaseadmega. SCSI ja selle edasiarendused (SCSI-2, Wide-SCSI, Ultra-Wide-SCSI) on tunduvalt kiiremad ja paindlikumad, aga ka kallimad kui eelnevad lahendused. Mootor paneb telje liikuma ning telg paneb kettad pöörlema. Moodsa kõvaketta pöörlemissagedus on tavaliselt vahemikus 4500–10 000 pööret minutis. Teoreetiliselt kehtib põhimõte, et mida suurem pöörlemissagedus, seda kiiremini saab andmeid kettalt lugeda aga suurem number ei pruugi alati näidata kiiremat kõvaketast, sest andmete lugemise kiirus oleneb veel mitmetest teistest teguritest. Kettad ise on kas metallist või klaasist ning kaetud üliõhukese (kuni 0,000001 mm) magneetuva kihiga. Kõvaketta plaadid pöörlevad konstantse kiirusega (CAV). See tähendab, et 360 kraadine ketta pööre võtab alati ühe ja sama aja, olgu siis lugemis/kirjutamispead ketta välimise või sisemise serva pool. Kuna välimiselt äärelt on võimalik ajaühikus rohkem andmeid kätte saada, siis kasutatakse tänapäeval andmete salvestamisel ka protsessi "zoned bit recording", mis tähendab, et võimalikult palju andmeid püütakse paigutada just välimise ääre poole. Kõvaketaste puhul “hõljuvad “ pead õhupadjal ligikaudu 3/1000 mm kõrgusel ketta pinnast. Kõvaketaste pöörlemiskiirus on üle 5000 p/min ning mehaanika on väiksem ja täpsem kui diskettidel, võimaldades suuremaid salvestustihedusi ja mälumahtusid kui diskettidel. Enamikel juhtudel kasutatakse konstruktsioonis rohkem kui ühte ketast (tegemist on kettapaketiga), mille poole võib korraga pöörduda mitu lugemis-salvestuspead. Andmed paiknevad ketta pinnal väikeste magneetiliselt polariseeritud väljadena, mida arvuti loeb kui 0 ja 1 jada. Magnetkettad kardavad kuumust, vett, painutamist, tolmu ja magnetvälju.

MTBF ja kasutusaeg

MTBF – keskmine tõrketa tööaeg (mean time between failures) on kõvaketaste puhul 200 000 ja 500 000 tunni vahel. See ei ole kõvaketta või ükskõik mis teise aparaadi keskmine kasutusaeg. Kui MTBF on nt 200,000 tundi, siis näitab see seda, et kui on 200,000 kõvaketast, siis iga tund läheb keskmiselt katki 1 kõvaketas. See arv on saadud katsetuste ning arvutuste tulemusena ning selle järgi võib otsustada, et kõvakettad on üsna töökindlad, kuid seda vaid ideaaltingimustes. Kõvakettad on suhteliselt raputus- ja löögitundlikud, kuid kardavad kuumust, vett, painutamist, tolmu ja magnetvälju. Optimaalne kasutusaeg on kõvaketaste puhul ca 5 aastat.

Peamised näitajad

Väline kõvaketas

Kõvaketaste peamised näitajad, peale mahutavuse, on veel keskmine rajaotsinguaeg (access time), ülekandekiirus (megabaite sekundis), pöörlemiskiirus, lineaarne andmete tihedus ning kõvaketta vahemälu.

• Ülekande kiiruseid on mitmeid erinevaid. Ülekandekiirus (Burst transfer rate) näitab liidese ülekande kiirust, mis on reeglina suurem kui sisemine ülekande kiirus. Pidev ülekande kiirus (Sustained transfer rate) näitab kui kiiresti liigub info arvuti ja dravide vahel teatud kindala aja jooksul keskmisel.

• Päringu kiirus näitab, kui kaua võtab aega lugemispeal kõvakettal soovitud punktini jõudmiseks. Mida kiirem see on, seda kiiremini leitakse nõutud info. Päringu tegemise kiirusel on kaks määrajat - otsimisaeg (seek time) ja varjatud otsimisaeg (latency). Otsimisaeg näitab kaua võtab lugeja peal aega, et jõuda õigele rajale. Varjatud otsimisaeg (latency) näitab, kaua võtab kõvakettal aeg, et pöörata plaate nii, et pea jõuaks mööda rada liikudes õige punktini, kuhu info on salvestatud. Mida kiirem on pöörlemiskiirus, seda lühem on varjatud otsimisaeg (latency).

• Pöörlemiskiirus näitab kui kiiresti kõvaketta plaadid pöörlevad. Keskmistele lauaarvutitele soovitatakse kettaid pöörete arvuga 4500 kuni 5400 pööret minutis. Põhjus selles, et suure pöörete arvuga (nt 7,200 rpm ja 10,000 rpm) kõvakettad teevad küllaltki kõva häält ja võivad häirida töötegemist. 4500 kuni 5400 on piisavalt vaiksed, et neid neid lauaarvutis kasutada. Pöörlemiskiirus mõjutab keskmist pöördumisaega (päringu kiirus) ehk siis kui kiiresti suudab kontroller küsitud andmed kõvakettalt üles leida. Mida suurem on pöörlemiskiirus, seda kiiremini soovitav info kätte saadakse. Pöörlemiskiirus ei ole siiski kuigi objektiivne näitaja, kuna andmete kättesaadavus sõltub veel näiteks andmete tihedusest.

• Andmete tihedus. Mida tihedamalt andmed kettale paigutatakse, seda rohkem neid sinna mahub. Lisaks sellele mõjutab andmete tihedus ka kiirust. Kõvaketta igal pöördel saab lugemispea rohkem andmed korraga. Niisiis kui kahel kõvakettal on võrdsed kiirused, kuid ühel on andmed tihedamalt, siis parem onkindasti see, millel on andmed tihedamalt paigutatud.

• Kõvaketta vahemälu (cache). Mida rohkem on kõvakettal vahemälu, seda parem.

Miks väline kõvaketas?

Väline kõvaketas, 1TB

Põhjuseid, miks väliseid kõvakettaid kasutatakse arvutisiseste kõrval, on mitmeid. Regulaarne internetiühendus muudab arvutid kaitsetumaks potensiaalsetele ohtudele nagu Trooja hoobused, viirused või pahavara. Järjest raskemaks on muutunud kaitse sellistele ohtudele ning täieliku kaitset pole ka juhul, kui kasutusel on tulemüürid, viirustõrjeprogrammid ning pahavara eemaldajad. Peale internetist lähtuvatele ohtudele seisneb oht ka sellest, et ühe arvuti kasutajaid on enamasti mitu. See tekitab suurema riski dokumentide kaoks või muudeks ebameeldivusteks. Multimeedia, nagu muusika, filmid, pildid ning DVDd, võtab palju kõvakettaruumi ning suuremat osa tõenäoliselt kasutaja väga aktiivselt ei kasuta ning seetõttu võib tekkida kõvakettal ruumipuudus, mis omakorda muudab arvuti aeglaseks. Arvutipõhise virtuaalvara üheks põhiliseks miinuseks on, et koos kõrvaketta rikkega kaob suure tõenäosusega kogu kogutud vara. Kõigile eelnevatele probleemidele ning mitmetele muudele vajadustele on üks lihtne lahendus: väline kõvaketas. Väline kõvaketas pole tavaliselt otseühenduses internetiga ning viirused jm pahavara satub sinna juhul kui kasutaja selle ise sinna tõstab. Juhul kui iga kasutaja hoiab oma faile või tagavarakoopiaid isiklikul kõvakettal on teise arvutikasutaja ning arvuti vead välistatud. Ruumipuudus arvuti kõvakettal on levinud probleem ning miski pole parem kui rohkem vaba ruumi.

Väliste kõvaketaste turg Eestis 11.2011

Andmed on võetud veebikeskkonnast http://www.hinnavaatlus.ee ning muutuvad tihti. Odavaimad välised kõvakettad algavad 50st eurost ning kallimad lõppevad 1325 euro juures. Peamisteks kettaruumi suurusteks on 320 GB, 500 GB, 640 GB, 750 GB, 1 TB, 1,5 TB ning 2 TB. 50–60 euro vahemikku jäävad ketaste suurused on 320 GB ning 500 GB. Odavaim 1 TB väline kõvaketas jääb 60–70 euro vahele. Odavaim 2 TB ketas jääb 90 euro kanti. Suurima kettaruumiga ostetavatel välistel kõvaketastel on 6 TB vaba ruumi ning maksavad vähem kui 500 eurot.

Tulevik

Väline kõvaketas

Tulevikus on oodata, et välised kõvakettad võtavad koduses arvutikasutuses üha kesksemat rolli. Seadmete suuruste kahanemisega ning tahvelarvutite üha suurema populaarsusega läheb vaja väliseid kettaid informatsiooni (andmete) hoiustamiseks. Säilima peab ka kiire juurdepääs talletatud infole ning võimalus teha seadmetes olevatest andmekogudest tagavarakoopiaid. Seda kõike pakuvad kõige turvalisemalt välised kõvakettad.