关于硬盘和几种RAID

1硬盘的基本工作原理1.1硬盘部件结构图

1.2主要参数术语解释

磁头:在与硬盘交换数据的过程 中,读操作远远快于写操作,硬盘厂商开发一种读/写分离磁头。

转速(Rotationl Speed):是硬盘内电机主轴的旋转速度,也就是硬盘盘片在一分钟内所能完成的最大转数。硬盘的转速越快,硬盘寻找文件的速度也就越快,相对的硬盘的传输速度也就得到了提高。 目前市场上常见的硬盘转速一般有5400rpm、7200rpm、10000rpm、15000rpm。理论上,转速越快越好。因为较高的转速可缩短硬盘的平均寻道时间和实际读写时间。可是转速越快发热量越大,不利于散热。现在的主流硬盘转速一般为7200rpm以上。至于SCSI硬盘的主轴转速可达一般为7200-10000RPM,而最高转速的SCSI硬盘转速高达15000RPM。

单碟容量:是硬盘相当重要的参数之一,一定程度上决定着硬盘的档次高低。硬盘是由多个存储碟片组合而成的,而单碟容量就是一个存储碟所能存储的最大数据量。

盘片数:盘片是硬盘中承载数据存储的介质,硬盘是由多个盘片叠加在一起,互相之间由垫圈隔开。一个硬盘的盘片数越多,厚度越大,发热也越大。

随机寻道时间(单位:毫秒):转速的不同,性能差别直接反映在随机读取/写入寻道时间这个性能上。随机寻道性能这个参数的数值是越低越好,也是日常硬盘应用在速度上最能直接体验的一个性能。

平均寻道时间(Average seek time):指硬盘在盘面上移动读写头至指定磁道寻找相应目标数据所用的时间,它描述硬盘读取数据的能力,单位为毫秒。当单碟片容量增大时,磁头的寻道动作和移动距离减少,从而使平均寻道时间减少,加快硬盘速度。

数据缓存:指在硬盘内部的高速存储器,在电脑中就像一块缓冲器一样将一些数据暂时性的保存起来以供读取和再读取。早期的硬盘的高速缓存一般为512KB-2MB,目前主流SATA硬盘的数据缓存为32MB。

道至道时间(single track seek):指磁头从一磁道转移至另一磁道的时间,单位为毫秒(ms)。

全程访问时间(max full seek):指磁头开始移动直到最后找到所需要的数据块所用的全部时间,单位为毫秒(ms)。

连续无故障时间(MTBF):指硬盘从开始运行到出现故障的最长时间。一般硬盘的MTBF至少在30000或40000小时。

1.3硬盘的种类和优缺点

按硬盘发展的时间先后顺序分别是:

1.3.1 IDE硬盘

IDE(Integrated Drive Electronics)是指把控制器与盘体集成在一起的硬盘驱动器,是硬盘的传输接口,另一个名称叫做ATA(Advanced Technology Attachment),指的是相同的东西,采用并行多路复用技术(PATA)。

一般使用16-bit数据总线,每次总线处理时传送2个字节,一般是100Mbytes/sec带宽,数据总线必须锁定在50MHz。普通的IDE硬盘转速在5400/7200RPM。传输速率止步在133MB/s左右。由于并行技术的限制而逐渐被淘汰。

1.3.2 SATA硬盘

SATA(Serial ATA)口的硬盘又叫串口硬盘. SATA以它串行的数据发送方式得名。在数据传输的过程中,数据线和信号线独立使用,并且传输的时钟频率保持独立,因此同以往的PATA相比,SATA的传输速率可以达到并行的30倍。

早期SATA-1能达到150MB/s,后期的SATA-2标准能达到300MB/s,而第三代的SATA-3协议标准传输速率可以到达600M/s,转速在7200RPM。

SATA硬盘支持热插拔,但硬盘损坏时,并不能显示具体的坏盘,导致热插拔技术意义不大,在单线程或者少量线程工作时,性能已经非常的好,但在多任务或者大数据量传输时,性能急剧下降,原因是机械底盘比较低下。

1.3.3 SCSI硬盘

SCSI英文全称:Small Computer System Interface,是一种专门为小型计算机系统设计的存储单元接口模式,SCSI计算机可以发送命令到一个SCSI设备,磁盘可以移动驱动臂定位磁头,在磁盘介质和缓存中传递数据,整个过程在后台执行。这样可以同时发送多个命令同时操作,适合大负载的I/O应用。在磁盘阵列上的整体性能也大大高于基于ATA硬盘的阵列。

主流SCSI硬盘都采用了Ultra 320 SCSI接口,能提供320MB/s的接口传输速度,平均寻道时间为4-5ms,CPU占用率低、并行处理能力强,可以异步的方式处理传输数据,普通的SCSI硬盘转速在10000/15000RPM,但是价格昂贵。

1.3.3 SAS硬盘

SAS(Serial Attached SCSI)即串行连接SCSI,是新一代的SCSI技术。和现在流行的Serial ATA(SATA)硬盘相同,都是采用串行技术以获得更高的传输速度,并通过缩短链接线改善内部空间等。SAS也是对SCSI技术的一项变革性发展SAS也是对SCSI技术的一项变革性发展。

传输速率支持600MB/s,每个SAS端口提供3Gb带宽,传输能力与4Gb光纤相差无几,足够和FC硬盘媲美,不仅可以连接SCSI硬盘,还兼容SATA硬盘,平均寻到时间为3-4ms,但是价格太贵,比起同容量的Ultra 320 SCSI硬盘,SAS硬盘要贵了一倍还多,但造价也很昂贵,如果组RAID,还需要买SAS卡。

1.3.4 FC硬盘每一个成功者都有一个开始。勇于开始,才能找到成功的路。

关于硬盘和几种RAID

相关文章:

你感兴趣的文章:

标签云: