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服務(wù)器硬盤(pán)知識(shí)
2009-01-11   

服務(wù)器硬盤(pán)，顧名思義，就是服務(wù)器上使用的硬盤(pán)(Hard Disk)。如果說(shuō)服務(wù)器是網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)的核心，那么服務(wù)器硬盤(pán)就是這個(gè)核心的數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)，所有的軟件和用戶(hù)數(shù)據(jù)都存儲(chǔ)在這里。對(duì)用戶(hù)來(lái)說(shuō)，儲(chǔ)存在服務(wù)器上的硬盤(pán)數(shù)據(jù)是最寶貴的，因此硬盤(pán)的可靠性是非常重要的。為了使硬盤(pán)能夠適應(yīng)大數(shù)據(jù)量、超長(zhǎng)工作時(shí)間的工作環(huán)境，服務(wù)器一般采用高速、穩(wěn)定、安全的SCSI硬盤(pán)。
現(xiàn)在的硬盤(pán)從接口方面分，可分為IDE硬盤(pán)與SCSI硬盤(pán)(目前還有一些支持PCMCIA接口、IEEE 1394接口、SATA接口、USB接口和FC-AL(FibreChannel-Arbitrated Loop)光纖通道接口的產(chǎn)品，但相對(duì)來(lái)說(shuō)非常少);IDE硬盤(pán)即我們?nèi)粘Ｋ玫挠脖P(pán)，它由于價(jià)格便宜而性能也不差，因此在PC上得到了廣泛的應(yīng)用。
目前個(gè)人電腦上使用的硬盤(pán)絕大多數(shù)均為此類(lèi)型硬盤(pán)。另一類(lèi)硬盤(pán)就是SCSI硬盤(pán)了(SCSI即Small Computer System Interface小型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)接口)，由于其性能好，因此在服務(wù)器上普遍均采用此類(lèi)硬盤(pán)產(chǎn)品，但同時(shí)它的價(jià)格也不菲，所以在普通PC上不常看到 SCSI的蹤影。
同普通PC機(jī)的硬盤(pán)相比，服務(wù)器上使用的硬盤(pán)具有如下四個(gè)特點(diǎn)。
1、速度快
服務(wù)器使用的硬盤(pán)轉(zhuǎn)速快，可以達(dá)到每分鐘7200或10000轉(zhuǎn)，甚至更高;它還配置了較大(一般為2MB或4MB)的回寫(xiě)式緩存;平均訪問(wèn)時(shí)間比較短;外部傳輸率和內(nèi)部傳輸率更高，采用Ultra Wide SCSI、Ultra2 Wide SCSI、Ultra160 SCSI、Ultra320 SCSI等標(biāo)準(zhǔn)的SCSI硬盤(pán)，每秒的數(shù)據(jù)傳輸率分別可以達(dá)到40MB、80MB、160MB、320MB。
2、可靠性高
因?yàn)榉?wù)器硬盤(pán)幾乎是24小時(shí)不停地運(yùn)轉(zhuǎn)，承受著巨大的工作量。可以說(shuō)，硬盤(pán)如果出了問(wèn)題，后果不堪設(shè)想。所以，現(xiàn)在的硬盤(pán)都采用了 S.M.A.R.T技術(shù)(自監(jiān)測(cè)、分析和報(bào)告技術(shù))，同時(shí)硬盤(pán)廠商都采用了各自獨(dú)有的先進(jìn)技術(shù)來(lái)保證數(shù)據(jù)的安全。為了避免意外的損失，服務(wù)器硬盤(pán)一般都能承受300G到1000G的沖擊力。
3、大多使用SCSI接口
多數(shù)服務(wù)器采用了數(shù)據(jù)吞吐量大、CPU占有率極低的SCSI硬盤(pán)。SCSI硬盤(pán)必須通過(guò)SCSI接口才能使用，有的服務(wù)器主板集成了SCSI接口，有的安有專(zhuān)用的SCSI接口卡，一塊SCSI接口卡可以接7個(gè)SCSI設(shè)備，這是IDE接口所不能比擬的。
4、可支持熱插拔
熱插拔(Hot Swap)是一些服務(wù)器支持的硬盤(pán)安裝方式，可以在服務(wù)器不停機(jī)的情況下，拔出或插入一塊硬盤(pán)，操作系統(tǒng)自動(dòng)識(shí)別硬盤(pán)的改動(dòng)。這種技術(shù)對(duì)于24小時(shí)不間斷運(yùn)行的服務(wù)器來(lái)說(shuō)，是非常必要的。
我們衡量一款服務(wù)器硬盤(pán)的性能時(shí)，主要應(yīng)該參看以下指標(biāo):
主軸轉(zhuǎn)速
主軸轉(zhuǎn)速是一個(gè)在硬盤(pán)的所有指標(biāo)中除了容量之外，最應(yīng)該引人注目的性能參數(shù)，也是決定硬盤(pán)內(nèi)部傳輸速度和持續(xù)傳輸速度的第一決定因素。如今硬盤(pán)的轉(zhuǎn)速多為5400rpm、7200rpm、10000rpm和15000rpm。從目前的情況來(lái)看，10000rpm的SCSI硬盤(pán)具有性?xún)r(jià)比高的優(yōu)勢(shì)，是目前硬盤(pán)的主流，而7200rpm及其以下級(jí)別的硬盤(pán)在逐步淡出硬盤(pán)市場(chǎng)。
內(nèi)部傳輸率
內(nèi)部傳輸率的高低才是評(píng)價(jià)一個(gè)硬盤(pán)整體性能的決定性因素。硬盤(pán)數(shù)據(jù)傳輸率分為內(nèi)外部傳輸率;通常稱(chēng)外部傳輸率也為突發(fā)數(shù)據(jù)傳輸率(Burstdata Transfer Rate)或接口傳輸率，指從硬盤(pán)的緩存中向外輸出數(shù)據(jù)的速度。
目前采用Ultra 160 SCSI技術(shù)的外部傳輸率已經(jīng)達(dá)到了160MB/s;內(nèi)部傳輸率也稱(chēng)最大或最小持續(xù)傳輸率(Sustained Transfer Rate)，是指硬盤(pán)在盤(pán)片上讀寫(xiě)數(shù)據(jù)的速度，現(xiàn)在的主流硬盤(pán)大多在30MB/s到60MB/s之間。由于硬盤(pán)的內(nèi)部傳輸率要小于外部傳輸率，所以只有內(nèi)部傳輸率才可以作為衡量硬盤(pán)性能的真正標(biāo)準(zhǔn)。

單碟容量
除了對(duì)于容量增長(zhǎng)的貢獻(xiàn)之外，單碟容量的另一個(gè)重要意義在于提升硬盤(pán)的數(shù)據(jù)傳輸速度。單碟容量的提高得益于磁道數(shù)的增加和磁道內(nèi)線性磁密度的增加。磁道數(shù)的增加對(duì)于減少磁頭的尋道時(shí)間大有好處，因?yàn)榇牌陌霃绞枪潭ǖ模诺罃?shù)的增加意味著磁道間距離的縮短，而磁頭從一個(gè)磁道轉(zhuǎn)移到另一個(gè)磁道所需的就位時(shí)間就會(huì)縮短。
這將有助于隨機(jī)數(shù)據(jù)傳輸速度的提高。而磁道內(nèi)線性磁密度的增長(zhǎng)則和硬盤(pán)的持續(xù)數(shù)據(jù)傳輸速度有著直接的聯(lián)系。磁道內(nèi)線性密度的增加使得每個(gè)磁道內(nèi)可以存儲(chǔ)更多的數(shù)據(jù)，從而在碟片的每個(gè)圓周運(yùn)動(dòng)中有更多的數(shù)據(jù)被從磁頭讀至硬盤(pán)的緩沖區(qū)里。
平均尋道時(shí)間
平均尋道時(shí)間是指磁頭移動(dòng)到數(shù)據(jù)所在磁道需要的時(shí)間，這是衡量硬盤(pán)機(jī)械性能的重要指標(biāo)，一般在3ms～13ms之間，建議平均尋道時(shí)間大于 8ms的SCSI硬盤(pán)不要考慮。平均尋道時(shí)間和平均潛伏時(shí)間(完全由轉(zhuǎn)速?zèng)Q定)一起決定了硬盤(pán)磁頭找到數(shù)據(jù)所在的簇的時(shí)間。該時(shí)間直接影響著硬盤(pán)的隨機(jī)數(shù)據(jù)傳輸速度。
緩存
提高硬盤(pán)高速緩存的容量也是一條提高硬盤(pán)整體性能的捷徑。因?yàn)橛脖P(pán)的內(nèi)部數(shù)據(jù)傳輸速度和外部傳輸速度不同。因此需要緩存來(lái)做一個(gè)速度適配器。緩存的大小對(duì)于硬盤(pán)的持續(xù)數(shù)據(jù)傳輸速度有著極大的影響。它的容量有512KB、2MB、4MB，甚至8MB或16MB，對(duì)于視頻捕捉、影像編輯等要求大量磁盤(pán)輸入/輸出的工作，大的硬盤(pán)緩存是非常理想的選擇。
由于SCSI具有CPU占用率低，多任務(wù)并發(fā)操作效率高，連接設(shè)備多，連接距離長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)，對(duì)于大多數(shù)的服務(wù)器應(yīng)用，建議采用SCSI硬盤(pán)，并采用最新的Ultra160 SCSI控制器;對(duì)于低端的小型服務(wù)器應(yīng)用，可以采用最新的IDE硬盤(pán)和控制器。確定了硬盤(pán)的接口和類(lèi)型后，就要重點(diǎn)考察上面提到的影響硬盤(pán)性能的技術(shù)指標(biāo)，根據(jù)轉(zhuǎn)速、單碟容量、平均尋道時(shí)間、緩存等因素，并結(jié)合資金預(yù)算，選定性?xún)r(jià)比最合適的硬盤(pán)方案。
在具體的應(yīng)用中，首先應(yīng)選用壽命長(zhǎng)、故障率低的硬盤(pán)，可降低故障出現(xiàn)的幾率和次數(shù)，這牽扯到硬盤(pán)的MTBF(平均無(wú)故障時(shí)間)和數(shù)據(jù)保護(hù)技術(shù)，MTBF值越大越好，如浪潮英信服務(wù)器采用的硬盤(pán)的MTBF值一般超過(guò)120萬(wàn)小時(shí)，而硬盤(pán)所共有的S.M.A.R.T.(自監(jiān)測(cè)、分析、報(bào)告技術(shù))以及類(lèi)似技術(shù)，如seagate和IBM的DST(驅(qū)動(dòng)器自我檢測(cè))和DFT(驅(qū)動(dòng)器健康檢測(cè))，對(duì)于保存在硬盤(pán)中數(shù)據(jù)的安全性有著重要意義。


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