服务器硬盘

从构成的角度来看，各种硬盘是基本相同的。一个磁盘，通常由铝或玻璃衬底材料构成，外面覆盖了一层可以磁化的介质（铬，钌等），它提供了一个精确的表面区域，因而离散的数据位可以写入到一系列的磁道中。

数据位的读/写操作由磁头来完成，磁头和一个活动臂相连，当电动机驱动盘片的时候活动臂上的磁头在磁道间来回移动，而驱动电路逻辑用来控制磁头的移动并解释磁头在盘片介质上探测到的状态。

驱动电路逻辑可以说是硬盘的大脑，它提供了很多功能，其中包括连接硬盘到安装硬盘的系统或阵列的输入/输出总线。

可以反映硬盘性能的主要参数包括：

硬盘电机的速度(和它产生的热量)

读/写磁头的分辨率(表明其把磁信号从背景噪音分开的效能)

介质的磁特性(这很大程度上决定了最大可能的存储密度和存储介质内容的生命期)

硬盘部件的抗震性

所使用的空气过滤方法(即使所谓的密封硬盘都有一个空气过滤器，在硬盘由于空气污染而阻塞的情况下可以改善硬盘的效率)

最常用的衡量硬盘性能的指标是数据传输率和寻道时间。数据传输率是指每秒钟硬盘发送到CPU的字节数。寻道时间指CPU请求一个文件到第一个字节被发送给CPU的时间间隔。另外一个重要的指标是硬盘容量，也就是硬盘所支持的字节数。

所有种类的硬盘工作基本原理都类似：遵循应用程序的I/O指令找到数据位的位置，从该处读出或写入相应的数据位。但是不同种类的硬盘却使用不通的协议。驱动电路逻辑支持不同的I/O协议和技术规范。

IDE/ATA (并行ATA)和串行IDE/ATA硬盘是相对比较便宜的硬盘设备，它将控制器和驱动电路集成在一起。IDE规范了硬盘如何通过线缆连接到服务器，也规范了PC或服务器主板上的接口标准。IDE/ATA协议已经有了5个修订版，其性能的不断提高满足了应用对速度和容量的需求。

串行ATA(简写作SATA)是一个基于标准的接口，相对并行IDE/ATA，它有很显著的改善。其中之一就是SATA接口的传输速度是150M Bps,而IDE/ATA是100M Bps 有50%的提高，对于大文件的应用如视频编辑，这一改进是非常有用的。

更进一步来看，SATA的未来标准将在数据传输率上有很大提高。相对而言，并行ATA10年来速度都没有什么改进，而且就传输性能来说，并行ATA已经接近极限了。

自从SATA协议被认可已经过去了一年多，直到最近SATA的硬盘产品才开始在市场上出现。在今年秋天，IBM在COMDEX上展示了其SATA硬盘，Nexsan和Promise两家公司将在今年年底和IBM合作推出低成本的基于SATA的磁盘阵列。(IBM最近宣称已经将她的大部分硬盘业务卖给了HITACHI 对于SATA ，IBM如何处置我们还要进一步观望)

也有一些公司试图用并行ATA硬盘来设计阵列。但是这需要非常专业的阵列控制器、复杂的内存共享技术和架构来克服并行ATA对硬盘数量以及对线缆长度的限制。SATA在这些方面都有改进，包括支持1米长的线缆和连接更多的硬盘到一根总线上。

然而，第一代的SATA硬盘并不会比最新的并行ATA硬盘(UltraATA/100或很快就要推出的UltraATA/133)有多少优势。只有到SATA-2,SATA-3出来以后，其传输速度分别可以达到300M Bps和600M Bps,而且133M Bps的PCI也不再是瓶颈的话，SATA的优势才会真正显露出来。

从SCSI到SAS

当然，当基于SATA-2或SATA-3的硬盘上市的时候，串行SCSI(Serial Attached SCSI-SAS)硬盘可能也会同时出现。SCSI和IDE/ATA的竞争由来已久，而且他们都是并行接口。

并行SCSI有多种让人迷惑的叫法：大家经常看到用"FAST","Wide"和"Ultra"来描述SCSI接口。当前，UltraSCSI 3或Ultra160 SCSI是SCSI的最常用的协议，她支持160M bps,每根总线可以最多连接16个设备。

Ultra320目前只处于商业展示阶段，Ultra640则还处于设计阶段，他们分别可以将传输速度提高2倍和4倍，但是单根总线可连接的设备数和支持的线缆长度却没有提高。

现在有很多公司致力于开发支持更大吞吐率和支持更多设备连接和更长线缆的串行SCSI，我们不要把它和Fibre Channel和SSA(Serial Storage Architecture)混淆，这两种协议都是由IBM在90年代创立的。同时也不要把它和iSCSI混淆，iSCSI(SCSI over IP)将SCSI命令映射成其他协议。SAS对早期的SCSI设备向后兼容。

一个皆大欢喜的分类

依照STAWGS(SCSI TRade Association's Working Group on SCSI)的说法，在将来串行SCSI将处于低端的串行ATA和高端的Fibre Channel之间。15G bps(将扩展到30G bps) SATA将会是小服务器或存储这些低端的非关键业务应用的的首选。

Fibre Channel硬 --盘 当前的传输速率为20G bps, 将来会提高到40G bps--将继续占据昂贵的、复杂的面向关键业务和数据共享的多服务器网络存储应用市场。而支持128个设备和30G bps(很快就被60G bps取代)的SAS将统领企业服务器及大型机市场。

这样的市场划分是可以保持各方平衡的理想状态。事实上，不同协议的争论由来已久，关于协议的争论还将继续。

IBM, Ateonix, Dell, FIA 甚至可怕的EMC都已经发布了其基于IDE/ATA 硬盘(很快就会是SATA)的产品来存储基于文件的参考数据,这些产品很快就会蜂拥到存储市场上来。这种基于SATA的产品的优势在于：使用不到$5,000(价格只是基于SCSI硬盘的1/4)包含4个SATA硬盘的存储可以达到1TB的容量。

如果我们相信UCB(Univercity of California Berkeley)的科学家关于存储增长的分析--在未来几年基于文件的参考数据每年有34%的增长--那么，低端基于ATA的磁盘阵列的普及将不可避免。

忠告

对于有些厂商宣称ATA阵列(并行和串行ATA)将最终完全取代SCSI阵列，负责Seagate网络存储架构的VP Steven Sicola提出了如下忠告：

"首先，从组件的可靠性来讲，你要记住SCSI硬盘的机械部件为高工作负载而设计，企业使用的支持高性能的交易处理数据库的磁盘系统，对随机存取有很高要求，IDE/ATA无法满足这类应用，简单地来讲，SCSI硬盘比IDE/ATA硬盘更适合这种随机IO频繁的应用"。

"再者, IDE/ATA硬盘依赖主机处理器执行所有的存储任务 。SCSI硬盘和光纤硬盘则可由主机CPU和硬盘上专用的处理器来做队列管理这样的任务。"

"所以，在购买阵列的时候，应用决定了要购买的阵列类型 "，Sicola最后说到。

现在的硬盘从接口方面分，可分为IDE硬盘与SCSI硬盘(目前还有一些支持PCMCIA接口、IEEE

1394接口、SATA接口、USB接口和FC-AL(FibreChannel-Arbitrated

Loop)光纤通道接口的产品，但相对来说非常少);IDE硬盘即我们日常所用的硬盘，它由于价格便宜而性能也不差，因此在PC上得到了广泛的应用。

　　目前个人电脑上使用的硬盘绝大多数均为此类型硬盘。另一类硬盘就是SCSI硬盘了(SCSI即Small

Computer

System

Interface小型计算机系统接口)，由于其性能好，因此在服务器上普遍均采用此类硬盘产品，但同时它的价格也不菲，所以在普通PC上不常看到SCSI的踪影。

　　同普通PC机的硬盘相比，服务器上使用的硬盘具有如下四个特点。

　　1、速度快

　　服务器使用的硬盘转速快，可以达到每分钟7200或10000转，甚至更高;它还配置了较大(一般为2MB或4MB)的回写式缓存;平均访问时间比较短;外部传输率和内部传输率更高，采用Ultra

Wide

SCSI、Ultra2

Wide

SCSI、Ultra160

SCSI、Ultra320

SCSI等标准的SCSI硬盘，每秒的数据传输率分别可以达到40MB、80MB、160MB、320MB。

　　2、可靠性高

　　因为服务器硬盘几乎是24小时不停地运转，承受着巨大的工作量。可以说，硬盘如果出了问题，后果不堪设想。所以，现在的硬盘都采用了SMART技术(自监测、分析和报告技术)，同时硬盘厂商都采用了各自独有的先进技术来保证数据的安全。为了避免意外的损失，服务器硬盘一般都能承受300G到1000G的冲击力。

　　3、多使用SCSI接口

　　多数服务器采用了数据吞吐量大、CPU占有率极低的SCSI硬盘。SCSI硬盘必须通过SCSI接口才能使用，有的服务器主板集成了SCSI接口，有的安有专用的SCSI接口卡，一块SCSI接口卡可以接7个SCSI设备，这是IDE接口所不能比拟的。

　　4、可支持热插拔

　　热插拔(Hot

Swap)是一些服务器支持的硬盘安装方式，可以在服务器不停机的情况下，拔出或插入一块硬盘，操作系统自动识别硬盘的改动。这种技术对于24小时不间断运行的服务器来说，是非常必要的。

　　主轴转速

　　主轴转速是一个在硬盘的所有指标中除了容量之外，最应该引人注目的性能参数，也是决定硬盘内部传输速度和持续传输速度的第一决定因素。如今硬盘的转速多为5400rpm、7200rpm、10000rpm和15000rpm。从目前的情况来看，10000rpm的SCSI硬盘具有性价比高的优势，是目前硬盘的主流，而7200rpm及其以下级别的硬盘在逐步淡出硬盘市场。

　　内部传输率

　　内部传输率的高低才是评价一个硬盘整体性能的决定性因素。硬盘数据传输率分为内外部传输率;通常称外部传输率也为突发数据传输率(Burstdata

Transfer

Rate)或接口传输率，指从硬盘的缓存中向外输出数据的速度。

　　目前采用Ultra

160

SCSI技术的外部传输率已经达到了160MB/s;内部传输率也称最大或最小持续传输率(Sustained

Transfer

Rate)，是指硬盘在盘片上读写数据的速度，现在的主流硬盘大多在30MB/s到60MB/s之间。由于硬盘的内部传输率要小于外部传输率，所以只有内部传输率才可以作为衡量硬盘性能的真正标准。

如果要更换服务器硬盘的话，可以找专门的服务器硬盘代理商。服务器的数据安全方面都是最重要的，用行内话来说：“硬盘有价，数据无价”。

改变raid是有一定风险的，所以建议先备份数据再往后操作。 如果你有两块盘，而只能看到一个盘容量，那就应该是raid1。 不过你最好进入raid卡的管理程序看看具体设置，一般在主机启动时候会有提示，一般是ctrl+M或ctrl+A一类的组合键。 如果比较强调性价比，容量利用率，而对磁盘的写性能没有太高要求，可以加两块同样大小盘和原来盘作raid5，作完阵列后的磁盘空间是3块盘的物理空间。不过应确保四块盘为同一厂商同种型号盘，否则硬盘速度不一样作raid可能容易出现问题。

要从硬盘的物理结构来说，硬盘应该叫硬盘驱动器，就像我们常用的光驱（光盘驱动器），结构类似。也是主要由磁头和盘片组成。只不过光驱读的光盘是可更换的，硬盘密封固化起来了。