艾銻知識—服務器硬盤

2020-04-20 09:22 作者：艾銻無限 瀏覽量：

   
    
    服務器硬盤，顧名思義，就是服務器上使用的硬盤（Hard Disk）。如果說服務器是網絡數據的核心，那么服務器硬盤就是這個核心的數據倉庫，所有的軟件和用戶數據都存儲在這里。對用戶來說，儲存在服務器上的硬盤數據是最寶貴的，因此硬盤的可靠性是非常重要的。為了使硬盤能夠適應大數據量、超長工作時間的工作環境，服務器一般采用高速、穩定、安全的SCSI硬盤。

    現在的硬盤從接口方面分，可分為IDE硬盤與SCSI硬盤（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)光纖通道接口的產品，但相對來說非常少）；IDE硬盤即我們日常所用的硬盤，它由于價格便宜而性能也不差，因此在PC上得到了廣泛的應用，目前個人電腦上使用的硬盤絕大多數均為此類型硬盤。另一類硬盤就是SCSI硬盤了（SCSI即Small Computer System Interface小型計算機系統接口），由于其性能好，因此在服務器上普遍均采用此類硬盤產品，但同時它的價格也不菲，所以在普通PC上不常看到SCSI的蹤影。
    同普通PC機的硬盤相比，服務器上使用的硬盤具有如下四個特點。

    1、速度快
服務器使用的硬盤轉速快，可以達到每分鐘7200或10000轉，甚至更高；它還配置了較大(一般為2MB或4MB)的回寫式緩存；平均訪問時間比較短；外部傳輸率和內部傳輸率更高，采用Ultra Wide SCSI、Ultra2 Wide SCSI、Ultra160 SCSI、Ultra320 SCSI等標準的SCSI硬盤，每秒的數據傳輸率分別可以達到40MB、80MB、160MB、320MB。

    2、可靠性高
因為服務器硬盤幾乎是24小時不停地運轉，承受著巨大的工作量。可以說，硬盤如果出了問題，后果不堪設想。所以，現在的硬盤都采用了S.M.A.R.T技術(自監測、分析和報告技術)，同時硬盤廠商都采用了各自獨有的先進技術來保證數據的安全。為了避免意外的損失，服務器硬盤一般都能承受300G到1000G的沖擊力。

    3、多使用SCSI接口
多數服務器采用了數據吞吐量大、CPU占有率極低的SCSI硬盤。SCSI硬盤必須通過SCSI接口才能使用，有的服務器主板集成了SCSI接口，有的安有專用的SCSI接口卡，一塊SCSI接口卡可以接7個SCSI設備，這是IDE接口所不能比擬的。

    4、可支持熱插拔
熱插拔（Hot Swap）是一些服務器支持的硬盤安裝方式，可以在服務器不停機的情況下，拔出或插入一塊硬盤，操作系統自動識別硬盤的改動。這種技術對于24小時不間斷運行的服務器來說，是非常必要的。
    我們衡量一款服務器硬盤的性能時，主要應該參看以下指標：

    主軸轉速
    主軸轉速是一個在硬盤的所有指標中除了容量之外，最應該引人注目的性能參數，也是決定硬盤內部傳輸速度和持續傳輸速度的第一決定因素。如今硬盤的轉速多為5400rpm、7200rpm、10000rpm和15000rpm。從目前的情況來看，10000rpm的SCSI硬盤具有性價比高的優勢，是目前硬盤的主流，而7200rpm及其以下級別的硬盤在逐步淡出硬盤市場。

    內部傳輸率
    內部傳輸率的高低才是評價一個硬盤整體性能的決定性因素。硬盤數據傳輸率分為內外部傳輸率；通常稱外部傳輸率也為突發數據傳輸率(Burstdata Transfer Rate)或接口傳輸率，指從硬盤的緩存中向外輸出數據的速度，目前采用Ultra 160 SCSI技術的外部傳輸率已經達到了160MB/s;內部傳輸率也稱最大或最小持續傳輸率(Sustained Transfer Rate)，是指硬盤在盤片上讀寫數據的速度，現在的主流硬盤大多在30MB/s到60MB/s之間。由于硬盤的內部傳輸率要小于外部傳輸率，所以只有內部傳輸率才可以作為衡量硬盤性能的真正標準。

    單碟容量
    除了對于容量增長的貢獻之外，單碟容量的另一個重要意義在于提升硬盤的數據傳輸速度。單碟容量的提高得益于磁道數的增加和磁道內線性磁密度的增加。磁道數的增加對于減少磁頭的尋道時間大有好處，因為磁片的半徑是固定的，磁道數的增加意味著磁道間距離的縮短，而磁頭從一個磁道轉移到另一個磁道所需的就位時間就會縮短。這將有助于隨機數據傳輸速度的提高。而磁道內線性磁密度的增長則和硬盤的持續數據傳輸速度有著直接的聯系。磁道內線性密度的增加使得每個磁道內可以存儲更多的數據，從而在碟片的每個圓周運動中有更多的數據被從磁頭讀至硬盤的緩沖區里。

    平均尋道時間

    平均尋道時間是指磁頭移動到數據所在磁道需要的時間，這是衡量硬盤機械性能的重要指標，一般在3ms～13ms之間，建議平均尋道時間大于8ms的SCSI硬盤不要考慮。平均尋道時間和平均潛伏時間（完全由轉速決定）一起決定了硬盤磁頭找到數據所在的簇的時間。該時間直接影響著硬盤的隨機數據傳輸速度。

    緩存
    提高硬盤高速緩存的容量也是一條提高硬盤整體性能的捷徑。因為硬盤的內部數據傳輸速度和外部傳輸速度不同。因此需要緩存來做一個速度適配器。緩存的大小對于硬盤的持續數據傳輸速度有著極大的影響。它的容量有512KB、2MB、4MB，甚至8MB或16MB，對于視頻捕捉、影像編輯等要求大量磁盤輸入/輸出的工作，大的硬盤緩存是非常理想的選擇。

    由于SCSI具有CPU占用率低，多任務并發操作效率高，連接設備多，連接距離長等優點，對于大多數的服務器應用，建議采用SCSI硬盤，并采用最新的Ultra160 SCSI控制器；對于低端的小型服務器應用，可以采用最新的IDE硬盤和控制器。確定了硬盤的接口和類型后，就要重點考察上面提到的影響硬盤性能的技術指標，根據轉速、單碟容量、平均尋道時間、緩存等因素，并結合資金預算，選定性價比最合適的硬盤方案。在具體的應用中，首先應選用壽命長、故障率低的硬盤，可降低故障出現的幾率和次數，這牽扯到硬盤的MTBF（平均無故障時間）和數據保護技術，MTBF值越大越好，如浪潮英信服務器采用的硬盤的MTBF值一般超過120萬小時，而硬盤所共有的S.M.A.R.T.（自監測、分析、報告技術）以及類似技術，如seagate和IBM的DST（驅動器自我檢測）和DFT（驅動器健康檢測），對于保存在硬盤中數據的安全性有著重要意義。

    目前，主流的服務器硬盤廠商主要有seagate（希捷）、IBM等。 

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