H3SE存儲(chǔ)培訓(xùn)教材-第一部分1硬盤(pán)技術(shù)課件

H3CH3SE存儲(chǔ)培訓(xùn)教材———————硬盤(pán)技術(shù)日期：2007－7－18存儲(chǔ)產(chǎn)品部總工辦學(xué)習(xí)目標(biāo)硬盤(pán)的結(jié)構(gòu)及主要技術(shù)硬盤(pán)的種類(lèi)及發(fā)展趨勢(shì)企業(yè)級(jí)硬盤(pán)與桌面級(jí)硬盤(pán)的區(qū)別目前主要的硬盤(pán)廠商硬盤(pán)類(lèi)型選擇12345硬盤(pán)的結(jié)構(gòu)及主要技術(shù)容量：指硬盤(pán)能存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)量大小，以字節(jié)為基本單位單碟容量：硬盤(pán)都是由一個(gè)或幾個(gè)盤(pán)片組成的，單碟容量就是指包括正反兩面在內(nèi)的單個(gè)盤(pán)片的總?cè)萘?/p>

轉(zhuǎn)速：即主軸馬達(dá)轉(zhuǎn)動(dòng)速度，單位為RPM（RoundPerMinute)，即每分鐘盤(pán)片轉(zhuǎn)動(dòng)圈數(shù)緩存：是硬盤(pán)控制器上的一塊內(nèi)存芯片，具有極快的存取速度，它是硬盤(pán)內(nèi)部盤(pán)片和外部接口之間的緩沖器常用指標(biāo)硬盤(pán)的主要指標(biāo)（一）常用指標(biāo)平均訪問(wèn)時(shí)間：硬盤(pán)磁頭找到目標(biāo)數(shù)據(jù)所需的平均時(shí)間平均尋道時(shí)間：磁頭尋找目標(biāo)數(shù)據(jù)所在磁道所需的平均時(shí)間平均潛伏時(shí)間：當(dāng)磁頭移動(dòng)到數(shù)據(jù)所在的磁道后，等待指定的數(shù)據(jù)扇區(qū)轉(zhuǎn)動(dòng)到磁頭下方的時(shí)間數(shù)據(jù)傳輸率：內(nèi)部數(shù)據(jù)傳輸率：數(shù)據(jù)從盤(pán)片表面?zhèn)鬏數(shù)接脖P(pán)的緩存的速率外部數(shù)據(jù)傳輸率：數(shù)據(jù)從硬盤(pán)的緩存讀出到外部總線的速率MTBF：Mean

Time

Between

Failure，平均無(wú)故障時(shí)間硬盤(pán)的主要指標(biāo)（二）常用指標(biāo)S.M.A.R.T：

Self-Monitoring,AnalysisandReportingTechnology，自監(jiān)測(cè)、分析及報(bào)告技術(shù)，監(jiān)測(cè)磁頭、磁盤(pán)、馬達(dá)、電路等部件，然后根據(jù)得到的關(guān)于各部件運(yùn)行情況與歷史記錄的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析、比較，根據(jù)需要會(huì)自動(dòng)向用戶(hù)發(fā)出警告TCQ：TaggedCommandQueuing，標(biāo)記命令隊(duì)列NCQ：NativeCommandQueuing，本機(jī)命令隊(duì)列，是SATAⅡ規(guī)范支持的一種新的功能，支持NCQ的硬盤(pán)可以對(duì)指令進(jìn)行排隊(duì)（多達(dá)32條指令），重新編排指令執(zhí)行次序，也可以立即執(zhí)行指令，可提高硬盤(pán)的性能，減少CPU占用率DutyCycle：指硬盤(pán)的工作負(fù)荷，定義為特定時(shí)間段內(nèi)硬盤(pán)用于尋道、讀/寫(xiě)操作的時(shí)間占總時(shí)間的百分比。100%即表示硬盤(pán)每天24小時(shí)不停在進(jìn)行讀寫(xiě)操作SCT：即S.M.A.R.TCommandTransport，該技術(shù)在硬盤(pán)內(nèi)部劃出一部分扇區(qū)做為日志記錄，分析SMART命令包含的狀態(tài)信息，判斷硬盤(pán)的工作狀況從而調(diào)節(jié)負(fù)載（比如數(shù)據(jù)流量）來(lái)保證硬盤(pán)可靠性硬盤(pán)的主要技術(shù)垂直磁記錄在硬盤(pán)目前所使用的水平記錄技術(shù)下，存儲(chǔ)容量離極限越來(lái)越近垂直磁記錄技術(shù)有助于在保證記錄質(zhì)量的同時(shí)進(jìn)一步提高存儲(chǔ)密度現(xiàn)有水平記錄技術(shù)垂直記錄技術(shù)硬盤(pán)的種類(lèi)及發(fā)展趨勢(shì)

硬盤(pán)類(lèi)型及接口SASSATAFCSCSIATA/IDELCSC硬盤(pán)類(lèi)型接口視圖硬盤(pán)接口發(fā)展趨勢(shì)SCSI-2SCSI-3FC-AL100MB/SperPortFC-AL200MB/SperPortSynchronousSCSI5MB/sFastWideSCSI10/20MB/sUltraSCSI20/40MB/sUltra2SCSI40/80MB/sUltra160SCSI160MB/sUltra320SCSI320/MB/sSAS300MB/sperportSATASATAIISerialATA150MB/sSerialATAII300MB/sFC-AL400MB/SperPort串行并行ATA/IDE接口硬盤(pán)簡(jiǎn)介Power連接器主/從盤(pán)

跳線40-pin連接器ATA(Advanced

Technology

Attachment)

高級(jí)技術(shù)附加裝置ATA硬盤(pán)是傳統(tǒng)的桌面級(jí)硬盤(pán)，主要應(yīng)用于個(gè)人PC機(jī)，也經(jīng)常稱(chēng)為IDE（Integrated

Drive

Electronics）硬盤(pán)ATA接口為并行ATA技術(shù)，下一代的產(chǎn)品是串行ATA（SATA）SCSI接口硬盤(pán)介紹SCSI(SmallComputerSystemInterface)

小型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)接口SCSI硬盤(pán)并發(fā)處理性能優(yōu)異，常應(yīng)用于企業(yè)級(jí)存儲(chǔ)領(lǐng)域SCSI硬盤(pán)采用并行接口，接口速率目前發(fā)展到320MB/s，基本已經(jīng)達(dá)到極限，將來(lái)必被其串行版本SAS（SerialAttachedSCSI）硬盤(pán)所替代80-pin公接頭SATA接口硬盤(pán)介紹SATA：SerialATA(SerialAdvanced

Technology

Attachment)

串行ATASATA采用串行方式進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，接口速率比IDE接口高，最低為150MB/s，并且第二代（SATAⅡ

）300MB/s接口硬盤(pán)已經(jīng)形成商用，規(guī)劃內(nèi)的最高速率可達(dá)600MB/sSATA硬盤(pán)采用點(diǎn)對(duì)點(diǎn)連接方式，支持熱插拔，即插即用SATAⅡ技術(shù)SATA

II有以下五個(gè)主要特性：更高的端口傳輸率（300MB/s）本機(jī)命令隊(duì)列（NCQ）組件管理（EnclosureManagement），比如風(fēng)扇控制，溫度控制，新硬盤(pán)指示，壞硬盤(pán)指示，硬盤(pán)狀態(tài)指示等端口復(fù)用（PortMultiplier），允許多個(gè)硬盤(pán)連接到同一端口可向上兼容SAS技術(shù)SATAⅡ技術(shù)可對(duì)24×7企業(yè)在線和近線存儲(chǔ)應(yīng)用提供超大容量和高可靠性的支持SAS接口硬盤(pán)介紹SAS(SerialAttachedSCSI)

串行連接SCSISAS是一種點(diǎn)對(duì)點(diǎn)、全雙工、雙端口的接口SAS專(zhuān)為滿(mǎn)足高性能企業(yè)需求而設(shè)計(jì)，并且兼容SATA硬盤(pán)，為企業(yè)用戶(hù)帶來(lái)前所未有的靈活性硬盤(pán)各類(lèi)接口間的對(duì)比ATASATASCSISASFC轉(zhuǎn)速（RPM）7,2007,20015,00015,00015,000緩存（兆）8/168/168/168/168/16串行/并行并行串行并行串行串行硬盤(pán)主流容量（GB）250750300300300MTBF600,0001,200,0001,400,0001,400,0001,400,000TCQ支持支持支持支持支持NCQ不支持支持*支持支持支持*SATAⅡ接口硬盤(pán)支持NCQ，SATAⅠ不支持企業(yè)級(jí)硬盤(pán)與桌面級(jí)硬盤(pán)的區(qū)別企業(yè)級(jí)硬盤(pán)發(fā)展情況200520062007200820092010050001000015000200002500030000350004000045000FCSASSATASCSIFC來(lái)源:GartnerDataquest2005年9月企業(yè)市場(chǎng)接口(千臺(tái)/年)目前主要的硬盤(pán)廠商主要硬盤(pán)廠商希捷是一家專(zhuān)業(yè)硬盤(pán)制造商，推出全系列多領(lǐng)域應(yīng)用的硬盤(pán)，并為EMC、H3C等知名廠商提供硬盤(pán)服務(wù)。希捷公司以其品種齊全、技術(shù)創(chuàng)新快、質(zhì)量好在存儲(chǔ)硬盤(pán)市場(chǎng)穩(wěn)占第一位。企業(yè)級(jí)硬盤(pán)產(chǎn)品主要分為：Savvio系列，2.5英寸SAS或SCSI硬盤(pán)；Cheetah系列，3.5英寸SAS、FC、SCSI硬盤(pán)；BarracudaES系列，主要為企業(yè)級(jí)SATA硬盤(pán)。西部數(shù)據(jù)相對(duì)于希捷公司來(lái)說(shuō)，硬盤(pán)產(chǎn)品線比較單一，憑借其技術(shù)成熟、性能優(yōu)良及可靠性高等特點(diǎn)也在存儲(chǔ)市場(chǎng)占據(jù)了一席之地，并為H3C等知名廠商提供硬盤(pán)服務(wù)。企業(yè)級(jí)硬盤(pán)主要有三個(gè)系列：WDRaptor猛禽系列，提供10000轉(zhuǎn)，高可靠性，SATA硬盤(pán)