伺服器硬碟

admin @ 2014-03-14 , reply:0

伺服器硬碟   


   
    
    伺服器硬碟,顧名思義,就是伺服器上使用的硬碟(Hard Disk)。如果說伺服器是網路數據的核心,那麼伺服器硬碟就是這個核心的數據倉庫,所有的軟體和用戶數據都存儲在這裡。對用戶來說,儲存在伺服器上的硬碟數據是最寶貴的,因此硬碟的可靠性是非常重要的。為了使硬碟能夠適應大數據量、超長工作時間的工作環境,伺服器一般採用高速、穩定、安全的SCSI硬碟。

    現在的硬碟從介面方面分,可分為IDE硬碟與SCSI硬碟(目前還有一些支持PCMCIA介面、IEEE 1394介面、SATA介面、USB介面和FC-AL(FibreChannel-Arbitrated Loop)光纖通道介面的產品,但相對來說非常少);IDE硬碟即我們日常所用的硬碟,它由於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碟絕大多數均為此類型硬碟。另一類硬碟就是SCSI硬碟了(SCSI即Small Computer System Interface小型計算機系統介面),由於其性能好,因此在伺服器上普遍均採用此類硬碟產品,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機的硬碟相比,伺服器上使用的硬碟具有如下四個特點。
    1、速度快
伺服器使用的硬碟轉速快,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,採用Ultra Wide SCSI、Ultra2 Wide SCSI、Ultra160 SCSI、Ultra320 SCSI等標準的SCSI硬碟,每秒的數據傳輸率分別可以達到40MB、80MB、160MB、320MB。
    2、可靠性高
因為伺服器硬碟幾乎是24小時不停地運轉,承受著巨大的工作量。可以說,硬碟如果出了問題,後果不堪設想。所以,現在的硬碟都採用了S.M.A.R.T技術(自監測、分析和報告技術),同時硬碟廠商都採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,伺服器硬碟一般都能承受300G到1000G的衝擊力。
    3、多使用SCSI介面
多數伺服器採用了數據吞吐量大、CPU佔有率極低的SCSI硬碟。SCSI硬碟必須通過SCSI介面才能使用,有的伺服器主板集成了SCSI介面,有的安有專用的SCSI介面卡,一塊SCSI介面卡可以接7個SCSI設備,這是IDE介面所不能比擬的。
    4、可支持熱插拔
熱插拔(Hot Swap)是一些伺服器支持的硬碟安裝方式,可以在伺服器不停機的情況下,拔出或插入一塊硬碟,操作系統自動識別硬碟的改動。這種技術對於24小時不間斷運行的伺服器來說,是非常必要的。

    我們衡量一款伺服器硬碟的性能時,主要應該參看以下指標:

    主軸轉速
    主軸轉速是一個在硬碟的所有指標中除了容量之外,最應該引人注目的性能參數,也是決定硬碟內部傳輸速度和持續傳輸速度的第一決定因素。如今硬碟的轉速多為5400rpm、7200rpm、10000rpm和15000rpm。從目前的情況來看,10000rpm的SCSI硬碟具有性價比高的優勢,是目前硬碟的主流,而7200rpm及其以下級別的硬碟在逐步淡出硬碟市場。
    內部傳輸率
    內部傳輸率的高低才是評價一個硬碟整體性能的決定性因素。硬碟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)或介面傳輸率,指從硬碟的緩存中向外輸出數據的速度,目前採用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),是指硬碟在碟片上讀寫數據的速度,現在的主流硬碟大多在30MB/s到60MB/s之間。由於硬碟的內部傳輸率要小於外部傳輸率,所以只有內部傳輸率才可以作為衡量硬碟性能的真正標準。
    單碟容量
    除了對於容量增長的貢獻之外,單碟容量的另一個重要意義在於提升硬碟的數據傳輸速度。單碟容量的提高得益於磁軌數的增加和磁軌內線性磁密度的增加。磁軌數的增加對於減少磁頭的尋道時間大有好處,因為磁片的半徑是固定的,磁軌數的增加意味著磁軌間距離的縮短,而磁頭從一個磁軌轉移到另一個磁軌所需的就位時間就會縮短。這將有助於隨機數據傳輸速度的提高。而磁軌內線性磁密度的增長則和硬碟的持續數據傳輸速度有著直接的聯繫。磁軌內線性密度的增加使得每個磁軌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碟的緩衝區里。
    平均尋道時間
    平均尋道時間是指磁頭移動到數據所在磁軌需要的時間,這是衡量硬碟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於8ms的SCSI硬碟不要考慮。平均尋道時間和平均潛伏時間(完全由轉速決定)一起決定了硬碟磁頭找到數據所在的簇的時間。該時間直接影響著硬碟的隨機數據傳輸速度。
    緩存
    提高硬碟高速緩存的容量也是一條提高硬碟整體性能的捷徑。因為硬碟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。緩存的大小對於硬碟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,對於視頻捕捉、影像編輯等要求大量磁碟輸入/輸出的工作,大的硬碟緩存是非常理想的選擇。

    由於SCSI具有CPU佔用率低,多任務併發操作效率高,連接設備多,連接距離長等優點,對於大多數的伺服器應用,建議採用SCSI硬碟,並採用最新的Ultra160 SCSI控制器;對於低端的小型伺服器應用,可以採用最新的IDE硬碟和控制器。確定了硬碟的介面和類型后,就要重點考察上面提到的影響硬碟性能的技術指標,根據轉速、單碟容量、平均尋道時間、緩存等因素,並結合資金預算,選定性價比最合適的硬碟方案。在具體的應用中,首先應選用壽命長、故障率低的硬碟,可降低故障出現的幾率和次數,這牽扯到硬碟的MTBF(平均無故障時間)和數據保護技術,MTBF值越大越好,如浪潮英信伺服器採用的硬碟的MTBF值一般超過120萬小時,而硬碟所共有的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),對於保存在硬碟中數據的安全性有著重要意義。

    目前,主流的伺服器硬碟廠商主要有seagate(希捷)、IBM等。 
 
 



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