[构件]全方位了解服务器硬盘之参数篇

二、参数篇

　　谈到硬盘的指标参数，首先就应提到硬盘的接口标准。当今主流服务器硬盘的接口界面有两种：SATA和SCSI，当然此外还有IDE接口的，不过在服务器领域处于淘汰边缘。主要原因是并行接口的电缆属性、连接器和信号协议都已经到达一个顶点。随着工作频率的提高，原来在低频率下的IDE接口标准越来越受到交叉干扰、地线增多、信号混乱等因素的制约，特别是在新的Ultra ATA/133标准中。而新的Serial ATA标准不仅可以全面解决以上问题，而且其数据传输速率有相当大的发展空间。光纤接口类型的硬盘并不常见，因其接口宽带很宽，所以常用于大型的数据存储服务器上，如NAS或者SAN数据存储网络，还经常用于流媒体服务器，因流媒体容量非常大，而且连续性要求很高，光纤接口的高带宽就满足了以上要求。
   
    当然，也有部分低端服务器采用了IDE硬盘，目前，几乎所有服务器主板都集成了IDE控制器，但在中高端服务器中还只是普遍用来连接低速外设IDE光驱，而硬盘一般采用SCSI接口标准，如浪潮英信服务器就普遍采用了Ultra160 SCSI硬盘，提供更高的硬盘吞吐能力。SCSI接口硬盘有着极低的CPU占用率、支持更多的设备和在多任务下工作的优势明显等优点，更适合于服务器应用的需求，当然SCSI硬盘价格要高得多。

    如今随着SATA-II的推出，在中低端的企业级的应用环境中，SATA已经显现出强大的竞争力。专家指出硬盘的可靠性是与接口无关，使用与SCSI硬盘相同的组件加上ATA接口电路完全可以达到相同的可靠性级别。WD Raptor硬盘就可以提供120万小时的平均无故障时间和5年质保。SCSI硬盘目前的最高转速可达15000rpm，SATA硬盘则是10000rpm，更高的转速可以获得更高的寻址速度，这永远是高转速硬盘的优势。但15000rpm并不是市场的主流，就目前最高采用率的SCSI硬盘而言，仍以10000rpm为主。
   
    在接口速度方面，SCSI目前最高的水平是320MB/s，SATA是150MB/s。但SCSI总线是共享的，SATA则是点对点的，这就意味着当SCSI通道内的硬盘实际带宽总和超过320MB/s时（目前SCSI硬盘数据传输率最高在75MB/s，4块SCSI硬盘就基本达到了实际带宽总和），SCSI总线反而将成为瓶颈。SATA则没有这个问题。举个例子来说，5块SCSI硬盘系统的数据传输率仍然是有限的320MB/s　然而5块SATA的系统则能够达到750MB/s。容量方面SATA硬盘已经达到400GB，而计划上市的SCSI硬盘只达到300GB的水平。而且SATA硬盘的价格更加便宜。这就意味着在同一总容量下，用户可以使用数量更少的SATA硬盘，从而节约总成本。

    如今也推出了SAS接口 ，SAS是紧接在平行 SCSI 接口之后所开发出的全新接口。此接口的设计将有效改善存储系统的效能、可用性和扩充性，以及提高与 Serial ATA (SATA) 硬盘的兼容性。它主要好处之一是，它可让 IT 人员在组装系统时拥有更多的弹性。SAS 与 SATA 为兼容的传输技术，二者可同时存在于一个存储系统之中，满足更广泛的需求。

　　然而，一切硬盘的数据传输系统之瓶颈不在于PCI总线或是接口速率上，而在硬盘本身，这是由硬盘机械部分与结构设计等诸多因素造成的。

衡量硬盘的指标：

　　衡量硬盘性能的指标主要包括：

　　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。15000rpm产品在高端领域采用。

　　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 320 SCSI技术的外部传输率已经达到了320MB/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。

　　单碟容量：

　　除了对于容量增长的贡献之外，单碟容量的另一个重要意义在于提升硬盘的数据传输速度。单碟容量的提高得益于磁道数的增加和磁道内线性磁密度的增加。磁道数的增加对于减少磁头的寻道时间大有好处，因为磁片的半径是固定的，磁道数的增加意味着磁道间距离的缩短，而磁头从一个磁道转移到另一个磁道所需的就位时间就会缩短。这将有助于随机数据传输速度的提高。而磁道内线性磁密度的增长则和硬盘的持续数据传输速度有着直接的联系。磁道内线性密度的增加使得每个磁道内可以存储更多的数据，从而在碟片的每个圆周运动中有更多的数据被从磁头读至硬盘的缓冲区里。

　　平均寻道时间：

　　平均寻道时间是指磁头移动到数据所在磁道需要的时间，这是衡量硬盘机械性能的重要指标，一般在3ms～13ms之间，建议平均寻道时间大于8ms的SCSI硬盘不要考虑。平均寻道时间和平均潜伏时间（完全由转速决定）一起决定了硬盘磁头找到数据所在的簇的时间。该时间直接影响着硬盘的随机数据传输速度。

　　缓存：

　　提高硬盘高速缓存的容量也是一条提高硬盘整体性能的捷径。因为硬盘的内部数据传输速度和外部传输速度不同。因此需要缓存来做一个速度适配器。缓存的大小对于硬盘的持续数据传输速度有着极大的影响。它的容量有512KB、2MB、4MB，甚至8MB或16MB，对于视频捕捉、影像编辑等要求大量磁盘输入/输出的工作，大的硬盘缓存是非常理想的选择。

　　体形的大小：
   
　　面向服务器的硬盘大部分为3.5英寸规格，而面向笔记本电脑的2.5英寸的硬盘也步入了服务器。随着刀片服务器和1U架构的盛行，服务器内部也面临着散热的问题，2.5英寸硬盘能在减下空间同时，实际上增大了散热面积和导风的空间。希捷和日立2.5英寸服务器硬盘相继上市。两公司发布产品后，2.5英寸硬盘在服务器硬盘领域的应用也将日趋活跃。2.5英寸服务器硬盘主要用于企业储存。

　　选好服务器硬盘

　　知道了服务器硬盘的性能指标，下一步自然要依此选择出适合具体应用的服务器硬盘，以提高系统的工作性能。

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