談到硬盤的指標參數,首先就應提到硬盤的接口標準。當今主流服務器硬盤的接口界面有兩種:SATA和SCSI,當然此外還有IDE接口的,不過在服務器領域處于淘汰邊緣。主要原因是并行接口的電纜屬性、連接器和信號協議都已經到達一個頂點。隨著工作頻率的提高,原來在低頻率下的IDE接口標準越來越受到交叉干擾、地線增多、信號混亂等因素的制約,特別是在新的Ultra ATA/133標準中。而新的Serial ATA標準不僅可以全面解決以上問題,而且其數據傳輸速率有相當大的發(fā)展空間。光纖接口類型的硬盤并不常見,因其接口寬帶很寬,所以常用于大型的數據存儲服務器上,如NAS或者SAN數據存儲網絡,還經常用于流媒體服務器,因流媒體容量非常大,而且連續(xù)性要求很高,光纖接口的高帶寬就滿足了以上要求。
當然,也有部分低端服務器采用了IDE硬盤,目前,幾乎所有服務器主板都集成了IDE控制器,但在中高端服務器中還只是普遍用來連接低速外設IDE光驅,而硬盤一般采用SCSI接口標準,如浪潮英信服務器就普遍采用了Ultra160 SCSI硬盤,提供更高的硬盤吞吐能力。SCSI接口硬盤有著極低的CPU占用率、支持更多的設備和在多任務下工作的優(yōu)勢明顯等優(yōu)點,更適合于服務器應用的需求,當然SCSI硬盤價格要高得多。
如今隨著SATA-II的推出,在中低端的企業(yè)級的應用環(huán)境中,SATA已經顯現出強大的競爭力。專家指出硬盤的可靠性是與接口無關,使用與SCSI硬盤相同的組件加上ATA接口電路完全可以達到相同的可靠性級別。WD Raptor硬盤就可以提供120萬小時的平均無故障時間和5年質保。SCSI硬盤目前的最高轉速可達15000rpm,SATA硬盤則是 10000rpm,更高的轉速可以獲得更高的尋址速度,這永遠是高轉速硬盤的優(yōu)勢。但15000rpm并不是市場的主流,就目前最高采用率的SCSI硬盤而言,仍以10000rpm為主。
在接口速度方面,SCSI目前最高的水平是320MB/s,SATA是150MB/s。但SCSI總線是共享的,SATA則是點對點的,這就意味著當 SCSI通道內的硬盤實際帶寬總和超過320MB/s時(目前SCSI硬盤數據傳輸率最高在75MB/s,4塊SCSI硬盤就基本達到了實際帶寬總和), SCSI總線反而將成為瓶頸。SATA則沒有這個問題。舉個例子來說,5塊SCSI硬盤系統(tǒng)的數據傳輸率仍然是有限的320MB/s 然而5塊SATA的系統(tǒng)則能夠達到750MB/s。容量方面SATA硬盤已經達到400GB,而計劃上市的SCSI硬盤只達到300GB的水平。而且SATA硬盤的價格更加便宜。這就意味著在同一總容量下,用戶可以使用數量更少的SATA硬盤,從而節(jié)約總成本。
如今也推出了SAS接口 ,SAS是緊接在平行 SCSI 接口之后所開發(fā)出的全新接口。此接口的設計將有效改善存儲系統(tǒng)的效能、可用性和擴充性,以及提高與 Serial ATA (SATA) 硬盤的兼容性。它主要好處之一是,它可讓 IT 人員在組裝系統(tǒng)時擁有更多的彈性。SAS 與 SATA 為兼容的傳輸技術,二者可同時存在于一個存儲系統(tǒng)之中,滿足更廣泛的需求。
然而,一切硬盤的數據傳輸系統(tǒng)之瓶頸不在于PCI總線或是接口速率上,而在硬盤本身,這是由硬盤機械部分與結構設計等諸多因素造成的。
衡量硬盤的指標:
衡量硬盤性能的指標主要包括:
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(xù)傳輸速度的第一決定因素。如今硬盤的轉速多為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(yōu)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。15000rpm產品在高端領域采用。
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(fā)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 320 SCSI技術的外部傳輸率已經達到了320MB/s;內部傳輸率也稱最大或最小持續(xù)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(xù)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(qū)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(xù)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。
體形的大小:
面向服務器的硬盤大部分為3.5英寸規(guī)格,而面向筆記本電腦的2.5英寸的硬盤也步入了服務器。隨著刀片服務器和1U架構的盛行,服務器內部也面臨著散熱的問題,2.5英寸硬盤能在減下空間同時,實際上增大了散熱面積和導風的空間。希捷和日立2.5英寸服務器硬盤相繼上市。兩公司發(fā)布產品后,2.5英寸硬盤在服務器硬盤領域的應用也將日趨活躍。2.5英寸服務器硬盤主要用于企業(yè)儲存。
選好服務器硬盤
知道了服務器硬盤的性能指標,下一步自然要依此選擇出適合具體應用的服務器硬盤,以提高系統(tǒng)的工作性能。