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  • 硬盘基础知识(HDD、SSD、IDE、PATA、SATA、SCSI、SAS)

    我的总结:

    • 硬盘接口类型:有IDE=ATA<SATA,  SCSI<SAS  NVME(适用于SSd)  光纤通道硬盘接口
    • 硬盘材质类型:分为机械和固态:HDD SSD
    • 硬盘的使用方式:单块或者raid:raid用raid控制器代替磁盘控制器
    • 硬盘机柜网络:有FC网络的和普通网线的网络
    • 硬盘+服务器的存储架构:DAS=server+raid SAN=server--raid存储器   NAS=server+rais存储器+文件系统

    一、硬盘接口的分类

    硬盘接口通常分为五种类型:SATA接口硬盘、IDE接口硬盘、SCSI接口硬盘、光纤通道硬盘、SAS接口硬盘。

    IDE接口硬盘多用于家用产品中,也部分应用于服务器,SCSI接口的硬盘则主要应用于服务器市场,而光纤通道只在高端服务器上,价格昂贵。SATA是目前比较流行的的硬盘接口类型,目前市场上最普及的接口类型。

    二、硬盘的分类

    硬盘分为固态硬盘(SSD 盘)、机械硬盘(HDD)、混合硬盘(HHD)三种。SSD采用闪存颗粒来存储,HDD采用磁性碟片来存储,混合硬盘(HHD: Hybrid Hard Disk)是把磁性硬盘和闪存集成到一起的一种硬盘。绝大多数硬盘都是固定硬盘,被永久性地密封固定在硬盘驱动器中。


    https://blog.csdn.net/u013721086/article/details/83933461


    1.硬盘厂家

    在硬盘上经常看到的厂家标志,可以做一个简单了解。

    希捷Seagate
    西部数据Western Digital
    日立HITACHI
    2.按照硬盘材质分为两大类

    HDD(Hard Disk Driver):传统硬盘,即机械硬盘;

    SSD(Solid State Disk):固态硬盘

    3.按照接口类型区分

    这一部分是重点,希望能通过这部分的讲解,对整个硬盘接口体系有一个清晰的认识。

    1)ATA和SCSI是两大接口类型

    ATA(Advanced Technology Attachment),高技术配置,一般来说,ATA是一种控制器技术,而IDE(Integrated Drive Electronics)是一个匹配它的磁盘驱动器技术,ATA和IDE通常可以互换使用。ATA下一步的技术是SATA(Serial ATA),串行ATA。有了SATA之后,原来的ATA又被称为PATA(Parallel ATA),并行ATA。简单小结一下,一般意义上,IDE和PATA是说的同一种东西,它们的进化型是SATA。

    SCSI(Small Computer System Interface),小型计算机系统接口,是一种计算机与外部设备之间的接口标准。SCSI的进化型是SAS(Serial Attached SCSI),串行SCSI。

    2)这里所谓的硬盘接口,就是硬盘与主板之间的连接方式。

    3)还有一个很奇怪的东西,SATA和SAS是两种不同分支的进化型,但是,SAS却可以完全兼容SATA,即能用SAS硬盘的地方,可以毫无阻碍的使用SATA硬盘。

    4)各种接口的图片展示

    #IDE(PATA):

    #SATA:

    #SCSI:

    #SAS:

     
    ————————————————
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    原文链接:https://blog.csdn.net/u013721086/article/details/83933461


    • 硬盘接口类型:有IDE=ATA<SATA,  SCSI<SAS
    • 硬盘材质类型:分为机械和固态:HDD SSD
    • 硬盘的组合方式:单块或者raid:raid用raid控制器代替磁盘控制器
    • 硬盘机柜网络:有FC网络的和普通网线的网络
    • 硬盘+服务器的存储架构:DAS=server+raid SAN=server--raid存储器   NAS=server+rais存储器+文件系统

    IDE、SATA、SCSI、SAS、FC、SSD 硬盘类型

    IDE磁盘

    ================

    IDE(Integrated Drive Electronics), 本意是指把控制器与盘体集成在一起的硬盘驱动器,是一种硬盘的传输接口, 有另一个名称叫做ATA(Advanced Technology Attachment),指的是相同的东西。

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    特点:

    一般使用16-bit数据总线, 每次总线处理时传送2个字节。PATA接口一般是100Mbytes/sec带宽,数据总线必须锁定在50MHz,为了减小滤波设计的复杂性,PATA使用Ultra总线,通过“双倍数据比率”或者2个边缘(上升沿和下降沿)时钟机制用来进行DMA传输。这样在数据滤波的上升沿和下降沿都采集数据,就降低一半所需要的滤波频率。这样带宽就是:25MHz 时钟频率x 2 双倍时钟频率x 16 位/每一个边缘/ 8 位/每个字节= 100 Mbytes/sec。

    优点:

    自问世以来,一直以其价廉、稳定性好、标准化程度高等特点,深得广大中低端用户的青睐,甚至在某些高端应用领域,如服务器应用中也有一定的市场。

    缺点:

    随着CPU时钟频率和内存带宽的不断提升,其接口协议PATA(Paralle ATA)逐渐显现出不足来。一方面,硬盘制造技术的成熟使ATA硬盘的单位价格逐渐降低,另一方面,由于采用并行总线接口,传输数据和信号的总线是复用的,因此传输速率会受到一定的限制。如果要提高传输的速率,那么传输的数据和信号往往会产生干扰,从而导致错误。

    在当今的许多大型企业中,PATA现有的传输速率已经逐渐不能满足用户的需求。

    SATA磁盘

    ==================

    SATA(Serial ATA)口的硬盘又叫串口硬盘. SATA以它串行的数据发送方式得名。在数据传输的过程中,数据线和信号线独立使用,并且传输的时钟频率保持独立,因此同以往的PATA相比,SATA的传输速率可以达到并行的30倍。可以说:SATA技术并不是简单意义上的PATA技术的改进,而是一种全新的总线架构。

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    SCSI磁盘

    ==================

    SCSI英文全称:Small Computer System Interface,它出现的原因主要是因为原来的IDE接口的硬盘转速太慢,传输速率太低,因此高速的SCSI硬盘出现。其实SCSI并不是专为硬盘设计的,实际上它是一种总线型接口。独立于系统总线工作.

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    优点:

    系统占用率极低,转速快,传输率高.

    缺点:

    价格高、安装不便、还需要设置及其安装驱动程序,因此这种接口的硬盘大多用于服务器等高端应用场合。

    SAS磁盘

    ==================

    SAS(Serial Attached SCSI)即串行连接SCSI,是新一代的SCSI技术。和现在流行的Serial ATA(SATA)硬盘相同,都是采用串行技术以获得更高的传输速度,并通过缩短连结线改善内部空间等。SAS是并行SCSI接口之后开发出的全新接口。此接口的设计是为了改善存储系统的效能、可用性和扩充性,并且提供与SATA硬盘的兼容性。

    SAS的接口技术可以向下兼容SATA。具体来说,二者的兼容性主要体现在物理层和协议层的兼容。

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    优点:

    和传统并行SCSI接口比较起来,SAS不仅在接口速度上得到显著提升(现在主流Ultra 320 SCSI速度为320MB/sec), 而且由于采用了串行线缆,不仅可以实现更长的连接距离,还能够提高抗干扰能力,并且这种细细的线缆还可以显著改善机箱内部的散热情况。

    缺点:

    硬盘、控制芯片种类少. 硬盘价格太贵. 比起同容量的Ultra 320 SCSI硬盘,SAS硬盘要贵了一倍还多。

    实际传输速度变化不大. SAS硬盘的接口速度并不代表数据传输速度,受到硬盘机械结构限制,现在SAS硬盘的机械结构和SCSI硬盘几乎一样。目前数据传输的瓶颈集中在由硬盘内部机械机构、硬盘存储技术、磁盘转速,所决定的硬盘内部数据传输速度,也就是80MBsec左右,SAS硬盘的性能提升不明显。

    虽然SAS接口服务器和SCSI接口产品在速度、稳定性上差不多,但目前的技术和产品都还不够成熟。

    FC

    ==================

    光纤通道的英文拼写是Fibre Channel,和SCIS接口一样光纤通道最初也不是为硬盘设计开发的接口技术,是专门为网络系统设计的,但随着存储系统对速度的需求,才逐渐应用到硬盘系统中。光纤通道硬盘是为提高多硬盘存储系统的速度和灵活性才开发的,它的出现大大提高了多硬盘系统的通信速度。它以点对点(或是交换)的配置方式在系统之间采用了光缆连接。

    即, 硬盘本身是不具备FC接口的, 插硬盘的机柜上带有FC接口, 通过光纤与光纤交换机互联.

    SSD

    ==================

    固态硬盘(Solid State Disk或Solid State Drive),也称作电子硬盘或者固态电子盘,是由控制单元和固态存储单元(DRAM或FLASH芯片)组成的硬盘。固态硬盘的接口规范和定义、功能及使用方法上与普通硬盘的相同,在产品外形和尺寸上也与普通硬盘一致。由于固态硬盘没有普通硬盘的旋转介质,因而抗震性极佳。其芯片的工作温度范围很宽(-40~85℃)。目前广泛应用于军事、车载、工控、视频监控、网络监控、网络终端、电力、医疗、航空等、导航设备等领域。目前由于成本较高,正在逐渐普及到DIY市场。

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    不同磁盘种类的Metrics:

    磁盘种类 最大IOPS 最大响应时间
    ATA/IDE 70 15ms
    FC/SAS 140~160 10ms
    SSD/EFD 2500 1ms

    更加详细的Metrics:

    性能指标硬盘类型 10K rpm 15K rpm Flash Drive NL-SAS
    IOPS 150 180 3500 90
    Bandwidth 6-24 MB/s 8-32 MB/s 100 MB/s 2.5-16 MB/s

    博主目前的认识如下:

    • 硬盘接口类型有IDE, SATA, SCSI.
    • 硬盘类型分为机械和固态
    • 硬盘机柜有FC网络的和普通网线的网络

    欢迎纠正和探讨.

    参考资料

    ==================

    IDE、SATA、SCSI、SAS、FC、SSD硬盘类型介绍

    http://blog.csdn.net/tianlesoftware/article/details/6009110

    ATA、SATA、SCSI、SAS、FC硬盘接口技术特点与区别

    http://www.dz3w.com/info/interface/0078821.html

    IDE,SCSI,SATA硬盘接口比较

    http://www.51hei.com/chip/347.html

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