,服务器硬盘技术,Harddisk,LEGEND-SNB,主要内容,硬盘的分类 硬盘的主要参数 硬盘的发展趋势 目前主要使用的硬盘 硬盘型号解码 硬盘的基本结构 硬盘的工作原理 服务器调优-硬盘,硬盘分类,按硬盘接口分 ST-506/412(sea) ESDI(maxtor) IDE/EIDE-ATA2(集成驱动电路)(ATA是IDE中的一种) SCSI FC-AL IEEE 1394 USB,按主轴转速分 4500 rpm 5400 rpm 7200 rpm 10000 rpm 15000 rpm,IDE:集成驱动电路.将接口电子电路或控制器制作在驱动器自身中. (IDE驱动器也有自己的控制器,双驱动器安装双控制器不能同时交替操作. 不支持重叠,多任务I/O,也不允许一个设备获取多个命令,不允许释放总线),SCSI:小型计算机系统接口(每个SCSI有自己的内嵌磁盘控制器,可独立于cpu进行工作,很强的扩展性),硬盘分类,按硬盘用途分 台式机 笔记本 低端服务器 中端服务器 高端服务器,按硬盘移动性分 活动硬盘 固定硬盘,硬盘分类,按外形尺寸分 厚盘 薄盘 微型硬盘,按特殊功能分 热插拔 非热插拔,硬盘主要参数,容量 转速 缓存 平均访问时间 内部数据持续传输速率,硬盘主要参数,容量(Capacity) 磁头(Head) 磁道(Track) 柱面(Cylinder) 扇区(Sector)格式化容量 = 扇区字节数 X 扇区数 X 柱面数 X 磁头数,硬盘主要参数,转速 硬盘电机主轴的转速 硬盘内部传输率、平均寻道时间 磨损、温度、噪声 缓存 缓存是硬盘与外部总线交换数据的场所 EDO、SDRAM,硬盘主要参数,平均访问时间 硬盘磁头找到目标数据所需的平均时间 平均寻道时间 硬盘磁头从一个柱面移动到另一个柱面所需要的平均时间 平均潜伏时间(等待时间) 当磁头移动到数据所在的磁道后，等待目标扇区可用的平均时间平均访问时间 = 平均寻道时间 + 平均潜伏时间,硬盘主要参数,内部数据传输速率 硬盘转速 磁道扇区数 扇区字节数内部数据传输速率 = 磁道扇区数 X 扇区字节数 X 硬盘转速/60秒,硬盘发展趋势,容量更大 IDE硬盘 20GB 30GB 40GB 80GB,SCSI硬盘 18GB 36GB 73GB 180GB,硬盘发展趋势,转速越高 IDE硬盘 5400 rpm 7200 rpm,SCSI硬盘 7200 rpm 10000 rpm 15000 rpm,硬盘发展趋势,接口速率越快 IDE硬盘 Ultra ATA/33 Ultra ATA/66 Ultra ATA/100serial ATA,SCSI硬盘 U2W Ultra 160 Ultra 320 Ultra 640 ?,硬盘发展趋势,缓存更大 IDE硬盘 512 KB 1 MB 2 MB,SCSI硬盘 2 MB 4 MB 8 MB 16 MB,硬盘发展趋势,使用更安全 自动监测分析及报告技术(S.M.A.R.T) 对磁头单元、盘片电机驱动系统、内部电路及盘片表面媒介材料等进行监测 Data Protection System(Quantum) Quantum推出的基于S.M.A.R.T技术的数据保护技术 Drive Fitness Test(IBM) IBM提供的硬盘故障诊断分析工具 Drive Self Test(Seagate) Seagate提供的硬盘故障诊断分析工具 MaxSafe(Maxtor) 监测控制写入数据时的磁头高度，通过ECC错误修正码确保数据的正确性,目前主要使用的硬盘,IBM www.ibm.com Seagate www.seagate.com Fujitsu www.fujitsu.com Maxtor www.maxtor.com,Seagate硬盘型号解码,ST Seagate Technology (希捷),1 2 3 4 5,ST X X X X X X X,Seagate硬盘型号解码,Form Factor (外型规格) 1=3.5英寸，半高，1.6英寸(41mm) 3=3.5英寸，扁平型，1英寸(25.4mm),1 2 3 4 5,ST X X X X X X X,Seagate硬盘型号解码,1 2 3 4 5,ST X X X X X X X,硬盘容量(GB) 前两位代表整数部分 最后一位代表小数部分,Seagate硬盘型号解码,系列代号,1 2 3 4 5,ST X X X X X X X,Seagate硬盘型号解码,Interface(接口类型) A=Ultra ATA IDE/EIDE FC=Fibre Channel光纤通道 LC=热插拔Ultra160 SCSI LW=非热插拔Ultra160 SCSI,1 2 3 4 5,ST X X X X X X X,IBM硬盘型号解码,1 2 3 4,X X X X X X X X X X,类型代号 DTL DDY DPS,IBM硬盘型号解码,1 2 3 4,X X X X X X X X X X,Interface(接口类型) A=Ultra ATA IDE/EIDE F=Fibre Channel光纤通道 S=SCSI接口,IBM硬盘型号解码,1 2 3 4,X X X X X X X X X X,Form Factor (外型规格) 1=微型硬盘 2=笔记本硬盘 3=薄盘,IBM硬盘型号解码,1 2 3 4,X X X X X X X X X X,硬盘容量(GB) 硬盘转速(rpm),Fujitsu硬盘型号解码,类型代号 MA Allegro猎鹰系列(3.5 Inch SCSI) MP PicoBird蜂鸟系列(3.5 Inch IDE) MH Hornet大黄蜂系列(2.5 Inch IDE),Fujitsu硬盘型号解码,系列代号 H 第“H”代产品 J 第“J”代产品,Fujitsu硬盘型号解码,外形参数 2=2.5英寸 3=3.5英寸,Fujitsu硬盘型号解码,硬盘容量(GB) 前两位代表整数部分 最后一位代表小数部分,Fujitsu硬盘型号解码,Interface(接口类型) AT=Ultra ATA IDE/EIDE(5400rpm) AH=Ultra ATA IDE/EIDE(7200rpm) FC=Fibre Channel光纤通道 MC=热插拔Ultra160 SCSI MP=非热插拔Ultra160 SCSI,Maxtor硬盘型号解码,系列型号 9 DiamondMax系列(5400rpm) 3 DiamondMax VL系列(5400rpm) 5 DiamondMax Plus系列(7200rpm),Maxtor硬盘型号解码,硬盘容量(GB)a、第一位为数字时 前两位代表整数部分 后两位代表小数部分b、第一位为字母H时 中间两位代表整数部分 最后一位代表小数部分,Maxtor硬盘型号解码,接口模式 H Ultra DMA/100 U Ultra DMA/66 D Ultra DMA/33,Maxtor硬盘型号解码,硬盘磁头数,硬盘的基本结构,硬盘驱动器结构框图,硬盘的基本结构,磁头盘片组件(头盘组件) Head Disk Assembly - HDA 印刷电路板组件 Printed Circuit Board Assembly - PCBA 面板及减震安装支架,硬盘的基本结构,磁头盘片组件(头盘组件) 磁头组件 磁头驱动机构 盘片及驱动机构(铝玻璃等) 读/写前置放大电路 循环过滤器 底座和上盖 其它附件（密封圈等）,扇区,磁头起停区,备份磁道,0磁道,N磁道,IDE和SCSI驱动器采用了一种称为分区域纪录的技术:(每个磁道上写入的扇区属不同) 某些没有采用这种技术的硬盘驱动器,每个磁道上的扇区数目相同,造成外圈磁道资源的浪费.,1.低格:将磁盘的磁道分成特定数量的扇区,写入扇区头和尾信息 2.分区:对硬盘分区可以使其支持不同的文件系统(以簇或分配单元为逻辑单位分配文件空间.) 3.高格:操作系统把管理文件和数据必须的结构写入磁盘.,硬盘的基本结构,印刷电路板组件 硬盘驱动器控制电路 磁头定位控制电路 磁头开环定位 磁头半开环定位 磁头闭环定位 主轴电机伺伏电路 主轴闭环调速系统 硬盘驱动器读写电路,硬盘的工作原理,硬盘驱动器加电正常工作后，利用控制电路中的单机机初始化模块进行初始化工作，此时磁头置于盘片中心位置，初始化完成后主轴电机将启动并以高速旋转，装载磁头的小车机构移动，将浮动磁头置于盘片表面的00道，处于等待指令的启动状态。当接口电路接收到微机系统传来的指令信号，通过前置放大控制电路，驱动音圈电机发出磁信号，根据感应阻值变化的磁头对盘片数据信息进行正确定位，并将接收后的数据信息解码，通过放大控制电路传输到接口电路，反馈给主机系统完成指令操作。结束硬盘操作的断电状态，反力矩弹簧的作用下浮动磁头驻留到盘面中心。,调优硬盘适配器,选择总线管理磁盘控制器(多通道) 简单控制器 需要较多的交互 需要较多的CPU参与 智能控制器 进一步减轻处理器负担 可以在缓存和无缓存模式下进行选择 可以实施基于RAID的解决方案 尽可能使用最新的驱动,谢谢大家！,LEGEND -SNB,