ST-002_存储硬盘基础知识V2.0

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宏杉科技CRAID2.0技术介绍

MacroSAN CRAID技术一、应用背景近年来，单块磁盘的容量呈倍数增长的趋势，从过去几百GB到现在主流的3TB、4TB，再到更高的6TB磁盘。

据统计，存储系统故障90%以上是磁盘引起，而磁盘中88%是由于逻辑故障引起，12%是磁盘完全物理故障。

大容量磁盘在带来较高的性价比的同时，也使得磁盘数据的安全问题愈加突显，在这其中最突出的就是磁盘重建和多磁盘同时出现故障问题。

（原图需修改）1、磁盘重建：传统RAID方式，一块磁盘出现问题，热备盘会进行替换，然后进行数据重建。

以最常用RAID5组为例，一块2TB磁盘在没有数据写入情况下，重建需要20个小时，在有数据写入的情况下，数据重建时间可能需要一周。

在数据重建期间，不仅存储设备性能和可靠性会大幅度下降，这个RAID5组中只要再出现一块磁盘损坏，整个RAID5组的数据都会丢失。

2、多磁盘同时物理故障：传统RAID方式，RAID5/6的磁盘利用率较高，但数据丢失风险较大，RAID5只允许坏1块磁盘，RAID6只允许同时坏2块磁盘；相对之下，RAID1/10等安全性较高，但空间使用率只有一半，并且同为镜像的两块磁盘一旦同时出现物理故障，数据同样丢失。

如何解决磁盘所引起的众多问题，是当前存储行业和客户最关注的点之一。

二、RAID革新技术－CRAIDCRAID1.0技术是在传统技术上的革新，将磁盘细分为数千甚至数万个小单元进行单独管理（也即是Cell）。

在每个单元内发生的故障和问题，采用单元替换、屏蔽故障单元方式进行处理，避免对整个磁盘进行数据重建。

即便在特殊情况下，被迫将进行全盘数据重建时，CRAID1.0技术也会将健康单元数据提前克隆到新磁盘中，只对个别真正故障单元数据进行校验计算重建，很大程度提高故障磁盘的重建时间，极大地避免多块磁盘连续发生故障导致的数据丢失。

CRAID2.0技术是在CRAID1.0技术基础上，打破了传统RAID技术瓶颈，采用全新算法和三重数据校验机制，在保证数据安全、磁盘空间使用率和性能的前提下，可允许同一个磁盘组中任意三块磁盘出现整盘物理故障，数据不丢失，在更换新磁盘后，可实现三块盘同时进行重建。

浪潮存储DCS02系统产品安装指导书V1.1版(本指导书适用于AS500G,AS500E存储安装)

涉密第1页/共41页IT service management | 2013 INSPUR ™Copyright and Confidentiality StatementAny information contained in this document, whether it is related to Inspur or its partners, including but not limited to functional description, policies, processes, decisions, employee information, agent and customer information, and all financial data, shall be kept in strict confidence.Copyright© Inspur Group Limited 2014文档信息文档修改记录版权及保密性声明本文档中包含的所有信息，无论涉及到浪潮还是其合作伙伴（包括但不限于功能描述、政策、流程、决定、雇员信息、代理及客户信息以及所有的财务信息），都必须绝对保密。

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FCC 警告. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 重要注意事项：FCC 辐射暴露声明. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 移动设备使用重要事项. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . NOTE IMPORTANTE pour l'utilisation de dispositifs mobiles . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 电源. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 电池. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 网络存储放置. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 客户端类型. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 网络. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 存储文件格式. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 许可. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 数据管理. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 存储管理. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 硬盘盒尺寸. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 硬盘盒重量. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 温度范围. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 潮湿. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 电子. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 噪音555556666899999910101012121213131414141415151515212223232324. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 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. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 网络存储“2-盘位”. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 网络存储“4-盘位”. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 网络存储“6-盘位”. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 网络存储“2-盘位”. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 网络存储“4-盘位”. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 网络存储“6-盘位”. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 状态和硬盘 LED 指示灯. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 网络存储以太网 LED 指示灯. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 状态 LED 指示灯. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 硬盘 LED 指示灯. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 功能 LED 指示灯. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 以太网活动 LED 指示灯. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 以太网速度 LED 指示灯. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 步骤 1 - 连接线. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 连接. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 步骤 2 – 开启网络存储. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 步骤 3 - 通过远程桌面连接进行连接. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 步骤 1 - 连接线. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 连接. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 步骤 2 - 插入硬盘. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 步骤 3 – 开启网络存储（恢复模式）. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 步骤 4 - 安装 Windows Storage Server 2012 R2 Essentials . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 步骤 5 - 通过远程桌面连接进行连接. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 短按. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 长按242526272727282930303030313132323233343434343537383939394142434646464747484949. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 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. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .9软件10硬盘维护注意事项添加/更换硬盘3.5 英寸硬盘2.5 英寸硬盘/固态硬盘11获得帮助故障排除主题12希捷网络存储恢复为恢复做准备执行恢复. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 图 A . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 图 B . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 备份网络存储. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 关闭网络存储. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 找到恢复按钮50515151525355566060626363636363法规遵从性FCC 符合性声明此设备遵守 FCC 规则第 15 部分的要求。

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硬盘的主要指标
容量：硬盘的存储数据的大小，以字节为单位。
单碟容量：硬盘都由一个或几个盘片组成的，单碟容量就是指包括正反
两面在内的单个盘片总容量。转速：即主轴马达转动速度，单位为RPM即每分钟盘片转动圈数。
缓存：硬盘内部盘片和· 外部接口之间的缓冲器
邦诺产品核心技术
邦诺全线产品整合NAS和SAN架构
自主知识产权的关键技术
• • • • • • • • • 面向对象技术集群管理技术磁盘阵列 RAID技术高速缓存管理技术光纤通道（FC）存储协议 iSCSI（网际网络SCSI）存储协议分布式文件系统技术存储网络安全技术视频监控软件模块 NVS/NVR
日立优势是在小型移动硬
企业级硬盘分为：
Savvio系列：2.5英寸 SAS或SCSI硬盘； Cheetah系列，3.5英寸 SAS、FC、SCSI硬盘； Barracuda ES系列，主要为企业级SATA硬盘。
企业级硬盘分为：
WD Raptor猛禽系列，提供10000转，高可靠性， SATA硬盘；WD RE2 和RE系列，提供7200转 SATA硬盘。
磁盘 vs RAID
磁盘
RAID 阵列
RAID 0
• • • • 并行读写，速度快最大数据容量没有冗余低可靠性
一个磁盘坏，数据丢失
RAID 1
• • • • 镜像，同样的数据有2个拷贝容量损失，浪费一半空间成本高可靠性高
RAID 1
一半的磁盘坏，数据不丢
RAID 3
• 并行读写, 速度快 • 容量 “损失” = 1/n • 可用容量 = n-1

拉西2大双硬盘数据存储设备说明书

• Ideal for multi-stream video editing and playback • Support for 10-bit uncompressed SD, multi-stream SD, DVCPRO HD, HDV, and DV • 6 RAID modes for performance or security • Automatically back up your dataPERFORMANCE COMPARISON80100120140160180LaCie 2big DualeSATA 3Gbits & Hi-Speed USB 2.0SATA II Speed & RAID ConfigurationCombining a hardware RAID and SATA II 3Gbitstechnology in a two-drive device, the LaCie 2big Dual features professional performance and security at an affordable price. Convenient plug & play setup allows you to connect the 2big to your computer via eSATA or Hi-Speed USB 2.0 and get right to work. Windows and Mac ® compatible, the 2big Dual is perfect for storing large photo libraries, backing up web servers, and for use with video editing applications.Ideal for Multi-stream Video EditingT o facilitate clean, multi-stream video playback with real time effects, select FAST mode (RAID 0) for blazing-fast speed when used in combination with the latest eSATA interface. FAST mode uses the 2big’s two SATA drives simultaneously to deliver maximum playback performance of 8–bit or 10–bit uncompressed SD as well as High Definition Video (HDV) or Digital Video (DV) formats.Enhanced Data ProtectionFeaturing six different RAID modes to match your specific storage needs, the LaCie 2big Dual offers ease andflexibility. Simply select your RAID level with the switch on the back, without having to make any changes on your computer. For maximum security, choose one of the three RAID 1 mirroring modes. If one drive fails in RAID 1, auto-rebuild and hot-swappable drives ensure complete security of your data.Superior DesignThe LaCie 2big Dual’s superior design is attractive,compact and allows for capacity up to 2TB. The heat sink metal design naturally draws heat away from the harddisk’s internal components to help keep it cool and improve reliability. With versatile desktop configurations, such as vertical, horizontal, stacked or rack-mounted, it has a place in every work environment.Design by Neil Poulton*1TB (T erabyte) = 1000GB. 1GB = 1,000,000,000 bytes. T otal accessible capacity varies depending upon operating environment (typically 5–10% less). Capacity also varies depending upon RAID modes. BIG, FAST and JBOD = total accessible capacity; SAFE 100 (RAID 1) = 50% capacity; SAFE 50 (RAID 1) = 75% capacity; and SAFE 33 (RAID 1) = approximately 83% capacity.**The greatest eSATA burst transfer rates were found in JBOD with RAID 0 software (rates are lower in other RAID modes). Performance depends on the RAID mode. Rates vary from one computer to another and may vary slightly from one drive to another. Average speed is usually lower, depending on host configuration.© 2007, LaCie. The LaCie logo is a trademark of LaCie. Other product and brand namesmentioned herein may be trademarks or registered trademarks of their respective owners.Specifications and appearance are given as guidelines and are subject to change without notice. 071207RACKMOUNTED 2 SWAPPABLE DISKS3012532TB1 x eSATA port (rugged); 1 x Hi-Speed USB 2.0 port (USB 1.1-compatible)eSATA: up to 3Gbits/s (300MB/s); Hi-Speed USB 2.0: up to 480Mbits/s (60MB/s)Up to 145-165MB/s with eSATA; Up to 30-35MB/s with Hi-Speed USB 2.07200rpm / 1TB & 1.5TB: up to 32MB (2x16MB) or greater; 2TB: up to 64MB (2x32MB)• SAFE 100: data is automatically duplicated to each drive (available capacity 50%) for maximum security (RAID 1)• BIG: 2 disks are merged together (available capacity 100%) for maximum capacity (concatenation)• FAST: data is allocated simultaneously to each drive (available capacity 100%) for maximum speed & capacity (RAID 0)• SAFE 50: one SAFE volume (25% capacity) for critical data & one BIG volume (50% capacity)。

硬盘基本知识

硬盘的基础知识!(精解引导扇区,DOS扇区)硬盘的DOS管理结构基础知识, 同心圆★1.磁道，扇区，柱面和磁头数硬盘最基本的组成部分是由坚硬金属材料制成的涂以磁性介质的盘片，不同容量硬盘的盘片数不等。

每个盘片有两面，都可记录信息。

盘片被分成许多扇形的区域，每个区域叫一个扇区，每个扇区可存储128×2的N 次方（N＝0.1.2.3）字节信息。

在DOS中每扇区是128×2的2次方＝512字节，盘片表面上以盘片中心为圆心，不同半径的同心圆称为磁道。

硬盘中，不同盘片相同半径的磁道所组成的圆柱称为柱面。

磁道与柱面都是表示不同半径的圆，在许多场合，磁道和柱面可以互换使用，我们知道，每个磁盘有两个面，每个面都有一个磁头，习惯用磁头号来区分。

扇区，磁道（或柱面）和磁头数构成了硬盘结构的基本参数，帮这些参数可以得到硬盘的容量，基计算公式为：存储容量＝磁头数×磁道（柱面）数×每道扇区数×每扇区字节数要点：（1）硬盘有数个盘片，每盘片两个面，每个面一个磁头（2）盘片被划分为多个扇形区域即扇区（3）同一盘片不同半径的同心圆为磁道（4）不同盘片相同半径构成的圆柱面即柱面（5）公式：存储容量＝磁头数×磁道（柱面）数×每道扇区数×每扇区字节数（6）信息记录可表示为：××磁道（柱面），××磁头，××扇区★2.簇“簇”是DOS进行分配的最小单位。

当创建一个很小的文件时，如是一个字节，则它在磁盘上并不是只占一个字节的空间，而是占有整个一簇。

DOS视不同的存储介质（如软盘，硬盘），不同容量的硬盘，簇的大小也不一样。

簇的大小可在称为磁盘参数块（BPB）中获取。

簇的概念仅适用于数据区。

本点：（1）“簇”是DOS进行分配的最小单位。

（2）不同的存储介质，不同容量的硬盘，不同的DOS版本，簇的大小也不一样。

存储基础知识白皮书

4.2.4 RAID3............................................................................................................27 4.2.5 RAID4............................................................................................................28 4.2.6 RAID5............................................................................................................28 4.2.7 RAID6............................................................................................................29 4.2.8 RAID10..........................................................................................................30 4.2.9 RAID01..........................................................................................................31 4.2.10 JBOD............................................................................................................31 4.3 不同RAID级别对比 ................................................................................................32 第5章主机系统高可用技术.................................................................................................34 5.1 概述..........................................................................................................................34 5.1.1 双机热备份方式...........................................................................................36 5.1.2 双机互备份方式...........................................................................................40 5.1.3 群集并发存取方式.......................................................................................42 5.2 工作模式..................................................................................................................44 5.2.1 双机热备份方式...........................................................................................44 5.2.2 双机互备方式...............................................................................................44 5.2.3 群集并发存取方式.......................................................................................44 5.3 适用场合..................................................................................................................45 5.4 对存储系统的要求..................................................................................................45 第6章数据一致性.................................................................................................................47 6.1 数据一致性概述......................................................................................................47 6.2 Cache引起的数据一致性问题.................................................................................47 6.3 时间不同步引起的数据一致性问题......................................................................48 6.4 文件共享中的数据一致性问题..............................................................................49 第7章数据复制与容灾.........................................................................................................50 7.1 灾难恢复/业务连续性.............................................................................................50 7.2 数据备份系统..........................................................................................................53 7.2.1 数据备份.......................................................................................................53

RAID 2.0+

什么是RAID 2.0+？随着各行业数字化进程的推进，数据逐渐成为企业单位的运营核心，而企业级存储是一个复杂的系统，数量最多且最脆弱的组件就是硬盘。

在传统RAID技术环境中，存储系统一般会有多个RAID组，每个RAID组中包含多块硬盘。

由于每个RAID组的业务繁忙程度不同，导致硬盘的工作负载不均衡，热点盘的故障率会增高。

甚至可能会出现多个硬盘故障，造成存储系统性能下降、业务中断。

传统RAID组的重构，应用系统整体性能下降，漫长重构时间、数据丢失风险剧增。

在传统RAID技术环境中，硬盘发生故障后，系统会启动热备盘，根据RAID策略进行数据重构。

当更换故障硬盘后，需要将热备盘中的数据拷贝到新的硬盘中；此过程需要较长的时间，导致坏盘数据恢复速度慢。

以7.2K RPM 4TB硬盘为例，在传统的RAID 5（8D+1P）中，其重构时间在40个小时左右，可靠性风险很大。

在这种大背景下，华为公司在传统RAID技术的基础上创新开发出了RAID 2.0+的新技术，它可以克服传统RAID的缺点，使存储系统实现：负载均衡、性能提升、以及快速的数据恢复。

●∙数据在存储池中硬盘上的自动均衡分布，避免了硬盘的冷热不均，从而降低了存储系统整体的故障率。

●∙数据在存储池中硬盘上的自动均衡分布，更多的硬盘参与了读写请求，从而大大提高系统整体的读写速度。

●∙在硬盘出现故障的情况，存储池内所有来源硬盘参与重构，从而实现快速重构，RAID 2.0+的重构速度是传统RAID的20倍！你需要了解的RAID 2.0+主要概念：●∙∙硬盘域：由存储阵列中多个硬盘组成，硬盘可选择SSD（高性能层）、SAS（性能层）或者NL-SAS（容量层）中的一种或者多种。

●∙∙Chunk（CK）：硬盘空间会被划分成若干小块的物理空间；CK的大小为64M。

●∙∙存储池：由来自一种或者多种存储介质上的多个CKG组成。

●∙∙Chunk Group（CKG）：在存储池中，CK按照RAID策略组合成CKG。

ST-001 存储行业基础知识v2

双机软件
心跳线
双机软件
备/主服务器
磁盘阵列
服务器高可用技术—Cluster技术
LAN
主控节点
从节点
主控节点负责任务调配；从节点共同执行任务；节点之间负载均衡和故障接管；专用的集群文件系统；对存储系统并发处理有较高要求。
磁盘阵列
系统连接设备—iSCSI HBA
iSCSI主机总线适配器，将软件iSCSI initiator集成到板卡上，利用TCP/IP卸载引擎在适配卡上完成数据包处理；作用在于减轻主机CPU负载，也提供了高可用环境下硬件多通道功能和服务器远程引导功能；大多数iSCSI HBA卡都具有TOE（TCP/IP Offload Engine）功能；
1.3% -3.4% 23.4%
Network Appliance
StorageTek Others Total
$737.1
$162.4 $2,893.4 $13,544.5
5.4%
1.2% 21.4% 100%
$586.9
$136.8 $2,725.0 $12,889.0
4.6%
1.1% 21.1% 100%
IBM 存储产品线概览
高端市场：大机技术存储化
DS8000系列，与EMC的Symmetrix系列处于同一档次； DS6000系列，相当DS8000的精简版，主要打压EMC的低端DMX系统； ESS750、ESS800，原“鲨鱼”系列。中端存储DS4000 系列（光纤存储产品）原IBM Fast系列，OEM From LSI（Engenio），开始支持SATA；
收购了备份软件厂商Legato，和ADIC、Brocade，Mcdata等合作紧密。

ST-002 存储硬盘基础知识v2

SATA传输机制
利用单个路径串行一位一位传送数据，用另外一条路径给发送端返回接收确认的信号
1500MHZ内嵌时钟*1（每个时钟周期一位）*80% (8b/10b编码效率/8（每字节8位)=150MB/s
SATA与PATA对比
SATA
数据电缆连接刀片和梁式插头结构，4根信号线，3根地线
PATA
通过CPU执行I/O端口指令来进行数据的读写的数据交换模式
DMA模式：Direct Memory Access 直接内存访问
不经过CPU而直接从内存了存取数据的数据交换模式
Ultra DMA：Ultra Direct Memory Access 高级直接内存访问
增加了CRC（Cyclic Redundancy Check循环冗余码校验）技术，提高数据传输过程中的准确
入(t)
使用寿命耗损失效期
早期失效期
偶然失效期
t
生产阶段
现场运行
MTBF＝ 8760 年返修率
温度对可靠性指标的影响
通常，硬盘的工作环境温度为25℃～40℃
1.1 1 0.9 0.8
温度应力因子
0.7 0.6 0.5 0.4 0.3 0.2 0.1 0 25 26 30 34 38 42 46 50 54 58 62 66 70 环境温度（℃）
存储技术与产品基础• • • • •
硬件结构工作原理主要参数硬盘接口及发展介绍目前主要使用的硬盘及型号编码
硬件结构
主轴马达 (Spindle Motor) 磁头
盘片 (Media)
磁头停放区 (Parking Zone)
传动部件
音圈马达 (Voice Coil Motor) 基座(Base Plate) 接口

RCNA_T002_网络互联设备(v2.0)

网络产品。二层交换机属数据链路层设备，可以识别数据包中的MAC地址信息，根据MAC地址进行转发，并将这些MAC地址与对应的端口记录在自己内部的一个地址表中。
交换机MAC地址表学习（一）
MAC 地址表
A
0260.8c01.1111
B F0/1 F0/2 F0/3 F0/4
0260.8c01.3333
三层交换机与路由器在转发操作上的主要区别在于其实现的方式：
三层交换机通过硬件实现查找和转发传统路由器通过微处理器上运行的软件实现查找和转发三层交换机的转发路由表与路由器一样，需要软件通过路由协议来建立和维护
课程议题
应用层互联设备
应用层互联设备–防火墙
防火墙作用
一方面阻止来自因特网的对受保护网络的未授权或未验证的访问，另一方面允许内部网络的用户对因特网进行Web访问或收发E-mail等。
100Mbps FastEthernet: 100BaseTX----使用5类UTP或1类STP，传输100M，距离100米。 100BaseFX----使用光纤，传输100M，距离550米。
路由器的硬件连接
路由器与局域网的连接
在DCE端必须配置时钟频率
Router(config-if)#Clock rate 64000
Hale Waihona Puke 交换机互连方式级联：
交换机之间利用以太网接口连接起来扩展网络范围单链路带宽瓶颈延时大
堆叠:
通过堆叠线缆将交换机的背板连接起来，扩大级联带宽堆叠线缆短（1米）解决带宽瓶颈（单链路1G或更大）延时小统一管理
堆叠－菊花链
链路带宽1G 锐捷交换机支持最多8台交换机堆叠

RAID2.0详解

Volume
Storage
LUN
server
client
RAID 2.0+体系结构架构
存储池（SP）
硬盘域（DD） LUN
Grain 卷（Volume）
Extent
Grain Extent
Zone
CKG CK
Zone
CKG CK
LD SSD
LD SAS
Grain
Extent
Zone
CKG CK
LD SATA/NL -SAS
存储层级层级名称磁盘类型性能价格应用tier0高性能层ssd性能和价格较高适合存放访问频率很高的数据tier1性能层sas性能较高价格适中适合存放访问频率中等的数据tier2容量层nlsassata性能较低价格最低且单盘容量大适合存放大容辑对象存储池?存储池
CKG
Ex tent Ex tent Ex tent Ex tent Ex tent
Grain Grain Grain Grain Grain
LUN （Thin）
软件逻辑对象-Extent与Grain的区别
Grain是更细粒度的Extent。以Extent为基本单位构成的LUN称为传统非精简LUN，以Grain为基本单位构成的LUN称为精简LUN。
THANKS
逻辑块大小是固定为64MB或256MB。
软件逻辑对象-逻辑块组
逻辑块组：Chunk Group，简称CKG，是指在同一个磁盘组内的不同磁盘划分出来的逻辑块按照RAID算法组成的逻辑存储单元。
逻辑块组可视为以多个CK为成员盘组成的一个RAID组，是存储池从硬盘域上分配资源的最小单位。
RAID级别 RAID 1 RAID 10 RAID 3 RAID 5 RAID 50 RAID 6

ST-001 存储硬盘基础知识V2.0

周一
周二
周三
周四
周五
周六
全备份
星期天
周一
周二
周三
周四
周五
周六

22
数据备份方式-本机备份
LAN
备份很快，灵活，仅适用于单机。主要面向数据量小的用户和简单的应用环境。
磁盘阵列

磁带机
23
数据备份方式-网络备份
LAN
备份服务器备份软件
能实现集中统一的备份，充分利用阵列/磁带库资源；大量占用网络资源，需要解决在备份和恢复时对网络带宽的大量占用的问题
作用在于减轻主机CPU负载，也提供了高可用环境下硬件多通道功能和服务器远程引导功能；大多数iSCSI HBA卡都具有TOE（TCP/IP Offload Engine）功能；
接口类型与以太网原有接口完全相同。

11
系统连接设备-FC HBA卡
FC HBA卡：光纤通道主机总线适配器的缩写，用于主机与FC设备的连接。
Sphereon4700、4500、4400、4300、3232系列
MDS 9000，9100，9200，9500系列
以太网交换机：录
了解存储领域相关知识
认识数据备份技术
认识远程容灾技术
什么是数据备份？
备份数据根本目的是数据恢复。能够快速、正确、方便地恢复数据，才是备份系统的真正价值所在。数据备份与数据拷贝不同，为降低备份数据所占用的额外空间，一般需要改变数据格式、进行压缩等操作，一般由专业的备份软件完成。备份在存储系统中的意义不仅在于防范意外事件的破坏，而且还是历史数据保存归档的主要方式。备份工作是系统的一个“额外负担”。备份系统的选择和优化工作至关重要。应该把能够以很低的系统资源占用率和很少的网络带宽，来进行自动而高速的数据备份为原则。数据库的备份与普通文件备份不同，需要通过应用插件与数据库协调，以保证备份数据的数据一致性和完整性。

存储基础知识

DAS、NAS和SAN
IP SAN、FC SAN和IB SAN
依据存储设备与主机网络的接口方式，可以分为IP SUN、FC SAN和IB SAN
•IP SUN：通过iSCSI接口与主机连接 •FC SUN：通过FC光纤与主机连接 •IB SUN：通过IB（ InfiniBand ）接口与主机连接
DAS、NAS和SAN
RAID技术
RAID 组合方式—JBOD
Just Bundle Of Disk：简单磁盘捆绑，通常又称为Span
•Span是在逻辑上把几个物理磁盘一个接一个串联到一起，从而提供一个大的逻辑磁盘 •Span上的数据简单的从第一个磁盘开始存储，空间用完后再依次从后面的磁盘开始存储数据。 •Span存取性能完全等同于对单一磁盘的存取操作，Span不提供数据安全保障
盘，而不是本地盘。
DAS、NAS和SAN
SAN - Storage Area Network
SAN，即存储区域网络，以数据存储为中心的专用存储网络，网络结构可伸缩，可实现存储设备和应用服务器之间数据块级的I/O 数据访问。
按照所使用的协议和介质，SAN分为：FC SAN、IP SAN、IB SAN。
DAS、NAS和SAN
NAS －Network Attached Storage
NAS ，即网络附加存储，一种专业的网络文件服务器，或称为网络直联存储设备，使用NFS or CIFS协议，通过 TCP/IP进行文件级访问（file level）。
DAS、NAS和SAN
LAN
iSCSI
NAS
JBOD
DAS、NAS和SAN
DAS的优缺点
优点
1. 高性能的SCSI连接； 2. 应用与存储一体化，通过系统总线访问存储设备； 3. 扩充服务器内部的驱动器的容量； 4. 价格相对便宜。

TP002-存储基础知识

存储的架构—NAS
NAS－Network Attached Storage
一种直连到网络（LAN or WAN）里的特殊用途的存储设备突出的文件服务性能向异构客户端平台提供高可用的数据共享
TP002-SBK
存储的架构—NAS的优势
直接与LANs,WANs相连突出的文件服务性能对所有客户端的数据高可用性异构平台文件共享与已经存在的系统和网络无缝集成简单的存储管理
高速传率
异步和同步两种数据传送方式，从速度较低的打印机、软磁盘到高性能的大容量磁盘装置等广泛领域均可使用。

配置灵活，可扩充性能好
总线上所有的设备是一种双向对等关系,总线能够连接多台主机，可用于系统间的通信，且系统扩充简单，容易实现。
支持多任务操作
SCSI提供了失连/再连和总线仲裁功能，可支持多任务处理。
光纤通道物理和信号接口标准FC-PH 关于光纤通道系统基本要求的FC-FG标准关于交换连接的FC-SW标准仲裁环连接的FC-AL标准各种上层协议的接口标准，如SCSI-FCP
TP002-SBK
光纤通道协议分层
级别
FC-4 FC-3 SCSI Phase 1 通道协议 IPI-3 HIPPI IP 网络协议 802.2 高层协议映射层
TP002-SBK
SCSI电气特性
单端（Single-ended）高压差分（HVD）低压差分（LVD）
Hale Waihona Puke Single-Ended Single-Ended
Low Voltage Differential
Low-Voltage Differential
TP002-SBK

RAID2.0详解

SSD盘对应高性能层，SAS盘分配到性能层，SATA盘和NL-SAS盘则分配到容量层。
存储层级 Tier0 Tier1 Tier2
层级名称高性能层
性能层容量层
磁盘类型
性能、价格、应用
SSD SAS NL-SAS/SATA
性能和价格较高，适合存放访问频率很高的数据性能较高，价格适中，适合存放访问频率中等的数据
软件逻辑对象-磁盘组
磁盘组：Disk Group，简称DG，指硬盘域中相同类型磁盘的集合。一个磁盘组中只包含一种类型的磁盘，主要作用是故障隔离，由存储系统自动完成配置。
SSD
SAS
硬盘类型
NL-SAS
软件逻辑对象-Chunk
Chunk：简称CK，即逻辑块，是磁盘组中物理磁盘按固定大小切分成的物理空间，它是组成RAID的基本单位。
传统RAID技术的局限性：
重构时间过长，增加了数据丢失的风险；无法实现对存储资源统一灵活调配；一个LUN的读写只能在一个磁盘组进行，如果后面新加入性能较高的介质，其性能也无法得以充分利用；以磁盘为单位的数据管理无法有效地保障数据访问性能和存储空间利用率。
RAID 1.5技术（1/2）
RAID 1.5技术，即LUN虚拟化技术，是在传统RAID基础之上将RAID组切分成更细粒度的逻辑空间，再经过组合构建出主机可访问的逻辑存储单元。
LD SAS
Grain
Extent
Zone
CKG CK
LD SATA/NL -SAS
软件逻辑对象-逻辑磁盘
逻辑磁盘：Logical Drive，简称LD，是被存储系统所管理的磁盘，和物理磁盘相对应。
LD0
LD1
LD2
逻辑磁盘（LBA寻址）

希捷硬盘培训资料

认识ST：ST硬盘分为7200.7 7200.8 7200.9 7200.10 7200.11 7200.12 等几个家族（原来老型号不予介绍），目前2.4版本的PC3000支持从7200.7到7200.10的硬盘。

下面用来详细介绍ST各种参数。

图中1标注的地方，是指ST的家族系列，这里是一个7200.10的盘2为SN号，在ST硬盘中，SN号是一个重要的参数，因为我们可以利用修改SN号来砍头，SN号的第二跟第三位，决定这个硬盘有几个磁头。

在附件里面，有ST SN磁头对应表。

这里的RA表示有两个磁头。

3是硬盘型号，一般找匹配的固件，是需要注意这里的。

4是固件版本，找匹配固件的时候，一定要找一样的。

（特殊情况，可以不用匹配，通过换ROM，换全套固件来维修）。

介绍ST中一些名词：固件：固件是软件、不是存在电路板上的，是存在盘体上的 0 道以前，又称负道、固件区、SA 区、FW 区、服务区等。

在PC3000中，完整的ST固件，是一个 .LDR文件，里面包含ROM、APP、Cert、Cert table、ATA0(9.10代包含ATA1)、Vendor各个模块。

下面介绍一下ST各个模块（稍微了解一下，知道各个模块用处即可）ROM 包含电路板，磁头等信息，匹配固件时需要找ROM相同的(需要注意的是，有时候ROM损坏，硬盘会表现为电机不转)APP 代码模块（F级引导需要用到）CERT code 磁道代码块，管理一组扩展的终端命令与SelfScanCERT tables 扇区块，SelfScan 参数表（9.10代盘，可以通过修改Cert table去掉99这一步，因为9.10代盘SF到跑完99，会停下来必须手动N10,,22 Ctrl+T才会继续跑下去）ATA 接口协议模块（SF完成后，需要写ATA）VENDOR 脚本模块（SF完成后，同样需要写VENDOR）ST各个级别：Seagate 硬盘既可以在Normal mode 常规模式下工作，这时启动时读取盘面固件与数并生成用户接口，也可以在Safe mode 安全模式下工作。

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40-pin Male FC-SCA II Connector

42
典型连接方式

43
各接口的对比

44
各种类型应用
接口 FC 应用适用于在线、高可用性、随机读适用于在线、高可用性、随机读适用于近线、一般可用性，连续读适用于离线说明适用于大型企业的关键数据，价格昂贵

18
硬盘主要参数--内部数据传输率
– 数据从磁盘表面传输到硬盘的缓存的速率 – 单位为每秒百万位元 (Mbits/sec)
磁盘表面磁场资料读写磁头
缓存

19
硬盘主要参数--外部数据传输率
数据由缓存经由介质传输到系统主机的速率
单位为 (Mbytes/sec)

34
What are SCSI？
80-pin (SCA) SCSI
80-pin Male SCA Connector

35
SCSI 与ATA 区别
ATA：桌面/笔记本
ATA磁盘中，如果用户提出数据传输请求，CPU先对该命令作出响应后再传达给主板南桥或板载磁盘控制芯片上，之后再通过ATA总线将数据操作命令传递给硬盘的主控芯片。

24
上电时间对可靠性指标的影响
通常硬盘：2400小时/年（6.5小时/天）（见下表）商用硬盘：4000小时/年（11小时/天）高可靠性硬盘：8766小时/年（24小时/天）
2.5
2
MTBF倍数
1.5
1
0.5
0
492 1764 3036 4308 5580 6852 8124 1128 2400 3672 4944 6216 7488 8760
PATA
刀片和梁式插头结构，4根信号线，引脚与插口结构，80根线 3根地线刀片和梁式结构，15针 3.3V/5V/12V电源连接器，宽度为 2.22cm 每个通道1个硬盘（点对点连接） 4针“D形”5V/12V电源连接器，宽度为2.25cm 每个通道2个硬盘（总线主/从方式）
硬盘连接热插拔特性传输速率
28
What are ATA？
ATA：Advanced Technology Attachment 高级技术附加装置 7个版本： ATA-1----ATA-7（ATA 133）速率基本上走到了极限

29
ATA数据传输模式
PIO模式：Programming Input/Output Model
平均访问时间 = 平均寻道时间 + 平均潜伏时间

17
硬盘主要参数--寻道时间
磁场资料
– 磁头寻找资料所在轨道所需的时间 – 单位为毫秒 (千分之秒) – 时间越短表示读写资料的速度越快 – 最大寻道时间：读写磁头从最内道到最外道或从最外道到最内道所需时间 – 最小寻道时间：磁头从所在磁道移动到相邻磁道所需时间 – 平均寻道时间=（最大寻道时间+最小寻道时间）/3
通过CPU执行I/O端口指令来进行数据的读写的数据交换模式
DMA模式：Direct Memory Access 直接内存访问
不经过CPU而直接从内存了存取数据的数据交换模式
Ultra DMA：Ultra Direct Memory Access 高级直接内存访问
增加了CRC（Cyclic Redundancy Check循环冗余码校验）技术，提高数据传输过程中的准确

15
硬盘主要参数 --缓存
– 缓存缓存是硬盘与外部总线交换数据的场所硬盘上的记忆晶片用来暂时存放数据以增强硬盘性能 EDO、SDRAM

16
硬盘主要参数—平均访问时间
平均访问时间：硬盘磁头找到目标数据的平均时间。
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。平均潜伏时间一般取盘片旋转一周所需时间的一半

6
硬件结构：硬盘受撞击

723 15 of
硬件结构：磁道
1磁道
n磁道

8
硬件结构：扇区
扇区

9
工作原理
硬盘最基本的功能就是存储电脑資料, 并且当需要時读取出來供电脑运算与处理
磁盘表面主轴马达带动磁盘旋转
磁场资料读写磁头

31
SATA传输机制
利用单个路径串行一位一位传送数据，用另外一条路径给发送端返回接收确认的信号 1500MHZ内嵌时钟*1（每个时钟周期一位）*80% (8b/10b编码效率/8（每字节8位)=150MB/s

32
SATA与PATA对比
SATA
数据电缆连接电源电缆连接
可热插拔，也可以插入背板或设备无热插拔特性插槽目前SATAII为300MB/s 外部最大传输率133MB/s
线缆长度
1米
18英寸

33
What are SCSI？
SCSI：Small Computer System Interface 小型计算机系统接口。特点：应用范围广、多任务、带宽大、CPU占用率低，以及热插拔。 SCSI必须要有专门的SCSI控制器，也就是一块SCSI控制卡，才能支持SCSI设备
SCSI：企业级在SCSI系统有一块专门的SCSI控制芯片。负责管理SCSI总线外，还承担设备读写的控制职能，管理所有SCSI相关的读写请求、总线控制和数据传输职能，CPU要做的工作只是将起始命令传递给SCSI控制芯片，之后便可彻底抛开不管做其他事情。

36
What are SAS？

22
可靠性指标-MTBF
入(t)
使用寿命耗损失效期
早期失效期
偶然失效期
t
生产阶段
现场运行
MTBF＝ 8760 年返修率
23

温度对可靠性指标的影响
通常，硬盘的工作环境温度为25℃～40℃
1.1 1 0.9 0.8
温度应力因子
0.7 0.6 0.5 0.4 0.3 0.2 0.1 0 25 26 30 34 38 42 46 50 54 58 62 66 70 环境温度（℃）
一定比内部数据传输速率快
介面(Interface)
缓存Cache)

20
S.M.A.R.T.技术
Self-Monitoring, Analysis and Reporting Technology –最早由Compaq 和 IBM推动, 目的是尽可能预测硬盘的可靠性，在硬盘损坏之前给用户警告很多由硬盘部件功能性衰减的问题是可以预测的，通过以下参数 –磁头飞行高度 –信息输出效率 –旋转启动时间 –寻道失败率 –寻道时间的效率
读写磁头在磁盘表面上方飞行

10
磁记录原理
线圈(Coil)
磁芯(Core)
S N
磁性材料层 (Magnetic Film) 金属性粒子呈不规则状排列
盘片

已磁化的金属性粒子
未磁化的金属性粒子
11
磁记录原理
线圈(Coil) 磁芯(Core)
Binary 0 (同性)

26
硬盘接口及发展介绍
ATA接口 SATA接口 SCSI接口 SAS接口 FC接口

27
What are IDE？
IDE-Integrated Drive Electronics 电子集成驱动器
Power 连接器

M/S 跳线
40-pin 连接器
串行总线技术

40
SAS的扩展性
Edge
Expander：连接64个SAS/串行ATA存储设备
Fanout Expander：连接64个“Edge Expander
SAS系统的极限容量就是“64×64＝4096”个终端设备

41
What are FC？
FC-AL(光纤通道仲裁环Fibre Channel Arbitrated Loop)，是一种双端口的串行存储接口，支持全双工工作方式。利用类似于 SATA/SAS所用的4芯连接，提供一种单环拓扑结构，一个控制器能访问126个硬盘
缺点:
价格昂贵要使用磁头加载/卸载技术
缺点
对冲击较为敏感对温度较为敏感

4
硬件结构：硬盘磁头技术
扇区
磁头(Head) 磁道(Track) 柱面(Cylinder) 扇区(Sector)
1磁道
0磁道 n磁道

5
硬件结构：磁头与柱面
传动部件
音圈马达 (Voice Coil Motor) 基座(Base Plate) 接口

3
硬件结构：玻璃盘片和铝合金盘片
Aluminu m Media
Glas s Medi a
玻璃盘片
优点
存储密度高,容量大磁盘寿命长抗冲击的可靠性高
铝合金盘片
优点
技术成熟价格便宜
每年上电时间

25
Annualized Failure Rate (AFR)
MTBF值：数字游戏？举例：一个失效率是在“一年365天、一天24小时不间断”循环工作条件下测出的，另一个是在“每天8小时不间断”循环工作条件下测出的，两款产品的性能高低一下子就比较出来。
AFR，“按年计算的失效率” ，与MTBF不同的是，AFR能够更合理地反映磁盘驱动器的失效率。 AFR值是根据制造商每年回收的不合格产品占年度总产量的比例计算出来的，企业级磁盘驱动器产品的AFR值一般都会控制在1%以下
存储技术与产品基础
ISSUE 5.1
存储硬盘基础知识