服务器硬盘技术.ppt

,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,20,GB,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/100,serial 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(41,mm),3=3.5,英寸，扁平型，1英寸(25.4,mm),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,1,2 3,4,5,MX,X X,X,X,X,X,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,1,2,3,4,5,MX,X,X,X,X,X,X,系列代号,H,第,“,H,”,代产品,J,第,“,J,”,代产品,Fujitsu,硬盘型号解码,1 2,3,4,5,MX X,X,X,X,X,X,外形参数,2=2.5英寸,3=3.5,英寸,Fujitsu,硬盘型号解码,1 2 3,4,5,MX 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,Fujitsu,硬盘型号解码,1 2 3,4,5,MX X X,X,X,X,X,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,1,2 3 4,X,X X,X,X,X,X,系列型号,9,DiamondMax,系列(5400,rpm),3,DiamondMax,VL,系列(5400,rpm),5,DiamondMax,Plus,系列(7200,rpm),Maxtor,硬盘型号解码,1,2,3 4,X,X X,X,X,X,X,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,1,2,3,4,X,X X,X,X,X,X,接口模式,H Ultra DMA/100,U Ultra DMA/66,D Ultra DMA/33,Maxtor,硬盘型号解码,1,2 3,4,X X X,X,X,X,X,硬盘磁头数,盘片,硬盘控制器,读/写电路,接口电路单片机,主轴电机驱动电路,磁头驱动电路,前置放大电路,音圈驱动电机,直流无刷电机,印刷电路板(,PCBA),头盘组件(,HDA),磁头,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,