第7章硬盘驱动器55365.ppt

第7章 硬盘驱动器 硬盘驱动器简称硬盘，是微机中最常使用硬盘驱动器简称硬盘，是微机中最常使用的外部存储设备，它具有比其他外部存储器大的外部存储设备，它具有比其他外部存储器大得多的存储容量和快得多的存取速度等优点。得多的存储容量和快得多的存取速度等优点。硬盘的存储介质是若干个钢性磁盘片，硬盘由硬盘的存储介质是若干个钢性磁盘片，硬盘由此得名。此得名。7.1 硬盘驱动器的分类n n1 1按盘径尺寸分类按盘径尺寸分类n n目前的硬盘产品按内部盘径尺寸分为目前的硬盘产品按内部盘径尺寸分为5.25in5.25in、3.5in3.5in、2.5in2.5in、1.8in1.8in、1in1in等几种。其中，等几种。其中，5.25in5.25in硬盘已经退硬盘已经退出市场；出市场；3.5in3.5in硬盘主要用在台式机中；硬盘主要用在台式机中；2.5in2.5in硬盘硬盘主要用在笔记本电脑中；主要用在笔记本电脑中；1.8in1.8in和和1in1in硬盘主要用在硬盘主要用在小型笔记本电脑、小型笔记本电脑、PDAPDA、MP3MP3、CFCF卡中，被称为卡中，被称为微硬盘。微硬盘。n n2 2按接口类型分类按接口类型分类n n（1 1）IDEIDE接口接口n nIDEIDE是智能驱动设备（是智能驱动设备（Intelligent Drive Intelligent Drive ElectronicsElectronics）或集成驱动设备（）或集成驱动设备（Integrated Drive Integrated Drive ElectronicsElectronics）的缩写。）的缩写。IDEIDE接口是一个集成存储设接口是一个集成存储设备的接口，通过它，控制器被集成在硬盘驱动器备的接口，通过它，控制器被集成在硬盘驱动器或光盘驱动器中。或光盘驱动器中。IDEIDE接口硬盘采用接口硬盘采用ATAATA（Advanced Technology AttachmentAdvanced Technology Attachment）规范，因）规范，因此一般也称此一般也称IDEIDE硬盘为硬盘为ATAATA硬盘。硬盘。n n（2 2）Serial ATASerial ATA（简称（简称SATASATA）接口）接口 n n20002000年年IntelIntel发布发布SATASATA接口技术，现在接口技术，现在SATASATA硬盘已经逐渐硬盘已经逐渐取代了传统的取代了传统的PATAPATA硬盘，成为市场上的主流。硬盘，成为市场上的主流。SATASATA预计预计生命期为生命期为1010年，计划推出年，计划推出3 3代产品。代产品。SATA 1.0SATA 1.0数据传输速率数据传输速率的有效带宽峰值为的有效带宽峰值为150MB/s150MB/s。SATA 2.0SATA 2.0标准的数据传输速标准的数据传输速率为率为300MB/s300MB/s。SATA 3.0SATA 3.0标准的数据传输速率为标准的数据传输速率为600MB/s600MB/s。目前硬盘实际应用的最新目前硬盘实际应用的最新SATASATA版本是版本是SATA 2.5SATA 2.5。n n（3 3）SCSISCSI接口接口 n nSCSISCSI（Small Computer System InterfaceSmall Computer System Interface，小型计算机系统接，小型计算机系统接口）最早研制于口）最早研制于19791979年，最初是为小型计算机研制的一种年，最初是为小型计算机研制的一种接口技术，但随着计算机技术的发展，现在它被完全移植接口技术，但随着计算机技术的发展，现在它被完全移植到了普通微机上。到了普通微机上。SCSISCSI规范发展到今天，已经是第规范发展到今天，已经是第6 6代技代技术了，从刚创建的术了，从刚创建的SCSISCSI（8 8位）、位）、Wide SCSIWide SCSI（8 8位）、位）、Ultra Ultra Wide SCSIWide SCSI（8 8位位/16/16位）、位）、Ultra Wide SCSI 2Ultra Wide SCSI 2（1616位）、位）、Ultra Ultra 160 SCSI160 SCSI（1616位）到今天的位）到今天的Ultra 320 SCSIUltra 320 SCSI，数据传输速率，数据传输速率从从1.2MB/s1.2MB/s发展到现在的发展到现在的320MB/s320MB/s，有了质的飞跃。，有了质的飞跃。SCSISCSI硬硬盘同样也发展到了第盘同样也发展到了第6 6代产品。代产品。n n3 3按存储技术分类按存储技术分类n n传统的硬盘采用传统的硬盘采用IBMIBM的温彻斯特（的温彻斯特（WinchesterWinchester）技术，而新）技术，而新型的硬盘采用半导体存储技术，即固态硬盘（型的硬盘采用半导体存储技术，即固态硬盘（Solid-State Solid-State DiskDisk，SSDSSD）。三星电子、）。三星电子、TDKTDK、SandiskSandisk、PQIPQI、A-DataA-Data等等公司通过公司通过FlashFlash芯片制造了芯片制造了32GB32GB、64GB64GB、128GB128GB等容量，等容量，采用采用IDEIDE、SATASATA接口的接口的SSDSSD固态硬盘，这种产品主要用在固态硬盘，这种产品主要用在小型笔记本电脑（小型笔记本电脑（UMPCUMPC）、平板电脑（）、平板电脑（Tablet PCTablet PC）等市）等市场。固态硬盘有许多优势，但目前价格太贵，随着闪存芯场。固态硬盘有许多优势，但目前价格太贵，随着闪存芯片价格的下降，固态硬盘会逐渐被市场接受，该产品大规片价格的下降，固态硬盘会逐渐被市场接受，该产品大规模投放市场只是时间问题。模投放市场只是时间问题。SSDSSD的外观如图的外观如图7-57-5所示。所示。7.2 硬盘驱动器的结构硬盘驱动器的结构n n自从自从IBMIBM于于19561956年年9 9月向世界展示了第一台磁盘存储系统月向世界展示了第一台磁盘存储系统IBM 350IBM 350之后，半个世纪以来，硬盘的温彻斯特之后，半个世纪以来，硬盘的温彻斯特（WinchesterWinchester）结构一直没有改变。本章主要介绍温彻斯）结构一直没有改变。本章主要介绍温彻斯特硬盘。特硬盘。n n1 1硬盘的外部结构硬盘的外部结构n n从外观上看，硬盘由电源接口、数据接口、控制电路板、从外观上看，硬盘由电源接口、数据接口、控制电路板、固定盖板、安装螺孔等组成，相同类型的硬盘结构都是相固定盖板、安装螺孔等组成，相同类型的硬盘结构都是相似的，如图似的，如图7-67-6所示。所示。n n（1）电源接口 电源接口与主机电源相连，为硬盘工作提供能源。IDE硬盘的电源接口为4针接口，而SATA硬盘的电源接口为15针。显然，现有的ATX电源没有这类电源插头，通常需要采用SATA电源转接线与传统电源线转接，如图7-7所示。n n（2 2）数据接口）数据接口 数据接口是硬盘数据和主板控制器之间进数据接口是硬盘数据和主板控制器之间进行传输交换的纽带，根据连接方式的差异，分为行传输交换的纽带，根据连接方式的差异，分为IDEIDE、SATASATA等接口。等接口。IDEIDE接口为接口为4040根针，如图根针，如图7-8a7-8a所示，数据线所示，数据线分分4040线和线和8080线两种。线两种。SATASATA把把ATAATA标准的并行数据传输方式标准的并行数据传输方式改为连续串行的方式，这样在同一时间内只会有改为连续串行的方式，这样在同一时间内只会有1 1位数据位数据传输，此做法能减小接口的针脚数目，用传输，此做法能减小接口的针脚数目，用4 4根针就能完成根针就能完成数据的传输（第数据的传输（第1 1针数据输出、第针数据输出、第2 2针信号输入、第针信号输入、第3 3针供针供电、第电、第4 4针地线）。针地线）。SATASATA硬盘使用硬盘使用7 7针端口，如图针端口，如图7-8b7-8b所示。所示。n n（3 3）控制电路板）控制电路板 控制电路板采用贴片式元器件焊接，包控制电路板采用贴片式元器件焊接，包括主轴调速电路、磁头驱动与伺服定位电路、读写电路、括主轴调速电路、磁头驱动与伺服定位电路、读写电路、控制与接口电路等。在电路板上还有一块高效的控制与接口电路等。在电路板上还有一块高效的ROMROM芯片，芯片，其固化的软件可以进行硬盘的初始化、加电和启动主轴电其固化的软件可以进行硬盘的初始化、加电和启动主轴电动机、加电初始寻道、定位及故障检测等操作。为了稳定动机、加电初始寻道、定位及故障检测等操作。为了稳定运行和加强散热，控制电路板都是裸露在硬盘表面的。在运行和加强散热，控制电路板都是裸露在硬盘表面的。在电路板上还安装有高速缓存芯片，通常容量为电路板上还安装有高速缓存芯片，通常容量为2MB2MB或或8MB8MB，而目前最新产品为了获得更高的传输效率，其数据缓存，而目前最新产品为了获得更高的传输效率，其数据缓存也逐步增大。也逐步增大。n n（4 4）固定盖板）固定盖板 硬盘的固定盖板面板上标注有产品的型号、硬盘的固定盖板面板上标注有产品的型号、产地、设置数据等，它与底板结合成一个密封的整体，以产地、设置数据等，它与底板结合成一个密封的整体，以保证硬盘盘片和机构的稳定运行。保证硬盘盘片和机构的稳定运行。n n（5 5）安装螺孔）安装螺孔 用于硬盘的安装，对于用于硬盘的安装，对于3.5in3.5in硬盘，固定盖硬盘，固定盖板和侧面都有安装孔，可以方便灵活地安装。板和侧面都有安装孔，可以方便灵活地安装。n n2 2硬盘的内部结构硬盘的内部结构n n硬盘内部结构由固定面板、控制电路板、盘头组硬盘内部结构由固定面板、控制电路板、盘头组件、接口及附件等几大部分组成，而盘头组件件、接口及附件等几大部分组成，而盘头组件（Hard Disk AssemblyHard Disk Assembly，HADHAD）是构成硬盘的核心，）是构成硬盘的核心，封装在硬盘的净化腔体内，包括浮动磁头组件、封装在硬盘的净化腔体内，包括浮动磁头组件、磁头驱动机构、盘片及主轴驱动机构、前置读写磁头驱动机构、盘片及主轴驱动机构、前置读写控制电路等，如图控制电路等，如图7-97-9所示。所示。7.3 硬盘驱动器的基本工作原理硬盘驱动器的基本工作原理n n整个硬盘系统由硬盘驱动器、硬盘适配器及连接电缆整个硬盘系统由硬盘驱动器、硬盘适配器及连接电缆3 3部分组成。部分组成。n n硬盘驱动器加电正常工作后，利用控制电路中的单片机初始化模块进硬盘驱动器加电正常工作后，利用控制电路中的单片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动行初始化工作，此时磁头置于盘片中心位置，初始化完成后主轴电动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盘片表面的0000道，处于等待指令的启动状态。当接口电路接收到微机道，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，驱动音圈电动机发出系统传来的指令信号，通过前置放大控制电路，驱动音圈电动机发出信号，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。结束硬盘操作后的断电状态是在反力矩弹簧主机系统完成指令操作。结束硬盘操作后的断电状态是在反力矩弹簧的作用下使浮动磁头驻留到盘面中心实现的。的作用下使浮动磁头驻留到盘面中心实现的。n n盘片的每个记录表面设有一个读写磁头，整个磁头组件由相应的驱动盘片的每个记录表面设有一个读写磁头，整个磁头组件由相应的驱动机构带动并可沿径向移动。硬盘与软盘一样，盘片上记录信息的圆形机构带动并可沿径向移动。硬盘与软盘一样，盘片上记录信息的圆形轨迹称为磁道，每个磁道分为多个扇区。由于硬盘由多个盘片构成，轨迹称为磁道，每个磁道分为多个扇区。由于硬盘由多个盘片构成，因此各个盘片上半径相同的所有磁道处于同一个圆柱面上，从而引进因此各个盘片上半径相同的所有磁道处于同一个圆柱面上，从而引进了硬盘柱面的概念。了硬盘柱面的概念。7.4 硬盘驱动器的主要参数硬盘驱动器的主要参数n n1 1容量容量n n硬盘容量的单位为硬盘容量的单位为GBGB。目前，主流硬盘容量一般为。目前，主流硬盘容量一般为160160250GB250GB，最大的桌面硬盘容量为，最大的桌面硬盘容量为1TB(1000GB)1TB(1000GB)。目前多数。目前多数硬盘由硬盘由1515张碟片组成，所以又可以分为硬盘总容量和硬张碟片组成，所以又可以分为硬盘总容量和硬盘单碟容量。从数量上说，每张碟片的储存容量越高，达盘单碟容量。从数量上说，每张碟片的储存容量越高，达到相同容量所用的碟片数量就越少，系统的可靠性也就越到相同容量所用的碟片数量就越少，系统的可靠性也就越高。同时，高密度盘片可使硬盘在读取相同数据量时，磁高。同时，高密度盘片可使硬盘在读取相同数据量时，磁头的寻道动作和移动距离减少，从而使平均寻道时间减少，头的寻道动作和移动距离减少，从而使平均寻道时间减少，加快硬盘的读写速度。因此，单碟容量成了减少碟片数量加快硬盘的读写速度。因此，单碟容量成了减少碟片数量最直接的办法。目前桌面硬盘的单碟容量有最直接的办法。目前桌面硬盘的单碟容量有80GB80GB、133GB133GB、160GB160GB、250GB250GB等容量。等容量。n n计算机中显示出来的容量往往比硬盘容量的标称值要小，计算机中显示出来的容量往往比硬盘容量的标称值要小，这是由于不同的单位转换关系造成的。我们知道，在计算这是由于不同的单位转换关系造成的。我们知道，在计算机技术中机技术中1GB1GB1024MB1024MB，而硬盘厂家通常按照，而硬盘厂家通常按照1GB1GB1000MB1000MB换算。换算。n n2 2转速转速n n硬盘的转速与硬盘性能关系非常大，转速是指带硬盘的转速与硬盘性能关系非常大，转速是指带动碟片转动的主轴转动的速度。目前动碟片转动的主轴转动的速度。目前ATAATA和和SATASATA硬盘的主轴转速一般为硬盘的主轴转速一般为5400540010000r/min10000r/min，主流硬，主流硬盘的转速为盘的转速为7200r/min7200r/min。n n由于受到制造技术的限制，硬盘转速的提升比较由于受到制造技术的限制，硬盘转速的提升比较缓慢，这是新的硬盘接口出现后性能仍不能提升缓慢，这是新的硬盘接口出现后性能仍不能提升较大的重要原因。另外高转速也带来了高热量。较大的重要原因。另外高转速也带来了高热量。n n3 3缓存缓存n n硬盘通过磁头在碟片上来回移动读写数据为机械操作，速硬盘通过磁头在碟片上来回移动读写数据为机械操作，速度比较慢。硬盘缓存提供一个数据的缓冲区域，把从硬盘度比较慢。硬盘缓存提供一个数据的缓冲区域，把从硬盘读取的数据暂时保存，然后一次性传输出去，或者把从总读取的数据暂时保存，然后一次性传输出去，或者把从总线传输来的数据暂时保存，然后逐渐写入硬盘。目的是解线传输来的数据暂时保存，然后逐渐写入硬盘。目的是解决硬盘与计算机其他部件速度不匹配的问题。目前，硬盘决硬盘与计算机其他部件速度不匹配的问题。目前，硬盘缓存的容量通常为缓存的容量通常为2MB2MB、8MB8MB、16MB16MB或更大。或更大。n n理论上硬盘上的缓存越大越好，但测试发现，由于日常应理论上硬盘上的缓存越大越好，但测试发现，由于日常应用时对硬盘的读写并非那么频繁，需要暂存的数据并不是用时对硬盘的读写并非那么频繁，需要暂存的数据并不是很多，很多，8MB8MB已经可以基本满足硬盘的需要。大的缓存对延已经可以基本满足硬盘的需要。大的缓存对延长硬盘的寿命有一定的好处。长硬盘的寿命有一定的好处。n n4 4接口接口n n硬盘的数据接口主要有硬盘的数据接口主要有ATAATA（也称（也称PATAPATA）和）和SATASATA。目前。目前最新接口是最新接口是SATA 2.5SATA 2.5版本。版本。n n5 5平均寻道时间（平均寻道时间（average seek timeaverage seek time）n n平均寻道时间是指硬盘磁头移动到数据所在磁道时所用的平均寻道时间是指硬盘磁头移动到数据所在磁道时所用的时间，单位为时间，单位为msms。注意它与平均访问时间的差别。平均寻。注意它与平均访问时间的差别。平均寻道时间当然是越小越好，现在选购硬盘时应该选择平均寻道时间当然是越小越好，现在选购硬盘时应该选择平均寻道时间低于道时间低于9ms9ms的产品。的产品。n n6 6平均潜伏期（平均潜伏期（average latencyaverage latency）n n平均潜伏期是指当磁头移动到数据所在的磁道后，等待所平均潜伏期是指当磁头移动到数据所在的磁道后，等待所要的数据块继续转动（半圈或多些、少些）到磁头下的时要的数据块继续转动（半圈或多些、少些）到磁头下的时间，单位为间，单位为msms。n n7 7单磁道时间（单磁道时间（single track seeksingle track seek），），n n单磁道时间是指磁头从一磁道转移至另一磁道的单磁道时间是指磁头从一磁道转移至另一磁道的时间，单位为时间，单位为msms。n n8 8全程访问时间（全程访问时间（max full seekmax full seek）n n全程访问时间是指磁头开始移动直到最后找到所全程访问时间是指磁头开始移动直到最后找到所需要的数据块所用的全部时间，单位为需要的数据块所用的全部时间，单位为msms。n n9 9平均访问时间（平均访问时间（average accessaverage access）n n平均访问时间是指磁头找到指定数据的平均时间，平均访问时间是指磁头找到指定数据的平均时间，通常是平均寻道时间和平均潜伏时间之和，单位通常是平均寻道时间和平均潜伏时间之和，单位为为msms。注意，现在不少硬盘广告中所说的平均访。注意，现在不少硬盘广告中所说的平均访问时间大部分都是用平均寻道时间代替的。问时间大部分都是用平均寻道时间代替的。n n1010最大内部数据传输率（最大内部数据传输率（maximum internal data maximum internal data transfer ratetransfer rate）n n最大内部数据传输率也叫持续数据传输率最大内部数据传输率也叫持续数据传输率（sustained transfer ratesustained transfer rate），单位为），单位为Mbit/sMbit/s（注意与（注意与MB/sMB/s之间的差别）。它是指磁头至硬盘缓存间的之间的差别）。它是指磁头至硬盘缓存间的最大数据传输率，一般取决于硬盘的盘片转速和最大数据传输率，一般取决于硬盘的盘片转速和盘片数据线密度（指同一磁道上的数据间隔度）。盘片数据线密度（指同一磁道上的数据间隔度）。注意，在这项指标中常常使用注意，在这项指标中常常使用Mbit/sMbit/s（兆位（兆位/秒）秒）为单位，如果需要转换成为单位，如果需要转换成MB/sMB/s，就必须将，就必须将Mbit/sMbit/s数据除以数据除以8 8（1B=8bit1B=8bit）。例如，某硬盘给出的最）。例如，某硬盘给出的最大内部数据传输率为大内部数据传输率为131Mbit/s131Mbit/s，但如果按，但如果按MB/sMB/s计计算就只有算就只有16.37MB/s16.37MB/s。n n1111外部数据传输率（外部数据传输率（external transfer rateexternal transfer rate）n n外部数据传输率通称突发数据传输率（外部数据传输率通称突发数据传输率（burst data burst data transfer ratetransfer rate），是指从硬盘缓冲区读取数据的速率），是指从硬盘缓冲区读取数据的速率。在广告或硬盘特性表中常以数据接口速率代替，。在广告或硬盘特性表中常以数据接口速率代替，单位为单位为MB/sMB/s。目前主流硬盘普通采用的是。目前主流硬盘普通采用的是Ultra Ultra ATA/100ATA/100，它的最大外部数据率即为，它的最大外部数据率即为100MB/s100MB/s。而。而在在SCSISCSI硬盘中，采用最新的硬盘中，采用最新的Ultra 320 SCSIUltra 320 SCSI接口标接口标准，其数据传输率可达准，其数据传输率可达320MB/s320MB/s。n n内部数据传输率与外部数据传输率的关系如图内部数据传输率与外部数据传输率的关系如图7-7-1010所示。由于外部数据传输率受内部数所示。由于外部数据传输率受内部数 7.5 硬盘硬盘RAID技术技术n n现在新出的主板芯片组的南桥芯片中都集成了现在新出的主板芯片组的南桥芯片中都集成了SATASATA控制器及控制器及RAIDRAID功能，如功能，如nForce3 250nForce3 250支持支持4 4个个SATA/PATASATA/PATA串行接口，支持串行接口，支持RAID 0RAID 0、1 1、0+10+1的的SATA RAIDSATA RAID和和IDE PATA RAIDIDE PATA RAID；VT8251VT8251南桥芯片南桥芯片可以支持最多可以支持最多4 4个个SATASATA设备，可以实现硬盘阵列设备，可以实现硬盘阵列RAID 0RAID 0、1 1、0+10+1和和JBODJBOD。n nRAIDRAID（Redundant Array of Independent DisksRedundant Array of Independent Disks，独，独立磁盘冗余阵列）有时也简称磁盘阵列（立磁盘冗余阵列）有时也简称磁盘阵列（Disk Disk ArrayArray），是一种把多块独立的硬盘（物理硬盘），是一种把多块独立的硬盘（物理硬盘）按不同的方式组合起来形成一个硬盘组（逻辑硬按不同的方式组合起来形成一个硬盘组（逻辑硬盘），从而提供比单个硬盘更高的存储性能和提盘），从而提供比单个硬盘更高的存储性能和提供数据备份的技术。供数据备份的技术。n n（1 1）RAID 0 RAID 0RAID 0 RAID 0（条带模式）从严格的意义上说并不（条带模式）从严格的意义上说并不算真正的算真正的RAIDRAID结构。它是将多个物理硬盘连续以位或字结构。它是将多个物理硬盘连续以位或字节为单位来分割数据，以并行方式读写多个硬盘，从而组节为单位来分割数据，以并行方式读写多个硬盘，从而组建成一个逻辑硬盘。以建成一个逻辑硬盘。以3 3块硬盘组成的块硬盘组成的RAID 0RAID 0为例，当在为例，当在硬盘上写入数据时，它会将数据分割成硬盘上写入数据时，它会将数据分割成3 3部分，分别同时部分，分别同时写入写入3 3块硬盘。反之，当读硬盘时也是同样的道理，分别块硬盘。反之，当读硬盘时也是同样的道理，分别从从3 3块硬盘上读数据。这样就提高了硬盘性能。但块硬盘上读数据。这样就提高了硬盘性能。但RAID 0RAID 0只是单纯地提高性能，不提供数据冗余，如果其中一个硬只是单纯地提高性能，不提供数据冗余，如果其中一个硬盘出现故障将会影响到所有的数据。盘出现故障将会影响到所有的数据。RAID 0RAID 0适用于对性能适用于对性能要求较高，而对数据安全要求不高的领域。要求较高，而对数据安全要求不高的领域。RAID 0RAID 0存储方存储方式如图式如图7-117-11所示。所示。n n（2 2）RAID 1 RAID 1RAID 1 RAID 1（镜像模式）的操作方式是（镜像模式）的操作方式是把用户写入硬盘的数据百分之百地自动复制到另把用户写入硬盘的数据百分之百地自动复制到另外一个硬盘上，它通过在成对的硬盘上相互备份外一个硬盘上，它通过在成对的硬盘上相互备份数据以达到保障数据安全的目的。数据以达到保障数据安全的目的。RAID 1RAID 1提供了提供了较高的数据安全性，当一个硬盘出现故障时，可较高的数据安全性，当一个硬盘出现故障时，可以自动切换到备份镜像硬盘上读写，从而达到保以自动切换到备份镜像硬盘上读写，从而达到保全数据的目的，它的不足是硬盘利用率会降低。全数据的目的，它的不足是硬盘利用率会降低。RAID 1RAID 1存储方式如图存储方式如图7-127-12所示。所示。n n（3 3）RAID 0+1 RAID 0+1RAID 0+1 RAID 0+1是是RAID 0RAID 0和和RAID 1RAID 1的组合，将的组合，将4 4个硬盘以个硬盘以2 2个硬盘为一组，每一组内组成个硬盘为一组，每一组内组成RAID 0RAID 0，然后两，然后两组之间再组成组之间再组成RAID 1RAID 1模式，以实现高性能和高安全性的统模式，以实现高性能和高安全性的统一。在性能上它相当于两块硬盘并行运行，而且只有在两一。在性能上它相当于两块硬盘并行运行，而且只有在两组中分别有一块硬盘同时损坏时系统才会瘫痪，所以它的组中分别有一块硬盘同时损坏时系统才会瘫痪，所以它的安全性也是相当高的。虽然它同时拥有速度和数据的可靠安全性也是相当高的。虽然它同时拥有速度和数据的可靠性，但镜像占用了一定的硬盘空间，所以硬盘使用率低，性，但镜像占用了一定的硬盘空间，所以硬盘使用率低，CPUCPU占用率也比较高，而且同时需要占用率也比较高，而且同时需要4 4块或更多的硬盘来块或更多的硬盘来组建。组建。RAID 0+1RAID 0+1存储方式如图存储方式如图7-137-13所示。所示。n n不管是不管是RAID 0RAID 0、RAID 1RAID 1还是还是RAID 0+1RAID 0+1模式，在组模式，在组建时最好是使用完全一样的硬盘，这样才能达到建时最好是使用完全一样的硬盘，这样才能达到最佳的效果。最佳的效果。n n（4 4）JBOD JBOD JBODJBOD（Just a Bunch of DrivesJust a Bunch of Drives，简单，简单硬盘串联）也称作数据迭加。它将几个物理硬盘硬盘串联）也称作数据迭加。它将几个物理硬盘组成单一的逻辑硬盘，并且这些硬盘是简单串联组成单一的逻辑硬盘，并且这些硬盘是简单串联在一起的，从而扩展硬盘容量并生成一个可利用在一起的，从而扩展硬盘容量并生成一个可利用的总容量。但是，的总容量。但是，JBODJBOD不会提高任何性能或者数不会提高任何性能或者数据安全性。据安全性。7.6 主流硬盘驱动器主流硬盘驱动器n n经过近几年激烈的硬盘市场竞争，一些规模不足、产品不经过近几年激烈的硬盘市场竞争，一些规模不足、产品不全或市场决策失误的厂商退出了硬盘市场（如全或市场决策失误的厂商退出了硬盘市场（如IBMIBM的硬盘的硬盘部门被日立收购），而技术力量雄厚、市场经营有道的厂部门被日立收购），而技术力量雄厚、市场经营有道的厂商得到壮大。目前，经营桌面硬盘业务的主力厂商还有商得到壮大。目前，经营桌面硬盘业务的主力厂商还有4 4家，分别是希捷（家，分别是希捷（SeagateSeagate）、西部数据（）、西部数据（Western DigitalWestern Digital）、）、日立（日立（HitachiHitachi）和三星（）和三星（SamsungSamsung）。）。n n1 1希捷酷鱼希捷酷鱼7200.9 80GB SATA-2.57200.9 80GB SATA-2.5n n希捷酷鱼希捷酷鱼9 9代代80GB SATA80GB SATA硬盘磁盘转速为硬盘磁盘转速为7200r/min7200r/min，平均，平均寻道时间寻道时间11ms11ms，缓存容量，缓存容量8MB8MB，运行噪声，运行噪声25dB25dB。支持。支持SATA 2.5SATA 2.5标准，包括支持标准，包括支持NCQNCQ、热插拔、热插拔、300MB/s300MB/s传输等传输等最新最新SATASATA特性。特性。n n希捷希捷7200.9 80GB SATA2.57200.9 80GB SATA2.5的的PCBPCB上看不到常见的缓存芯片，上看不到常见的缓存芯片，这是由于在新一代这是由于在新一代7200.97200.9系列中，希捷使用了新一代的系列中，希捷使用了新一代的agereagere主控芯片，将主控芯片，将8MB8MB缓存与主控芯片整合为一体。缓存与主控芯片整合为一体。n n2 2日立日立80GB SATA-2.580GB SATA-2.5n n日立日立80GB80GB的的SATASATA硬盘属于硬盘属于7K807K80系列，硬盘转速为系列，硬盘转速为7200r/min7200r/min，缓存，缓存8MB8MB，平均寻道时间为，平均寻道时间为8.800ms8.800ms，单碟容，单碟容量为量为80GB80GB，传输速率为，传输速率为300MB/s300MB/s。由于采用了铝镁合金盘。由于采用了铝镁合金盘片，因此稳定性比较出色。片，因此稳定性比较出色。n n3 3希捷酷鱼希捷酷鱼7200.9 160GB SATA-2.57200.9 160GB SATA-2.5n n希捷希捷160GB160GB酷鱼酷鱼9 9代硬盘磁盘转速为代硬盘磁盘转速为7200r/min7200r/min，平均寻道，平均寻道时间时间11ms11ms，缓存容量，缓存容量8MB8MB，运行噪声，运行噪声25dB25dB，与，与160GB 160GB PATAPATA硬盘硬盘ST3160812AST3160812A相同。相同。SATASATA版本的酷鱼版本的酷鱼（BarracudaBarracuda）7200.97200.9支持支持SATA 2.5SATA 2.5标准，包括支持标准，包括支持NCQNCQ、热插拔、热插拔、300MB/s300MB/s传输速率等最新传输速率等最新SATASATA特性。盘体正面覆特性。盘体正面覆盖了一块厚实的金属顶盖，在有效保护磁盘的同时也加强盖了一块厚实的金属顶盖，在有效保护磁盘的同时也加强了整体的散热效果。了整体的散热效果。n n希捷希捷7200.9 160GB SATA2.57200.9 160GB SATA2.5产品采用产品采用agereagere主控芯片，内部主控芯片，内部整合有整合有8MB8MB的数据缓存。的数据缓存。n n4 4日立日立160GB SATA160GB SATAn n日立日立160GB SATA160GB SATA硬盘采用了串行硬盘采用了串行SATASATA接口，传输速率为接口，传输速率为300MB/s300MB/s，单碟容量为，单碟容量为80GB80GB，电动机转速为，电动机转速为7200r/min7200r/min，平，平均寻道时间为均寻道时间为8.5ms8.5ms，缓存为，缓存为8MB8MB。n n5 5三星金宝三星金宝160GB SATA160GB SATA硬盘硬盘n n这款这款160GB160GB硬盘采用硬盘采用SATASATA串口，符合串口，符合SATA-2.5SATA-2.5接口标准，接口标准，并向下兼容并向下兼容SATA-ISATA-I标准。硬盘型号为标准。硬盘型号为HD160HJ/CNGHD160HJ/CNG，容，容量为量为160GB160GB，缓存为，缓存为8MB8MB，转速为，转速为7200r/min7200r/min，采用一张碟，采用一张碟片设计，单碟容量片设计，单碟容量160GB160GB。n n6 6希捷酷鱼希捷酷鱼7200.10 250GB SATA-2.57200.10 250GB SATA-2.5n n此款此款250GB250GB硬盘主轴转速为硬盘主轴转速为7200r/min7200r/min，接口符合，接口符合SATA-2.5SATA-2.5标准，拥有平均标准，拥有平均8.5ms8.5ms寻道时间，缓存容量为寻道时间，缓存容量为8MB8MB，工作噪，工作噪声为声为28dB28dB，空闲运行时所发出的声音几乎不会被使用者所，空闲运行时所发出的声音几乎不会被使用者所察觉。希捷察觉。希捷7200.107200.10采用了垂直记录技术，因此在性能上有采用了垂直记录技术，因此在性能上有了一定的提升，特别是平均读写时间上。了一定的提升，特别是平均读写时间上。n n7 7日立日立250GB SATA-2.5250GB SATA-2.5n n此款硬盘容量为此款硬盘容量为250GB250GB，采用了串行，采用了串行SATASATA接口，接口，传输速率为传输速率为300MB/s300MB/s，单碟容量为，单碟容量为80GB80GB，电动机，电动机转速为转速为7200r/min7200r/min，外部传输速率最高为，外部传输速率最高为300MB/s300MB/s，平均寻道时间为，平均寻道时间为8.5ms8.5ms，缓存为，缓存为8MB8MB。n n日立日立HDT722525DLA380HDT722525DLA380属于日立属于日立7K2507K250系列，单系列，单碟容量为碟容量为80GB80GB的碟片，主要增加了有的碟片，主要增加了有Load/unload(Load/unload(磁头载入载出磁头载入载出)、Tag and Seek(Tag and Seek(重排指重排指令序令序 列列)、Eddy current latch(Eddy current latch(涡流六磁臂锁涡流六磁臂锁)这三这三项技术，分别对磁盘的抗震性、稳定性以及故障项技术，分别对磁盘的抗震性、稳定性以及故障率有所帮助。而且盘基也由过去的玻璃盘片换成率有所帮助。而且盘基也由过去的玻璃盘片换成成本更低、安全性更好的铝质盘片。成本更低、安全性更好的铝质盘片。n n8 8三星金宝三星金宝250GB250GBn n这款这款250GB250GB硬盘采用硬盘采用SATASATA串口，符合串口，符合SATA-2.5SATA-2.5接口标准，接口标准，并向下兼容并向下兼容SATA-ISATA-I标准。硬盘型号为标准。硬盘型号为SP2504C/CNGSP2504C/CNG，容，容量为量为250GB250GB，缓存为，缓存为8MB8MB，转速为，转速为7200r/min7200r/min，采用两张碟，采用两张碟片设计，单碟容量片设计，单碟容量125GB125GB。n n技术上，三星金宝技术上，三星金宝3.5in3.5in硬盘拥有硬盘拥有Noise GuardNoise Guard（噪声卫士）、（噪声卫士）、Silent SeekSilent Seek（静音寻道）、（静音寻道）、ImpacImpac Guard Guard（内部抗碰撞加固（内部抗碰撞加固技术）、技术）、SSBSSB（Shock Skin BumperShock Skin Bumper震动缓冲外壳）四大专利震动缓冲外壳）四大专利技术，不仅大大的降低了硬盘工作时产生的噪声，使硬盘技术，不仅大大的降低了硬盘工作时产生的噪声，使硬盘工作时更加安静，同时也降低了硬盘高速运转时产生的共工作时更加安静，同时也降低了硬盘高速运转时产生的共振现象。另外，当硬盘遇到震动时，内部抗碰撞加固技术振现象。另外，当硬盘遇到震动时，内部抗碰撞加固技术可以自动让磁头归位，并且这种磁头移动并不会对磁盘进可以自动让磁头归位，并且这种磁头移动并不会对磁盘进行任何的操作，因此可以更好的保护磁头和磁盘。行任何的操作，因此可以更好的保护磁头和磁盘。7.7 硬盘驱动器的选购硬盘驱动器的选购n n硬盘的选购与其他产品一样，在没有充足的经济实力支持下，以“够用”为原则，如果考虑得更长远一点，就是想到以后的升级等问题