监控硬盘做数据存储 数据存储介质详解买监控硬盘不吃亏

数据存储介质详解买监控硬盘

再开始正文之前先来了解一下最基本的存储介质：硬盘；然后再对存储技术进行系统的了解，这样后面理解起来更容易；

一、硬盘种类概述

目前机械硬盘是计算机主要的存储媒介之一，由一个或者多个铝制或者玻璃制的碟片组成。碟片外覆盖有铁磁性材料。目前硬盘有固态硬盘（SSD 盘，新式硬盘）、机械硬盘（HDD 传统硬盘）、混合硬盘（HHD 一块基于传统机械硬盘诞生出来的新硬盘）。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。

二、常见硬盘接口类型

1.ATA 全称 Advanced Technology Attachment，是用传统的40-pin 并口数据线连接主板与硬盘的，外部接口速度最大为133MB/s，因为并口线的抗干扰性太差，且排线占空间，不利计算机散热，已被SATA取代。

2.IDE，全称 Integrated Drive Electronics，即"电子集成驱动器"，俗称PATA并口。IDE这一接口技术从诞生至今就一直在不断发展，性能也不断的提高，其拥有的价格低廉、兼容性强的特点，为其造就了其它类型硬盘无法替代的地位。

3.SATA，2001年，由Intel、APT、Dell、IBM、希捷、迈拓这几大厂商组成的Serial ATA委员会正式确立了Serial ATA 1.0规范，2002年，虽然串行ATA的相关设备还未正式上市，但Serial ATA委员会已抢先确立了Serial ATA 2.0规范。Serial ATA采用串行连接方式，串行ATA总线使用嵌入式时钟信号，具备了更强的纠错能力，与以往相比其最大的区别在于能对传输指令（不仅仅是数据）进行检查如果发现错误会自动矫正。

4.SATA Ⅱ，SATA Ⅱ是芯片巨头Intel英特尔与硬盘巨头Seagate希捷在SATA的基础上发展起来的，其主要特征是外部传输率从SATA的150MB/s进一步提高到了300MB/s。

5.SATA Ⅲ，正式名称为"SATARevision3.0"，是串行ATA国际组织（SATA-IO）在2009年5月份发布的新版规范，主要是传输速度翻番达到6Gbps，同时向下兼容旧版规范"SATARevision2.6"（也就是现在俗称的SATA3Gbps），接口、数据线都没有变动。SATA3.0的传输速率将达到6Gbps，将在SATA2.0的基础上增加1倍。

6.SCSI，SCSI的英文全称为"Small Computer System Interface"（小型计算机系统接口），是同IDE（ATA）完全不同的接口，IDE接口是普通PC的标准接口，而SCSI并不是专门为硬盘设计的接口，是一种广泛应用于小型机上的高速数据传输技术。SCSI接口具有应用范围广、多任务、带宽大、CPU占用率低，以及热插拔等优点，但较高的价格使得它很难如IDE硬盘般普及，因此SCSI硬盘主要应用于中、高端服务器和高档工作站中。

7.光纤通道FC，光纤通道的英文拼写是Fibre Channel，和SCSI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。光纤通道的主要特性有：热插拔性、高速带宽、远程连接、连接设备数量大等。

8、SAS，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。

注：目前家用、商用电脑一般采用SATA硬盘；服务器一般采用SCSI(越来越少)、SAS、FC等硬盘；主流的视频存储一般也采用SATA硬盘（企业级）；还有一种特别一点的叫近线SAS盘（NL SAS），也常用在经济型的存储系统中；

三、目前主流的服务器硬盘

1、SAS硬盘，该盘分为两种协议，即SAS1.0及SAS 2.0接口，SAS1.0接口传输带宽为3.0GB/s转速有7.2kr 10kr 15kr。该盘现已被SAS2.0接口盘取代，该盘尺寸有2.5寸及3.5寸两种。SAS2.0接口传输带宽为6.0GB/s转速有10kr 15kr，常见容量为73.6G 146G 300G 600G 900G。常见转速：15000转/分。

2、SCSi硬盘，SCSi传统服务器老传输接口，转速为10kr 15kr。但是由于受到线缆及其阵列卡和传输协议的限制，该盘片有固定的插法，例如要顺着末端接口开始插第一块硬盘，没有插硬盘的地方要插硬盘终结器等。该盘现已经完全停止发售。

3、NL SAS硬盘,专业翻译为近线SAS盘，由于SAS盘价格高昂，容量大小有限，LSI等厂家就采用通过二类最高级别检测的SATA盘片进行改装，采用SAS的传输协议，SATA的盘体SAS的传输协议，形成市场上一种高容量低价格的硬盘。市场上现在单盘最大容量为3TB等。尺寸分为2.5寸及3.5寸两种。

4、FDE/SDE硬盘，该盘体前者为IBM研发的SAS硬件加密硬盘，该盘体性能等同于SAS硬盘，但是由于本身有硬件加密系统，可以保证涉密单位数据不外泄，该盘主要用于高端2.5寸存储及2.5寸硬盘接口的机器上。

5、SSD硬盘，该盘为固态硬盘，与个人PC不同的是该盘采用一类固态硬盘检测系统检测出场，并采用SAS2.0协议进行传输，该盘的性能也将近是个人零售SSD硬盘的数倍以上。服务器业内主要供货的产品均在300G单盘以下。

6、FC硬盘，FC硬盘主要用于以光纤为主要传输协议的外部SAN上，由于盘体双通道，又是FC传输，传输带宽为2G 4G 8G三种传输速度快，在SAN上边，FC磁盘数量越是多IOPS（同写同读并发连接数）越是高。

7、SATA硬盘，用SATA接口的硬盘又叫串口硬盘，是目前PC机的主流硬盘，因为其有较强的纠错能力，错误一经发现能自动纠正，这样就大大的提高了数据传输的安全性。新的SATA 使用了差动信号系统"differential-signal-amplified-system"。这种系统能有效的将噪声从正常讯号中滤除，良好的噪声滤除能力使得SATA只要使用低电压操作即可，和 Parallel ATA 高达5V的传输电压相比，SATA 只要0.5V(500mv) 的峰对峰值电压即可操作于更高的速度之上。"比较正确的说法是：峰对峰值'差模电压'"。常见转速：7200转/分。

四、机械硬盘发展历史

1、1956年，IBM的IBM 350RAMAC是现代硬盘的雏形，它相当于两个冰箱的体积，不过其储存容量只有5MB。1973年IBM 3340问世，它拥有"温彻斯特"这个绰号，来源于他两个30MB的储存单元，恰是当时出名的"温彻斯特来福枪"的口径和填弹量。至此，硬盘的基本架构就被确立。

2、1980年，两位前IBM员工创立的公司开发出5.25英寸规格的5MB硬盘，这是首款面向台式机的产品，而该公司正是希捷（Seagate）公司。

3、 80年代末，IBM公司推出MR（Magneto Resistive磁阻）技术令磁头灵敏度大大提升，使盘片的储存密度较之前的20Mbpsi（bit/每平方英寸）提高了数十倍，该技术为硬盘容量的巨大提升奠定了基础。1991年，IBM应用该技术推出了首款3.5英寸的1GB硬盘。

4、1970年到1991年，硬盘盘片的储存密度以每年25%~30%的速度增长；从1991年开始增长到60%~80%；至今，速度提升到100%甚至是200%，从1997年开始的惊人速度提升得益于IBM的GMR（Giant Magneto Resistive，巨磁阻）技术，它使磁头灵敏度进一步提升，进而提高了储存密度。

5、1995年，为了配合Intel的LX芯片组，昆腾（Quantum）与Intel携手发布UDMA 33接口——EIDE标准将原来接口数据传输率从16.6MB/s提升到了33MB/s 同年，希捷开发出液态轴承（FDB，Fluid Dynamic Bearing）马达。所谓的FDB就是指将陀螺仪上的技术引进到硬盘生产中，用厚度相当于头发丝直径十分之一的油膜取代金属轴承，减轻了硬盘噪音与发热量。

6、1996年，希捷收购康诺（Conner Peripherals）。

7、1998年2月，UDMA66规格上市。

8、1999年，容量高达10GB的ATA硬盘上市。

9、2000年2月23日，希捷发布了转速高达15，000RPM的Cheetah X15系列硬盘。2000年3月16号，硬盘领域又有新突破，第一款"玻璃硬盘"问世。10月，迈拓（Maxtor）收购昆腾硬盘业务。

10、2001年：新的磁头技术，此时的全部硬盘几乎均采用GMR，该技术最新的为第四代GMR磁头技术。

11、2003年1月，日立宣布完成20.5亿美元的收购IBM硬盘事业部计划，并成立日立环球储存科技公司（Hitachi Global Storage Technologies,Hitachi GST）。

12、2005年日立环储和希捷都宣布了将开始大量采用磁盘垂直写入技术（perpendicular recording），该原理是将平行于盘片的磁场方向改变为垂直（90度），更充分地利用的储存空间。

13、2005年12月21日,硬盘制造商希捷宣布收购迈拓（Maxtor）。

14、2007年1月，日立环球储存科技宣布将会发售全球首只1Terabyte的硬盘，比原先的预定时间迟了一年多。硬盘的售价为399美元，平均每美元可以购得2.75GB硬盘空间。

15、2007年11月，Maxtor硬盘出厂的预先格式化的硬盘。被发现已植入会盗取在线游戏的帐号与密码的木马。

16、2010年12月，日立环球存储科技公司日前同时宣布，将向全球OEM厂商和部分分销合作伙伴推出3TB、2TB和1.5TB Deskstar 7K3000硬盘系列。

17、2011年3月8日凌晨，WD西部数据公司宣布，将以现金加股票的形式，出资43亿美元收购日立全资子公司，同为世界级硬盘大厂的日立环球存储技术公司（HGST）。

五、固态硬盘介绍

1、固态硬盘（Solid State Drives），简称固盘，固态硬盘（Solid State Drive）用固态电子存储芯片阵列而制成的硬盘，由控制单元和存储单元（FLASH芯片、DRAM芯片）组成。固态硬盘在接口的规范和定义、功能及使用方法上与普通硬盘的完全相同，在产品外形和尺寸上也完全与普通硬盘一致。被广泛应用于军事、车载、工控、视频监控、网络监控、网络终端、电力、医疗、航空、导航设备等领域。

2、其芯片的工作温度范围很宽，商规产品（0~70℃）工规产品（-40~85℃）。

3、固态硬盘分类方式：固态硬盘的存储介质分为两种，一种是采用闪存（FLASH芯片）作为存储介质，另外一种是采用DRAM作为存储介质。

4、固态硬盘发展历史

1956年，IBM公司发明了世界上第一块硬盘。

1968年，IBM重新提出"温彻斯特"（Winchester）技术的可行性，奠定了硬盘发展方向。

1970年，StorageTek公司(Sun StorageTek)开发了第一个固态硬盘驱动器。

1989年，世界上第一款固态硬盘出现。

2006年3月，三星率先发布一款32GB容量的固态硬盘笔记本电脑，

2007年1月，SanDisk公司发布了1.8寸32GB固态硬盘产品，3月又发布了2.5寸32GB型号。

2007年6月，东芝推出了其第一款120GB固态硬盘笔记本电脑。

2008年9月，忆正MemoRight SSD的正式发布，标志着中国企业加速进军固态硬盘行业。

2009年，SSD井喷式发展，各大厂商蜂拥而来，存储虚拟化正式走入新阶段。

2010年2月，镁光发布了全球首款SATA 6Gbps接口固态硬盘，突破了SATAII接口300MB/s的读写速度。

2010年底，瑞耐斯Renice推出全球第一款高性能mSATA固态硬盘并获取专利权。

2012年，苹果公司在笔记本电脑上应用容量为512G的固态硬盘。

2015年8月1日，特科芯推出了首款Type-C接口的移动固态硬盘。该款SSD提供了最新的Type-C接口，支持USB接口双面插入。[2]

2016年1月1日，中国存储厂商特科芯发布了全球首款Type-C指纹加密SSD。

5、固态硬盘优点

读写速度快：采用闪存作为存储介质，读取速度相对机械硬盘更快。

防震抗摔性：传统硬盘都是磁碟型的，数据储存在磁碟扇区里。

低功耗：固态硬盘的功耗上要低于传统硬盘。

无噪音：固态硬盘没有机械马达和风扇，工作时噪音值为0分贝。

工作温度范围大：典型的硬盘驱动器只能在5到55摄氏度范围内工作。而大多数固态硬盘可在-10~70摄氏度工作。

轻便：固态硬盘在重量方面更轻，与常规1.8英寸硬盘相比，重量轻20-30克。

6、固态硬盘缺点

容量：固态硬盘最大容量目前仅为4TB，由闪迪（SanDisk）发布的Optimus MAX（擎天柱）

寿命限制：固态硬盘闪存具有擦写次数限制的问题，但随着SSD固件算法的提升，新款SSD都能提供更少的不必要写入量。一款120G的固态硬盘，要写入120G的文件才算做一次P/E。普通用户正常使用，即使每天写入50G，平均2天完成一次P/E，3000个P/E能用20年，到那时候，固态硬盘早就被替换成更先进的设备了(在实际使用中，用户更多的操作是随机写，而不是连续写，所以在使用寿命内，出现坏道的机率会更高)。

6其它常见存储介质分类

1、存储介质是指存储数据的载体。包括软盘、光盘、DVD、硬盘、闪存、U盘、CF卡、SD卡、MMC卡、SM卡、记忆棒（Memory Stick）、xD卡等。

2、目前最流行的存储介质是基于闪存（Nand flash）的，比如U盘、CF卡、SD卡、Micro SD卡（TF卡）、SDHC卡、MMC卡、SM卡、记忆棒、xD卡等。

7其它常见存储介质的特点

1、硬盘：存储空间大，速度快，可读写，安全性高，携带不方便。

2、U盘：存储空间有限，速度相对比较快，可读写，安全性差，容易损坏，携带方便。

3、软盘：携带方便，空间小。

4、光盘：存储空间小，方便携带，写入后不可添加内容，安全性一般。

5、CF卡：容量有限，体积大，性能限制。

6、SD卡：SD卡（Secure Digital Memory Card）是一种基于半导体快闪记忆器的新一代记忆设备。SD卡的结构能保证数字文件传送的安全性，也很容易重新格式化。

7、Micro SD卡：原名Trans-flash Card（TF卡），2004年正式更名为Micro SD Card，由Motorola与SanDisk（闪迪）共同推出。

7、硬盘其它知识补充

1、硬盘容量：作为计算机系统的数据存储器，容量是硬盘最主要的参数。硬盘的容量以兆字节（MB/MiB）、千兆字节（GB/GiB）或百万兆字节（TB/TiB)为单位，而常见的换算式为：1TB=1024GB,1GB=1024MB而1MB=1024KB。但硬盘厂商通常使用的是GB，也就是1G=1000MB，而Windows系统，就依旧以"GB"字样来表示"GiB"单位（1024换算的），因此我们在BIOS中或在格式化硬盘时看到的容量会比厂家的标称值要小。

2、硬盘转速：转速（Rotational Speed 或Spindle speed），是硬盘内电机主轴的旋转速度，也就是硬盘盘片在一分钟内所能完成的最大转数。转速的快慢是标示硬盘档次的重要参数之一，它是决定硬盘内部传输率的关键因素之一，在很大程度上直接影响到硬盘的速度。硬盘的转速越快，硬盘寻找文件的速度也就越快，相对的硬盘的传输速度也就得到了提高。

家用普通硬盘转速一般有5400rpm、7200rpm几种，高转速硬盘也是台式机用户的首选；而对于笔记本用户则是4200rpm、5400rpm为主，虽然已经有公司发布了10000rpm的笔记本硬盘，但在市场中还较为少见；服务器用户对硬盘性能要求最高，服务器中以前使用的SCSI硬盘转速基本都采用10000rpm，目前常用服务器SAS硬盘一般是15000rpm的，性能要超出家用产品很多。较高的转速可缩短硬盘的平均寻道时间和实际读写时间，但随着硬盘转速的不断提高也带来了温度升高、电机主轴磨损加大、工作噪音增大等负面影响。

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