企業(yè)級硬盤技術(shù)詳解

1、企業(yè)級硬盤技術(shù)詳解技術(shù)創(chuàng)新，變革未來IT第一章：認(rèn)識硬盤第二章：硬盤的基本屬性 第三章：存儲方案選擇53目錄縮略語解釋說明54縮略語縮略語全稱解釋HDDHard Disk Drive硬盤驅(qū)動器（機(jī)械硬盤，存儲媒介為磁介質(zhì)）SSDSolid State Drive固態(tài)硬盤，存儲介質(zhì)為Flash閃存SATASerial Advanced Technology Attachment串行高級技術(shù)附件，一種基于行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的串行硬件驅(qū) 動器接口SASSerial Attached SCSI串行連接小型計算機(jī)系統(tǒng)接口NVMeNon-Volatile Memory Express非易失性存儲器加速技術(shù)U.2原先

2、叫SFF-8639，同NVMe接口第一章認(rèn)識硬盤55什么是硬盤硬盤是電腦/服務(wù)器主要的存儲媒介之一，由一個或者多個鋁制或者玻璃制的碟片組成。碟片外覆蓋有鐵磁性材料。56硬盤的供應(yīng)商Seagate希捷SSD 供應(yīng)商HGST昱科（日立）WD西數(shù)Toshiba東芝Intel因特爾Samsung三星Micron鎂光HGST昱科（日立）Toshiba東芝Seagate希捷Sandisk閃迪基于存儲介質(zhì)不同，硬盤分2類：HDD和SSD。HDD供應(yīng)商僅存3家：希捷，西數(shù)WDC（含WD和HGST），東芝；SSD供應(yīng)商較多，業(yè)內(nèi)主流的供應(yīng)商有Intel、Samsung、Micron、Sandisk、HGST、T

3、oshiba、Seagate、華為等。HDD 硬盤供應(yīng)商Huawei華為58硬盤的分類接口類型1早期硬盤接口有IDE、SCSI等，隨著硬盤技術(shù)發(fā)展，這些接口類型已經(jīng)消失；當(dāng)前主流的硬盤使用的接口有SATA、SAS、FC（服務(wù)器未使用）、PCIe（NVMe）等 （HW Server主要用SAS/SATA/NVMe）接口區(qū)分SAS和SATA接口區(qū)分：通過紅圈2區(qū)分，SATA 硬盤紅圈2部分是分開的；SAS是連接在一起的，且背面有金手指。23123圈1：硬盤電源的Pin腳，共有15個金手指 圈2： SAS盤的Second port數(shù)據(jù)接口圈3： SAS盤的Primary port數(shù)據(jù)接口，SATA硬

4、盤的數(shù)據(jù)接口協(xié)議版本接口類型1.02.03.0SAS3 Gb/s6 Gb/s12 Gb/sSATA1.5 Gb/s3 Gb/s6 Gb/sPCIe2.5GT/s5GT/s8GT/sSAS/SATA/PCIe接口最大傳輸速率關(guān)系表SATA 接口SAS接口PCIE （NVMe）接口背面59硬盤的分類尺寸HDD主要尺寸主流的硬盤中，有3.5寸和2.5寸2種，不同硬盤廠商的外形尺寸都在公差范圍內(nèi)，差異極 小。3.5寸：LFF （Large Form Factor ）， ，長*寬=147mm*101.85mm，企業(yè)級3.5寸硬 盤的厚度一般為26.1mm 。2.5寸：SFF（Small Form Fac

5、tor ），長*寬= 100.45mm*69.85mm ，企業(yè)級2.5寸硬盤的厚度一般為15mm 。SAS、SATA、NVMe SSD主要尺寸主流的固態(tài)硬盤尺寸為2.5寸，不同硬盤廠商的外形尺寸差異微?。ㄖ饕呛穸炔町悾?。2.5寸：SFF，長*寬= 100.45mm*69.85mm ，SSD的高度有7mm，9.5mm和15mm，各個廠家可能設(shè)計不同的厚度，但不會超過15mm。M.2主要尺寸：M.2 模塊為22 mm 寬，長度分別為30、42、60、80和110 mm華為支持42mm、80mm長度HDD按照碟片的尺寸大小，即硬盤碟片直徑分為： 1 inch、1.8 inch、2.5 inch、3

6、.5 inch、5.25 inch。SSD雖然沒有碟 片概念，但尺寸大小和HDD是一致的。在企業(yè)級市場應(yīng)用的主要有2.5寸和3.5寸 2種尺寸；2.5寸偏重于性能表現(xiàn)，具有更高的IOPS和帶寬；3.5寸偏重于容量，容量一般比同一代的硬盤大4倍左右，硬盤廠商已經(jīng) 推出的最大容量為14T。2.5寸和3.5寸HDD對比圖M.260硬盤的分類業(yè)務(wù)類型61企業(yè)級Performance類：也稱MC（Mission Critical）叫法，主要包含轉(zhuǎn)速為10K、15K 的SAS高性能硬盤，也叫Online級硬盤，這類硬盤不僅性能高，可靠性也做好，但因轉(zhuǎn)速較高，功耗也比同尺寸的其它類型硬盤高。企業(yè)級Capac

7、ity類：也稱謂BC（Business Critical）或近線級硬盤（NearLine），主要包含轉(zhuǎn)速為7.2K 的SAS/SATA接口的硬盤，這類硬盤容量較大，同系列硬盤既有SATA接口，也有SAS接口（NL SAS）。企業(yè)級云盤類：也稱NearLine Lite 或 Cloud Disk，主要包含轉(zhuǎn)速和企業(yè)級一樣或更低的，可靠性介于企業(yè)級Capacity和Desktop之間的一類硬盤，主要優(yōu)勢為低功耗、低成本且能實現(xiàn)7x 24小時業(yè)務(wù)應(yīng)用。桌面級硬盤（Desktop Disk）類：主要包含在PC應(yīng)用的硬盤，可靠性比企業(yè)級低，成本低廉，一般較適合5x 8小時業(yè)務(wù)應(yīng)用，家用一般選擇此類?；?/p>

8、業(yè)務(wù)應(yīng)用的不同，HDD主要有：基于業(yè)務(wù)應(yīng)用和Flash介質(zhì)的耐久性（Endurance）不同，SSD主要有：讀密集型（Read intensive）：DWPD（Drive Write Per Day）小于3，主要適合讀業(yè)務(wù)較頻繁的業(yè)務(wù)。讀寫混合型（Mixed Use）：DWPD為310左右，適合讀寫均衡的場景。寫密集型（Write intensive）：DWPD為10以上，適合高頻度寫的業(yè)務(wù)場景。20192020NVMe SSDMixed Use3DWPDRead Intensive1DWPDSASSSDWrite Intensive10 DWPDMixed Use3DWPDRead Inte

9、nsive1DWPD20172018ES36X0P V3 SSD: 2D/3D MLC 800GB/1.2TB/1.6TB/2.0TB/3.2TB/6.4TBES3600C V3 AIC: 2D/3DMLC 800GB/1.2TB/1.6TB/3.2TBES3500P V3 SSD: 2D MLC800GB/1.2TB/2.0TB/3.2TB/4.0TBES3720S V3: 3D MLC 400/800GB/1.6TBES3620S V3: 3D MLC 800GB/1.6/3.2TBES3500S V3: 2D/3D MLC900GB/960GB/1.8/1.92/3.6/3.84TBES

10、3600P V5 : 3D TLC 800GB/1.6TB/3.2TB/6.4TBES3500P V5 : 1TB/2TB/4TB/8TBSP HSSD：960GB-15.36TB DPES3600C V5 : 3D TLC800GB/1.6TB/3.2TB/6.4TBES3500S V5 / HSSD： 960GB/1.92TB/3.84TB/7.68TB/15.36TBES3600S V5 / HSSD：800GB/1.6TB/3.2TB/6.4TB華為SSD產(chǎn)品路標(biāo)：ES3000 V5全面上架銷售，有盤和卡兩種形態(tài)，NVMe和SAS兩種接口ES3000 V6- PCIE4.0- SAS

11、12Gb- TLC SSD- QLC SSD- Up to 32/64TB- Multi-Stream- Atomic Write- Multi-namespace- SR-IOV with QoSEOM在售開發(fā)中 規(guī)劃中62ES3000 V5命名規(guī)范 (Based 3D TLC)63High-perf NVME SSD (SP)(10DWPD) (3DWPD) (=1DWPD)- ES3700P V5- ES3600P V5- ES3500P V5這里P-PCIe，C-Card(10DWPD) (3DWPD) (SAS SSDSATA SSDSAS 15KSAS 10KSATA 7.2K硬盤

12、類型IOPS（4K隨機(jī)寫）MB（128K順序讀）SATA330200MB/sSAS 10K350195MB/sSAS 15K450290MB/sSATA SSD3060K540MB/sSAS SSD155K1000MB/sNVMe SSD300K3500MB/s如何查看盤的屬性容量轉(zhuǎn)速大小接口類型及速率 本身cache容量接口類型及速率應(yīng)用類型型號大小66第三章存儲方案選擇67數(shù)據(jù)的分層熱數(shù)據(jù)頻繁被訪問修改的數(shù)據(jù)就是熱數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)因為使用頻繁，對性能的要求也比較高，在存儲分層中，會優(yōu)先使用高級別的存儲空間，如閃存、高轉(zhuǎn)速的sas盤空間。根據(jù)需求選擇4/12/24*NVMe機(jī)型，或者全SAS SSD。冷數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)使用頻