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存储基础:ATA、SATA、SCSI、SAS、FC

简介: 一、概述 关于存储,作为一名运维工程师我觉得是很有必要去花点时间去了解一下的!磁盘是服务器、存储设备的主要存储媒介之一,非常重要! 按照存储介质类型一般分为机械磁盘(HDD、传统磁性硬盘)、固态磁盘(SSD,主要使用闪存颗粒来存储)、混合磁盘(HHD,磁性硬盘和闪存集成到一起的硬盘)。

一、概述

关于存储,作为一名运维工程师我觉得是很有必要去花点时间去了解一下的!磁盘是服务器、存储设备的主要存储媒介之一,非常重要!
按照存储介质类型一般分为机械磁盘(HDD、传统磁性硬盘)、固态磁盘(SSD,主要使用闪存颗粒来存储)、混合磁盘(HHD,磁性硬盘和闪存集成到一起的硬盘)。按照接口类型我们可以分为ATA、STATA、SCSI、SAS、FC,接下来我们分别就以上几种接口类型进行一些对比。
并行接口,指的是并行传输的接口,比如有0~9十个数字,用10条传输线,那么每根线只需要传输一位数字,即可完成。
从理论上看,并行传输效率很高,但是由于线路上的物理原因,它的传输频率不能太高,所以实际的传输速度并不和并行度成正比,甚至可能更差。串行接口,指的是串行传输的接口,同样是0~9十个数字,用1条传输线,那么需要传输10次,才可以完成。从理论上看,串行传输效率不高,但是由于它的数据准确性,高频率的支持,使得传输速度可以很高。

二、各种磁盘接口(总线)类型的对比

(一)ATA(Advanced Technology Attachment)

接口视图:
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特点:
ATA硬盘是传统的桌面级硬盘,通常也被称为IDE(Integrated Drive Electronics)硬盘,这是一种并行总线硬盘,转速为7200RPM,主流容量通常有80GB、250GB等。ATA 发展至今经过多次修改和升级,每新一代的接口都建立在前一代标准之上,并保持着向后兼容性。到目前为止,一共推出 7 个版本: ATA-1 、 ATA-2 、 ATA-3 、 ATA-4 、 ATA-5 、 ATA-6 、 ATA-7 。 ATA-7 是 ATA 接口的最后一个版本,也叫 ATA133 。 ATA133 支持 133 MB/s 数据传输速度。目前ATA硬盘已经逐步走向没落。

(二)SATA(Serial ATA)

接口视图:
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特点:
SATA口的硬盘又叫串口硬盘,从名称上我们就可以看出来这种类型的硬盘是ATA硬盘的升级版(可能 不太严谨)!这种硬盘采用点对点的连接方式,支持热插拔。转速为7200RPM,主要容量有750GB、1TB、2TB、4TB等。目前被广泛应用家用PC、某些服务器存储。
主要技术指标:

版本
带宽
速度
数据线最大长度
SATA 3.0
6Gb/s
600MB/s
2米
SATA 2.0
3Gb/s
300MB/s
1.5米
SATA 1.0
1.5Gb/s
150MB/s
1米
PATA
1Gb/s
133MB/s
0.5米
(三)SCSI(Small Computer System Interface)

接口视图:
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特点:
SCSI 直译为小型计算机系统专用接口。它是一种连接主机和外围设备的接口,支持包括硬盘、光驱及扫描仪在内的多种设备。SCSI 总线是一种并行总线,常用于企业级存储领域。其优点是适应面广,性能高,硬盘转速快(15000RPM),缓存容量大,CPU占用率低,扩展性远优于IDE硬盘,并且支持热插拔。缺点是价格昂贵,安装复杂。接口速率目前已经发展到320MB/s,基本已经达到极限。将来有被其串行版本SAS取而代之的趋势。主要容量有146GB、300GB。
(四)SAS(Serial Attached SCSI)
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特点:
SAS跟SATA 硬盘有点类似,都是采用串行技术以获得更高的传输速度。SAS 的接口技术可以向下兼容SATA 。具体来说,二者的兼容性主要体现在物理层和协议层的兼容。在物理层,SAS 接口和SATA 接口完全兼容,SATA 硬盘可以直接使用在SAS 的环境中,从接口标准上而言,SATA 是SAS 的一个子标准,因此SAS 控制器可以直接操控SATA 硬盘,但是SAS 却不能直接使用在SATA 的环境中,SATA 控制器并不能对SAS 硬盘进行控制。SAS是一种全双工、点对点、双端口的接口。主要用于高性能企业存储领域。这种类型的硬盘转速为15000RPM,主要容量有750GB、1TB、2TB、4TB等。第二代SAS为数组中的每个驱动器提供 6.0 Gbps(6000 MBps)的传输速率。
(五)FC(Fiber Channel)
接口视图:
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特点:
FC即为光纤通道技术,最早应用于SAN (存储局域网络)。FC接口是光纤对接的一种接口标准形式,其他的常见类型为:ST、SC、LC、MTRJ等。FC-AL支持全双工工作方式,其利用类似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个设备。这是一种串行设备,转速高达15000RPM,常见容量为300GB。

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