硬盤接口詳細(xì)圖解
硬盤接口詳細(xì)圖解，市面上的硬盤接口越來越多，我們該如何挑選呢?下面由學(xué)習(xí)啦小編來和大家一起了解一下吧!
硬盤接口詳細(xì)圖解
隨著大數(shù)據(jù)時代的到來，數(shù)據(jù)存儲得到更多企業(yè)的重視，各種存儲技術(shù)不斷出現(xiàn)，RAID保護(hù)、災(zāi)難恢復(fù)和重復(fù)數(shù)據(jù)刪除技術(shù)都應(yīng)用非常廣泛。人們在重視這些時候的時候，往往忽視了一些存儲中的細(xì)節(jié)，導(dǎo)致存儲技術(shù)在應(yīng)用過程中事倍功半。硬盤接口是最基礎(chǔ)的應(yīng)用技術(shù)部分，它影響著整個存儲系統(tǒng)的存儲速度，更直接決定存儲性能的好壞。
從整體的角度上，硬盤接口類型可分為IDE、SATA、SCSI 、SAS和光纖通道五種，IDE接口硬盤多用于家用產(chǎn)品中，也有部分應(yīng)用于服務(wù)器，SCSI接口的硬盤則主要應(yīng)用于服務(wù)器市場，而光纖通道只在高端服務(wù)器上，價格昂貴。SATA是種新生的硬盤接口類型，還正處于市場普及階段，在家用市場中有著廣泛的前景。
在IDE和SCSI的大類別下，又可以分出多種具體的接口類型，又各自擁有不同的技術(shù)規(guī)范，具備不同的傳輸速度，比如ATA100和SATA;Ultra160 SCSI和Ultra320 SCSI都代表著一種具體的硬盤接口，各自的速度差異也較大。這里我們跟大家分享一下不同接口硬盤的特點，可以幫助我們在選購硬盤的時候找到最適合我們的接口。
IDE接口類型：
IDE的英文全稱為“Integrated Drive Electronics”，可以譯成“電子集成驅(qū)動器”， 常見的2.5英寸IDE硬盤接口它的本意是指把“硬盤控制器”與“盤體”集成在一起的硬盤驅(qū)動器。
IDE接口類型
把盤體與控制器集成在一起的做法是為了減少了硬盤接口的電纜數(shù)目與長度，增加數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃裕褂脖P制造起來變得更容易，因為硬盤生產(chǎn)廠商不需要再擔(dān)心自己的硬盤是否與其它廠商生產(chǎn)的控制器兼容。而對用戶而言，硬盤安裝起來也更為方便。IDE這一接口技術(shù)從誕生至今就一直在不斷發(fā)展，性能也不斷的提高，其擁有的價格低廉、兼容性強(qiáng)的特點，為其造就了其它類型硬盤無法替代的地位。
IDE代表著硬盤的一種類型，但在實際的應(yīng)用中，人們也習(xí)慣用IDE來稱呼最早出現(xiàn)IDE類型硬盤ATA-1，這種類型的接口隨著接口技術(shù)的發(fā)展已經(jīng)被淘汰了，而其后發(fā)展分支出更多類型的硬盤接口，比如ATA、Ultra ATA、DMA、Ultra DMA等接口都屬于IDE硬盤。下面我們來看看IDE接口的優(yōu)缺點：
IDE接口優(yōu)點：
該接口的硬盤價格低廉、兼容性強(qiáng)、性價比高。
IDE接口缺點：
數(shù)據(jù)傳輸速度慢、線纜長度過短、連接設(shè)備少、不支持熱插拔、不夠完善的錯誤檢驗技術(shù)、接口速度的可升級性差。
SCSI接口類型：
SCSI的英文全稱為“Small Computer System Interface”(小型計算機(jī)系統(tǒng)接口)，是同IDE(ATA)完全不同的接口，IDE接口是普通PC的標(biāo)準(zhǔn)接口，而SCSI并不是專門為硬盤設(shè)計的接口，是一種廣泛應(yīng)用于小型機(jī)上的高速數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)。SCSI接口具有應(yīng)用范圍廣、多任務(wù)、帶寬大、CPU占用率低，以及熱插拔等優(yōu)點，但較高的價格使得它很難如IDE硬盤般普及，因此SCSI硬盤主要應(yīng)用于中、高端服務(wù)器和高檔工作站中。
SCSI接口類型
SCSI(Small Computer System Interface，小型計算機(jī)系統(tǒng)接口)，速度、性能和穩(wěn)定性都比IDE要好，價格當(dāng)然也要貴得多，主要面向服務(wù)器和工作站市場。在過去的幾年間，IDE進(jìn)步得很快，Ultra DMA 33推出不到兩年，Ultra DMA 66就上市了。其實，SCSI的發(fā)展一點也不比IDE慢，只不過我們較少接觸，對其了解不深而己。SCSI的標(biāo)準(zhǔn)從1980年開始實行，但到現(xiàn)在還未統(tǒng)一，各廠商對它的命名不相同，容易令人混淆是最主要的原因。
說到SCSI硬盤必須提到SCSI接口，SCSI是Small Computer System Interface(小型計算機(jī)系統(tǒng)接口)的縮寫，使用50針接口，外觀和普通硬盤接口有些相似。SCSI硬盤和普通IDE硬盤相比有很多優(yōu)點：接口速度快，并且由于主要用于服務(wù)器，因此硬盤本身的性能也比較高，硬盤轉(zhuǎn)速快，緩存容量大，CPU占用率低，擴(kuò)展性遠(yuǎn)優(yōu)于IDE硬盤，并且支持熱插拔。
現(xiàn)在生產(chǎn)SCSI硬盤的廠商主要為：Seagate(希捷)、Quantum(昆騰)、IBM及WD(西部數(shù)據(jù))。SCSI硬盤的價格較貴，同樣容量的SCSI硬盤價格會比IDE硬盤貴80%以上，所以SCSI硬盤主要應(yīng)用于中、高端服務(wù)器和高檔工作站。
SCSI硬盤一向認(rèn)為是昂貴且高不可攀的存儲設(shè)備，不僅本身價位高于IDE硬盤很多，而且想要使用SCSI硬盤，就必須另外選擇SCSI接口卡。因此在這樣的條件下，一般計算機(jī)用戶便傾向于使用IDE接口的硬盤。IDE硬盤雖然具有低價的優(yōu)勢，但始終敵不過SCSI硬盤的強(qiáng)悍速度;再加上SCSI接口為進(jìn)行"多任務(wù)"的最佳利器，許多追求穩(wěn)定、速度的玩家還是鐘情與SCSI硬盤。
很多人認(rèn)為安裝SCSI硬盤簡直是大工程，不像IDE硬盤那樣，只要設(shè)置先后(Master或是Slave)就可以是使用了。其實他也沒有想象中那么復(fù)雜，畢竟愈嚴(yán)謹(jǐn)?shù)陌惭b與設(shè)置，愈能提供我們穩(wěn)定的使用環(huán)境。下面來看一下SCSI接口的優(yōu)缺點
SCSI接口類型優(yōu)點：
傳輸速率高、讀寫性能好、可連接多個設(shè)備、可支持熱插拔。
SCSI接口類型缺點：
SCSI接口磁盤的最大不足就是價格比較貴。
SATA接口類型：
SATA全稱是Serial 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)，是由Intel、IBM、Dell、APT、Maxtor和Seagate公司共同提出的硬盤接口規(guī)范。2001年，由Intel、APT、Dell、IBM、希捷、邁拓這幾大廠商組成的Serial ATA委員會正式確立了Serial ATA 1.0規(guī)范，在當(dāng)年的IDF Fall 大會上，Seagate宣布了Serial ATA 1.0標(biāo)準(zhǔn)，正式宣告了SATA規(guī)范的確立。
SATA接口類型
使用SATA(Serial ATA)口的硬盤又叫串口硬盤，是未來PC機(jī)硬盤的趨勢。Serial ATA采用串行連接方式，串行ATA總線使用嵌入式時鐘信號，具備了更強(qiáng)的糾錯能力，與以往相比其最大的區(qū)別在于能對傳輸指令(不僅僅是數(shù)據(jù))進(jìn)行檢查，如果發(fā)現(xiàn)錯誤會自動矯正，這在很大程度上提高了數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃?。串行接口還具有結(jié)構(gòu)簡單、支持熱插拔的優(yōu)點。
串口硬盤是一種完全不同于并行ATA的新型硬盤接口類型，由于采用串行方式傳輸數(shù)據(jù)而知名。相對于并行ATA來說，就具有非常多的優(yōu)勢。
首先，Serial ATA以連續(xù)串行的方式傳送數(shù)據(jù)，一次只會傳送1位數(shù)據(jù)。這樣能減少SATA接口的針腳數(shù)目，使連接電纜數(shù)目變少，效率也會更高。實際上，Serial ATA 僅用四支針腳就能完成所有的工作，分別用于連接電纜、連接地線、發(fā)送數(shù)據(jù)和接收數(shù)據(jù)，同時這樣的架構(gòu)還能降低系統(tǒng)能耗和減小系統(tǒng)復(fù)雜性。
其次，Serial ATA的起點更高、發(fā)展?jié)摿Ω?，Serial ATA 1.0定義的數(shù)據(jù)傳輸率可達(dá)150MB/s，這比目前最新的并行ATA(即ATA/133)所能達(dá)到133MB/s的最高數(shù)據(jù)傳輸率還高，而在Serial ATA 2.0的數(shù)據(jù)傳輸率將達(dá)到300MB/s，最終SATA將實現(xiàn)600MB/s的最高數(shù)據(jù)傳輸率。下面我們來看一下ATA硬盤接口優(yōu)缺點
SATA接口類型優(yōu)點：
數(shù)據(jù)傳輸更加可靠支持熱拔插帶寬升級潛力大低電壓信號
SATA接口類型缺點：
對個人用處不大，增加用戶麻煩。
SAS接口類型：
SAS(Serial Attached SCSI)即串行連接SCSI，是新一代的SCSI技術(shù)，和現(xiàn)在流行的Serial ATA(SATA)硬盤相同，都是采用串行技術(shù)以獲得更高的傳輸速度，并通過縮短連結(jié)線改善內(nèi)部空間等。SAS是并行SCSI接口之后開發(fā)出的全新接口。此接口的設(shè)計是為了改善存儲系統(tǒng)的效能、可用性和擴(kuò)充性，并且提供與SATA硬盤的兼容性。
SAS接口類型
SAS的接口技術(shù)可以向下兼容SATA。具體來說，二者的兼容性主要體現(xiàn)在物理層和協(xié)議層的兼容。在物理層，SAS接口和SATA接口完全兼容，SATA硬盤可以直接使用在SAS的環(huán)境中，從接口標(biāo)準(zhǔn)上而言，SATA是SAS的一個子標(biāo)準(zhǔn)，因此SAS控制器可以直接操控SATA硬盤，但是SAS卻不能直接使用在SATA的環(huán)境中，因為SATA控制器并不能對SAS硬盤進(jìn)行控制;在協(xié)議層，SAS由3種類型協(xié)議組成，根據(jù)連接的不同設(shè)備使用相應(yīng)的協(xié)議進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。其中串行SCSI協(xié)議(SSP)用于傳輸SCSI命令;SCSI管理協(xié)議(SMP)用于對連接設(shè)備的維護(hù)和管理;SATA通道協(xié)議(STP)用于SAS和SATA之間數(shù)據(jù)的傳輸。因此在這3種協(xié)議的配合下，SAS可以和SATA以及部分SCSI設(shè)備無縫結(jié)合。
SAS系統(tǒng)的背板(Backplane)既可以連接具有雙端口、高性能的SAS驅(qū)動器，也可以連接高容量、低成本的SATA驅(qū)動器。所以SAS驅(qū)動器和SATA驅(qū)動器可以同時存在于一個存儲系統(tǒng)之中。但需要注意的是，SATA系統(tǒng)并不兼容SAS，所以SAS驅(qū)動器不能連接到SATA背板上。由于SAS系統(tǒng)的兼容性，使用戶能夠運用不同接口的硬盤來滿足各類應(yīng)用在容量上或效能上的需求，因此在擴(kuò)充存儲系統(tǒng)時擁有更多的彈性，讓存儲設(shè)備發(fā)揮最大的投資效益。
在系統(tǒng)中，每一個SAS端口可以最多可以連接16256個外部設(shè)備，并且SAS采取直接的點到點的串行傳輸方式，傳輸?shù)乃俾矢哌_(dá)3Gbps，估計以后會有6Gbps乃至12Gbps的高速接口出現(xiàn)。SAS的接口也做了較大的改進(jìn)，它同時提供了3.5英寸和2.5英寸的接口，因此能夠適合不同服務(wù)器環(huán)境的需求。SAS依靠SAS擴(kuò)展器來連接更多的設(shè)備，目前的擴(kuò)展器以12端口居多，不過根據(jù)板卡廠商產(chǎn)品研發(fā)計劃顯示，未來會有28、36端口的擴(kuò)展器引入，來連接SAS設(shè)備、主機(jī)設(shè)備或者其他的SAS擴(kuò)展器。
和傳統(tǒng)并行SCSI接口比較起來，SAS不僅在接口速度上得到顯著提升(現(xiàn)在主流Ultra 320 SCSI速度為320MB/sec，而SAS剛起步速度就達(dá)到300MB/sec，未來會達(dá)到600MB/sec甚至更多)，而且由于采用了串行線纜，不僅可以實現(xiàn)更長的連接距離，還能夠提高抗干擾能力，并且這種細(xì)細(xì)的線纜還可以顯著改善機(jī)箱內(nèi)部的散熱情況。下面我們來看一下優(yōu)缺點：
SAS接口類型優(yōu)點：
傳輸速度快，可熱插拔，更穩(wěn)定。
SAS接口類型缺點：
硬盤、控制芯片種類少硬盤價格太貴實際傳輸速度變化不大用戶追求成熟、穩(wěn)定的產(chǎn)品。
光纖通道：
光纖通道的英文拼寫是Fibre Channel，和SCIS接口一樣光纖通道最初也不是為硬盤設(shè)計開發(fā)的接口技術(shù)，是專門為網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)設(shè)計的，但隨著存儲系統(tǒng)對速度的需求，才逐漸應(yīng)用到硬盤系統(tǒng)中。光纖通道硬盤是為提高多硬盤存儲系統(tǒng)的速度和靈活性才開發(fā)的，它的出現(xiàn)大大提高了多硬盤系統(tǒng)的通信速度。光纖通道的主要特性有：熱插拔性、高速帶寬、遠(yuǎn)程連接、連接設(shè)備數(shù)量大等。
光纖通道
光纖通道是為在像服務(wù)器這樣的多硬盤系統(tǒng)環(huán)境而設(shè)計，能滿足高端工作站、服務(wù)器、海量存儲子網(wǎng)絡(luò)、外設(shè)間通過集線器、交換機(jī)和點對點連接進(jìn)行雙向、串行數(shù)據(jù)通訊等系統(tǒng)對高數(shù)據(jù)傳輸率的要求。
光纖通道可以采用銅軸電纜和光導(dǎo)纖維作為連接設(shè)備，大多采用光纖媒介，而傳統(tǒng)的銅軸電纜如雙絞線等則可以用于小規(guī)模的網(wǎng)絡(luò)連接部署。但采用銅軸電纜的光纖通道有著銅媒介一樣的老毛病，如傳輸距離短(30米，取決于具體的線纜)以及易受電磁干擾(EMI)影響等。
雖然銅媒介也適用于某些環(huán)境，但是對于利用光纖通道部署的較大規(guī)模存儲網(wǎng)絡(luò)來說，光纜是最佳的選擇。光纜按其直徑和“模式”分類，直徑以微米為計量單位。電纜模式有兩種：單模是一次傳送一個單一的信號，而多模則能夠通過將信號在光纜玻璃內(nèi)核壁上不斷反射而傳送多個信號?，F(xiàn)在認(rèn)可的光纜光纖通道標(biāo)準(zhǔn)和等級有：直徑62.5微米多模光纜175米，直徑50微米多模光纜500米，以及直徑9微米單模光纜10公里。
光纖現(xiàn)在能提供100MBps的實際帶寬，而它的理論極限值為1.06GBps。不過現(xiàn)在有一些公司開始推出2.12Gbps 的產(chǎn)品，它支持下一代的光纖通道(即Fibre Channel II)。不過為了能得到更高的數(shù)據(jù)傳輸率，市面的光纖產(chǎn)品有時是使用多光纖通道來達(dá)到更高的帶寬。下面我們來看一下優(yōu)缺點：
光纖通道優(yōu)點：
最多可連接126個設(shè)備、低CPU占用率、支持熱插拔、在主機(jī)系統(tǒng)運行時就可安裝、通用性強(qiáng)、連接距離大。
光纖通道缺點：
產(chǎn)品價格昂貴、組建復(fù)雜。
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