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服務項目
 

資料救援詞典(DATA rescue dictionary)

















Analogue signals(模擬信號)

在數字化前從讀/寫磁頭直接得到的信號。沒有模擬信號就意味著介質上沒有存儲數據或數據被(如消磁器的)強磁場消除。

Areal Density(區域密度)
通常以每平方英吋計算的盤面上所能紀錄的數據比特數目。

ASCII( 美國標準的信息交換碼)
用7個比特表達字符、數字、符號及控制字符,用於數據通信和數據存儲。

AT/ATA(硬盤標準接口協議名稱)
(見IDE)。Advanced Technology Attachment (ATA)通常用作EIDE的同義詞也稱UltraATA

Backup(備份)
為以後恢復重建程序或文件的過程。

Backup copy(備份拷貝)
程序或文件存儲在與原始位置不同的地方,如果原始的程序或文件丟失,備份拷貝即可用於恢復。

BIOS(基本輸入輸出系統)
電腦裡的一個芯片,用於安裝的器件提供輸入輸出服務。

Bit(位元)
比特/二進制數字的縮寫,計算機裡的基本信息單位。1個比特可以表示兩個值「0」和「1」(參見byte)。

Bit density(位元密度)
密度/ 表達每英吋的比特數(BPI), 即磁盤表面1英吋能寫下的比特數。

BOM(介質的起點)
磁帶上電或磁信號低級格式的一部分(常指啟動扇區、啟動塊或啟動磁道)。

Boot Record( 啟動紀錄)
FAT和NTFS文件系統的的文件系統表,包含一個分區的信息。

Buffer( 緩衝區)
臨時數據存儲區。例如:用於解決發送和接接收之間數據傳送率和/或數據處理率不同的一個地方。打印緩衝就是從計算機複製數據並保存在那裡直到打印機準備好打印。

Bus(匯流排)
母線/在計算機(微處理器)與外圍設備之間傳送數據的一個通道。IDES和SCSI的數據線都是母線的實例。

Byte(位元組)
字節/ 8比特信息單位,大小能放下一個字母或數字。

Capacity(容量)
信息量,以字節計量硬盤存儲能力。也稱作存儲容量。

CD(光碟)
用於存儲數據和歌曲的光學存儲設備。

Clean room(無塵室)
超淨室/一個環境控制到灰塵絕少的地方,用於裝配硬盤或打開檢查和修理硬盤。

Cluster(叢集)
磁區/磁區被定義為定位單元,是一組扇區。大多數文件系統把一定量的扇區組合在一起當作一個單元處理。一個磁區的大小(每族的磁區數)隨存儲介質不同而變化,而格式上是固定的。在DOS系統下,不管文件的大小,一個文件至少用一個磁區。

Corrupt copy( 損壞的文件)
有時當從損壞了的磁盤取數據,壞盤釋放出預期數目的數據,但以原始的看起來是隨機的順序出現,這樣的文件是沒有價值的。這一問題是由於物理上損壞的磁盤在定位/尋址時發生了錯誤。

Cylinder(磁柱)
柱面/磁盤上,具有相同半徑的磁道構成柱面。

Data block(資料區塊)

Data compression(資料壓縮)

Data Recovery(資料救援)
數據恢復/搶救在損壞的介質上存儲的數據,如象磁盤和磁帶等。搶救數據在數據恢復部門專業化了,並且那裡的工程師常常以另人吃驚的高百分比把數據從損壞的介質上恢復出來。

Database(資料庫)
數據庫/數據庫是一個有組織的信息的電子歸檔集合,以便易於訪問、管理和更新。

Defect Management(缺陷管理)
缺陷管理/借助規劃介質上已知缺陷消除紀錄表面的數據錯誤的通用方法。缺陷區被標為不可訪問以便在寫到磁盤上時存在盤上無缺陷的位置(參見G-list,P-list)。

Degausser(消磁器)
消磁器/用強磁場進行數據擦除的設備。

Deleted file(刪除的文件)
被刪除的文件/當用操作系統命令或DEL鍵刪除一個文件時,只是刪除了文件的指向。釋放原先的文件佔用的區域供任何新的文件使用。在新文件佔用該區域之前都有可能恢復被刪去的文件。

Disk(碟盤)
盤/硬盤的同義詞,可用作存儲介質。實際的介質是圓碟--技術上說有硬的或軟的,磁的或光學的。

Disk crash(硬盤損壞)
硬盤損壞/俗成之說法,用於陳述幾乎所有出問題的計算機或硬盤。

Drop damage(跌落損壞)
DVD(Digital Versatile Disk)/數字通用光盤/和CD相似的數據存儲介質。存儲能力大大高於CD。DVD用於存儲影視、歌曲和數

Fdisk(劃分分區的軟體)
用於硬盤劃分分區的軟件。這一軟件包含在DOS WINDOWS 95等操作系統中。例如:FAT16, FAT32, NTFS, HPFS, S51K, ext2, AFS。

Firmware(軔體)
固件/直接編程到ROM永久性程序和數據,用於控制計算機運作。

Format(格式化)
格式/文件的組成結構或數據存儲單位的邏輯規劃。

 

硬碟技術指南(Hard disk technical manual)

 


PATA:PATA,以前更通俗的名字是ATA(Parallel Advanced Technology Attachment)。
這種硬盤是目前市場上最為便宜的一種,其數據傳輸速度 範圍大約為33Mbps至133Mbps。
SATA:字母「S」代表串行,表示這是在PATA基礎上升級而來的。更小的串行電纜,以及至少
150Mbps以上的更快的數據傳輸速度,是PATA與SATA 之間最主要的區別。


SCSI:SCSI是小型計算機系統接口。Ultra3 SCSI磁盤的數據傳輸速度可以從4Mbps一直到160Mbps。而在後來代替SCSI的則是光纖通道。串行數據 傳輸技術能夠增加數據傳輸的有效帶寬,並使用光纖來連接各種設備。


iSCSI:iSCSI其實並不是和磁盤直接有關的,只不過在介紹SCSI的時候就不能不提到它了。iSCSI的意思
是因特網小型計算機系統接口(Internet Small Computer Systems Interface)。這是一個比較新的標準,用來通過IP網絡發送SCSI存儲命令。其物理連接通常使用由同軸電纜線或者光纖連接的千兆 網絡連接,在SAN中使用得最為廣泛。


磁盤陣列技術 目前市場上有許多種不同的磁盤陣列技術,人們通常都採用首字母縮寫來命名它們。下面,我們就來介紹幾個被廣泛採用的RAID技術。


NAS:NAS是一種具有一定智能、安裝在盒子裡的封閉式磁盤陣列,它能夠允許系統管理員訪問它,並對其進行配置使其顯示成為網絡中的一個 目標驅動器。NAS一個很重要的特點就是它的使用就像其它所有的網絡附加設備一樣,並且通常能夠通過Web界面或者控制連接進行遠程管理。


DAS:DAS的意思是Direct Attached Storage(直接附加存儲),是一種具有有限智能的封閉式磁盤陣列,可以被直接附加在服務器上。目前通常使 用光纖連接,不過它也可以通過SCSI接口連接,SCSI是DAS附件的傳統連接方式。


SAN:SAN是Storage Area Network(存儲區域網絡)。與NAS和DAS不同,它並不是一種專門基於磁盤的技術。實際上SAN可能包含有許多種技術 ,比如說NAS、DAS、光學驅動器,以及磁帶等。SAN能夠涵蓋當前企業交互信息/數據存儲系統的所有概念。這有點類似於使用互聯網的術語來描述整 個由遍佈全球的交互式計算機系統和服務器組成的陣列。


SAN的目標是能夠針對用戶、工作站,以及服務器等對像實現有效的配置,同時能夠被用在局域網的各個部分,甚至是通過廣域網的連接進行訪問。SAN 的目標就是希望能夠改變人們頭腦裡「存儲器是服務器或者工作站的一部分」的固有觀念,並將其轉變為網絡中的一部分。理論上,在需求發生變化的時候 ,SAN更易於管理和擴展。


FCIP:在我們討論SAN的時候,你有時候可能會聽到FCIP這個術語。FCIP實際上是Fibre Channel over Internet Protocol(基於IP協議的光纖通道)。 與iSCSI相類似,光纖通道存儲命令也是通過IP網絡發送的。按照Webopedia的說法:「FCIP是基於光纖通道,並且在TCP socket上進行傳輸的。FCIP可以被 看作是一個隧道協議,因為它能夠在空間上各自分離的SAN之間通過IP網路建立清晰的點對點連接。FCIP是依靠TCP/IP服務、通過LAN、MAN或者WAN在 兩個遠程SAN之間建立連接的。TCP/IP同時也可以用來實現擁堵控制和管理,以及輸出錯誤或者信息丟失的恢復。」


其它與磁盤和驅動器陣列相關的術語 RAID:到現在,RAID以某種方式已經存在許多年了。RAID的意思是Redundant Array of Inexpensive Disks(廉價磁盤冗余陣列)。當然,目前也存在 有許多的爭論,有些人認為字母「I」應該代表的是Iindependent(獨立的)。因此,即使是使用術語單詞的首字母來命名似乎也不一定能夠獲得所有人的贊 同。就像我們從名字上所看到的,它為存儲平台提供了某種級別的冗余,雖然有些人會認為這容易導致混亂,沒有必要,比如說RAID 0(這表示數據將 會被放置在兩個或者更多的磁盤上,通常這樣做的目的是為了提高性能)。


目前一共至少有11個RAID陣列等級,你可以根據對硬件和磁盤利用率的選擇來進行設定。這種等級通常用數字來表示,比如說RAID 0到7,然後是10(又 一個讓人難以理解的地方)。此外還有RAID 0 + 1,以及最終的RAID S。


JBOD:和RAID一樣,它的意思是Just a Bunch of Disks(簡單磁盤捆綁)。望文生義,名字已經說明了一切。JBOD實際上就是一個底盤,它通常被 直接用來附加到RAID控制器上,以提供磁盤所需的空間和電源。


Fabric:這和其它的那些術語一樣,它還是會讓人感到有一些摸不著頭腦。Fabric實際上是一種用來將SAN中各種設備連接在一起的硬件,因此像 思科公司這樣的供應商會提供有Fabric交換機產品,用來切換光纖通道,和/或者從一個設備(比如說工作站或者服務器)到指定目標(比如說NAS、DAS 或者磁帶設備等)的iSCSI數據流。


這是它和SAN一樣也在試圖改變人們的固有觀點,那就是任何的服務器或者工作站都不能夠作為存儲對象。有些時候,我們也可以將其理解為隨時隨地 的存儲。

 

硬碟故障提示信息的含義(Hard disk breakdown prompting message meaningn)

(1)Date error(資料錯誤)
從軟碟或硬碟上讀取的資料存在不可修復錯誤,磁碟上有壞磁區和壞的文件分配表。

(2)Hard disk configuration error(硬碟配置錯誤)

硬碟配置不正確,跳線不對,硬碟參數設置不正確等。

(3)Hard disk controller failure(硬碟控制器失效)

控制器卡(多功能卡)鬆動,連線不對,硬碟參數設置不正確等。

(4)Hard disk failure(硬碟失效故障)

控制器卡(多功能卡)故障,硬碟配置不正確,跳線不對,硬碟物理故障。

(5)Hard disk drive read failure(硬碟驅動器讀取失效)

控制器卡(多功能卡)鬆動,硬碟配置不正確,硬碟參數設置不正確,硬碟記錄資料破壞等。

(6)No boot device available(無引導設備)

系統找不到作為引導設備的軟碟或者硬碟。

(7)No boot sector on hard disk drive(硬碟上無引導扇區)

硬碟上引導扇區丟失,感染有病毒或者配置參數不正確。

(8)Non system disk or disk error(非系統碟或者磁碟錯誤)

作為引導碟的磁碟不是系統碟,不含有系統引導和核心文件,或者磁碟片本身故障。

(9)Sectornot found(扇區未找到)

系統碟在軟碟和硬碟上不能定位給定扇區。

(10)Seek error(搜索錯誤)

系統在軟碟和硬碟上不能定位給定扇區、磁道或磁頭。

(11)Reset Failed(硬碟復位失敗)

硬碟或硬碟接口的電路故障。

(12)Fatal Error Bad Hard Disk(硬碟致命錯誤)

硬碟或硬碟接口故障。

(13)No Hard Disk Installed(沒有安裝硬盤)

沒有安裝硬碟,但是CMOS參數中設置了硬碟。硬碟驅動器號沒有接好,硬碟卡(多功能卡)沒有接插好。硬碟驅動器或硬碟卡故障。

(14)NON—SYSTEM DISK OR DISK ERROR REPLACE DISK AND PRESS ANY KEY TO REBOOT

CMOS參數丟失或硬碟類型設定錯誤 進入CMOS重新設定參數或者是系統引導程式未裝或被損害

 

基本硬碟保養方法(Basic hard disk maintenance method)

硬碟在一台機器上來說,雖然不是花錢最多的,但是確實最重要的一個部件,要是記憶體壞了,換一條就可以,如果硬碟壞了,換一個是簡單, 裡面的資料遺失是損失非常大的。所以保養硬碟是很重要的,並且需要定時地查看系統記錄,看看硬碟工作是否正常,如果出現問題,要及時備份資料。
硬碟壞道的種類

1、邏輯壞道
硬碟的邏輯壞道產生的原因通常多數是由於軟件的使用或操作不當,如經常不正常關機(當然頻繁的不正常關機可能也會引致物理壞道)所造成的。硬碟的邏輯壞道屬於軟壞道,並不是真正的物理損壞,但若不及時修復則會導致壞道區域蔓延,從而造成更多數據丟失或程序出錯。 邏輯壞道的修復辦法:在"我的電腦"中選中要處理的硬碟碟符,選擇其"屬性",在出現的"工具"按鈕中選擇"查錯狀態",再在"掃瞄類型"中選"全面檢查",並將"自動修復錯誤"打上"勾",然後"開始"即可。有的需要重啟才可以修復,那麼就重啟一下。

2、物理壞道
物理壞道是指硬碟由於碰撞等情況,碟面上出現了劃痕等情況,這個情況和邏輯壞道不一樣,雖然有一些可以用軟件修復,但是概率非常低,普遍的做法是用軟件隱藏這些壞道。

物理壞道的修復是一個比較複雜的過程,對計算機功底的要求比較高。

對硬碟不利的操作
1、頻繁地給硬碟斷電、加電

Windows 系統的重啟,電腦會在自動重新啟動前關閉硬碟的電源,在重新啟動機器的時候再次打開硬碟電源!這樣一來,硬碟在不到10秒的時間間隔內,受到電流兩次衝擊,很可能會發生突然"死亡"的故障。為了節省一些能源設置成讓系統自動關閉硬碟,對硬碟來說也是弊大於利的。除外,還有一種情況,就是電源節能方面的設置,設置系統在多少時間內沒有操作的時候關閉硬碟,這對硬碟也是弊大於利。

2、頻繁地讀寫硬碟

一些BT工具沒有對數據進行緩存,下載到的數據馬上就寫入硬碟,對硬碟的佔用率非常高。當然有的時候工作需要,要對大量的數據進行處理,頻繁地讀寫也是沒辦法避免的。

3、頻繁地整理硬碟

在磁碟整理過程中,要對硬碟進行底層分析,判斷哪些數據可以移動、哪些數據不可以移動,再對文件進行分類排序。如果頻繁進行磁碟整理,便是對硬碟進行頻繁的底層分析,數據移動。如此操作只能是對硬碟有害無益。避免頻繁整理硬碟的辦法有兩個,那就是合理規劃硬碟分區的使用,比如把F和G碟分給臨時文件硬碟,把頻繁更新的文件等放在這些碟上,把相對穩定的文件放在其他碟上,避免經常整理硬碟;除外,還可以採用NTFS格式分區,由於NTFS分區本身的簇很小,不容易產生磁碟碎片,微軟在文件分配表和目錄索引上也作了特殊處理,萬一出錯後恢復文件也較容易。

對硬碟保養的操作
對硬碟的保養的最主要的就是少晃動機箱,少晃動硬碟,以免劃傷碟面,損壞磁頭。除此之外,還有以下的幾點保養辦法。
1、增加硬碟的緩存

單擊"開始"、"運行",鍵入"Regedit"後回車,打開註冊表編輯器。依次展開 HKEY_LOCAL_MACHINE\SYSTEM\CURRENTCONTROLSET\CONTROL\SESSION MANAGER\MEMORY MANAGEMENT分支,在右側窗口中單擊鼠標右鍵,選擇"新建"、"DWORD"值,將新值命名為"Iopagelocklimit",並將其值設置為"4000"(16進制,即16M或"8000"(即32M,這樣硬碟的讀寫頻率會降低不少。

2、防潮防塵防靜電

硬碟是一個高密度的產品,磁頭和碟面的距離是頭髮絲的千分之一,灰塵對磁頭來說就像是炸彈一樣。在拆硬碟的時候,注意洗手或者握握金屬,除掉手上的靜電,靜電對硬碟的影響是致命的!

3、穩定的供電

對硬碟不利的操作的第一點就有說道斷電對硬碟的危害。除此電流對硬碟的衝擊之外,當硬碟在讀寫數據的時候突然斷電,還會對硬碟的磁頭和碟片造成損壞。

4、避免高溫

機箱的空間有限,如果有多個硬碟和光碟的話,硬碟和光驅之間的縫隙就比較小,會導致散熱出問題。機箱內部的布線也要講究,布線很亂的話會導致空氣不流通,散熱不及時。硬碟上下的兩個硬碟位最好不要裝任何硬碟或者光碟。

 

筆記型硬碟保養10招(NoteBook hard disk maintenance)

  如今快節奏的工作造就了一部分「拆硬碟」的人,小編所說的「拆硬碟」並不是拆解的意思,人們有意無意中的操作,使得硬碟遭受到了不同程度的「摧殘」。所以現在有很多朋友經常往返與修、換硬碟的場所。

  硬碟是筆記本電腦中保存信息資源的重要設備,儘管現在生產商硬碟技術先進和精密,硬碟的故障率通常低於其他存儲設備,但只有正確的使用以及良好的維護才能保證硬碟能夠發揮出最佳的性能,才可以保證數據安全和硬碟的壽命。

  硬碟損壞,通常分為以下幾種:

  第一:硬碟出現壞道,這個情況出現在筆記本上的比較普遍,因為筆記本是移動設備,所以難免會磕磕碰碰。而硬碟工作的時候,磁頭是高速旋轉在碟片之上的,稍微一有碰撞,讀寫的磁頭就會搭在碟體上,與碟體劇烈摩擦,導致碟體劃傷。

  第二:分區表丟失,這個情況並不是很經常的發生,但是如果有發生這種情況的的機器,一般都是系統狂人曾經使用過的。所謂的系統狂人就是經常的低格硬碟來安裝系統,總是使硬碟處於初始化狀態,硬碟當然會抗議了。

  第三:硬碟主芯片燒燬,聽來比較懸,但是這個情況是最容易應付的一個了。由於硬碟的控制芯片並不是關聯到整個硬碟,只是進行緩存等等。造價也不是很貴,相信換一個不需要多少銀子的。不過我們還是要避免這個情況的發生。盡量不要外接硬碟使用。

  好了,情況分請了,下面我們來看看如何來正確的使用硬碟以及很好的保養吧,希望能使不注重硬碟保養的您一個提醒。

  硬碟保養之一:如何預防硬碟劃傷

1、保持電腦工作環境清潔

  硬碟以帶有超精過濾紙的呼吸孔與外界相通,它可以在普通無淨化裝置的室內環境中使用,若在灰塵嚴重的環境下,會被吸附到PCBA的表面、主軸電機的內部以及堵塞呼吸過濾器,因此必須防塵。此外,環境潮濕、電壓不穩定也有可能導致硬碟損壞。

2、養成正確關機的習慣

  硬碟在工作時突然關閉電源,可能會導致磁頭與碟片猛烈磨擦而損壞硬碟,還會使磁頭不能正確復位而造成硬碟的劃傷。關機時一定要注意面板上的硬碟指示燈是否還在閃爍,只有當硬碟指示燈停止閃爍、硬碟結束讀寫後方可關機。

3、正確移動硬碟,注意防震

  移動硬碟時最好等待關機十幾秒硬碟完全停轉後再進行。在開機時硬碟高速轉動,輕輕的震動都可能碟片與讀寫頭相互磨擦而產生磁片壞軌或讀寫頭損毀。所以小編建議在開機的狀態下,千萬不要移動硬碟或機箱,最好等待關機後,待硬碟完全停轉後再移動主機或重新啟動電源,可避免電源瞬間對硬碟造成傷害。在硬碟的安裝、拆卸過程中應多加小心,硬碟移動、運輸時嚴禁磕碰,最好用泡沫或海綿包裝保護一下,盡量減少震動。

  還有一點大家要注意:就是現在很多硬碟廠商所謂的「抗撞能力」或「防震系統」等,都是指在硬碟在未使用狀態下的防震、抗撞能力,而不是在開機狀態下。

4、用戶不能自行拆開硬碟蓋

  硬碟的製造和裝配過程是在絕對無塵的環境下進行,切記:一般計算機用戶不能自行拆開硬碟蓋,否則空氣中的灰塵進入硬碟內,高速低飛的磁頭組件旋轉帶動的灰塵或污物都可能使磁頭或碟片損壞,導致數據丟失,即使仍可繼續使用,硬碟壽命也會大大縮短,甚至會使整塊硬碟報廢。

5、硬碟出現壞道時

  硬碟中如出現壞道,即使是一個簇都可能具有擴散的破壞性,在保修期內應盡快找商家和廠家更換或維修,已過保修期則盡可能減少格式化硬碟,減少壞簇的擴散。

6、讓硬碟智能休息

  讓硬碟智能地進入「關閉」狀態,可以對硬碟的工作溫度和使用壽命給予很大的幫助,這個一般的朋友總會忽視這個功能,使用硬碟智能休息可以使硬碟工作在「健康」的狀態之下。

7、注意防高溫、防潮、防電磁干擾

  硬碟的工作狀況與使用壽命與溫度有很大的聯繫,硬碟使用中溫度以20~25℃為宜,溫度過高或過低都會使晶振的時鐘頻率發生變化,重者還會造成硬碟中電路元件失靈,存儲介質也會因熱脹效應而造成記錄錯誤。而溫度過低,空氣中的水分會被凝結在集成電路元件上,造成非常嚴重的短路。

8、善用磁碟工具

  善用各類磁碟工具,如Norton Utilities、Norton CleanSweep等,定時清理自己的硬碟,可提高系統整體效能。

9、建立RESCUE DISK

  使用Norton Utilities工具軟件將硬碟分區表、引導記錄以及CMOS信息保存到軟碟上,以防萬一。

10、正確拿硬碟的方法

  在做電腦維護時,如若需要取出硬碟時。正確方法是手抓住硬碟兩側,並避免與其背面的電路板直接接觸,要輕拿輕放,不要磕碰或者與其他堅硬物體相撞;不能用手隨便地觸摸硬碟背面的電路板,因為手上可能會有靜電,靜電會傷害到硬碟上的電子元件,導致讀寫緩存芯片損毀。

 

資料儲存原理(Material storage principle)

既然要進行資料的恢復,當然資料的存儲原理我們不能不提,

在這之中,我們還要介紹一下資料的刪除和硬盤的格式化相關問題......


文件的讀取

操作系統從目錄區中讀取文件信息(包括文件名、後綴名、文件大小、

修改日期和文件在資料區保存的第一個區的區號),我們這裡假設第一個區號是0023。

操作系統從0023區讀取相應的資料,然後再找到FAT的0023單元,

如果內容是文件結束標誌(FF),則表示文件結束,

否則內容保存資料的下一個區的區號,這樣重複下去直到遇到文件結束標誌。


文件的刪除

看了前面的文件的讀取和寫入,你可能沒有往下邊繼續看的信心了,

不過放心,Win9x的文件刪除工作卻是很簡單的,

簡單到只在目錄區做了一點小改動--將目錄區的文件的第一個字符改成了E5就表示將改文件刪除了。


文件的寫入

當我們要保存文件時,操作系統首先在DIR區中找到空區寫入文件名、

大小和創建時間等相應信息,然後在Data區找到閒置空間將文件保存,

並將Data區的第一個區寫入DIR區,其餘的動作和上邊的讀取動作差不多。

 

NTFS和FAT文件介紹及NTFS優化(NTFS and FAT document introduction and NTFS optimization)

NTFS和FAT文件系統中的尺寸限制及NTFS性能優化
每個文件系統都支持一個最大的捲尺寸,文件尺寸,已經每卷可容納的文件最大數量。因為 FAT16 和 FAT32 分別支持 4GB 和 32GB 的卷,要創建大於 32GB 的卷,就必須使用 NTFS 格式。如果在多系統共存的計算機中使用 FAT16 或 FAT32 格式,就必須對其尺寸限制有所瞭解:

一、小於 16MB 的 FAT 卷會被格式化為 FAT12 格式

二、使用 MS-DOS,Win95,Win98,WinMe,以及其它很多操作系統的計算機,其 FAT16 卷如果超過 2GB 就不可訪問了。這個 2GB 的限制是由於這些操作系統不支持超過 32KB 的磁區。

三、理論上說,FAT32 卷可以達到約 8TB;而實際上,WinXP Professional 可以格式化的最大 FAT32 卷也就是 32GB 而已。所以,必須使用 NTFS 格式來格式化超過 32GB 的卷。但,WinXP Pro 可以讀寫用其它操作系統格式化的更大的 FAT32 卷。

四、如果要建立包含多個物理磁盤的卷,例如跨區卷和帶區卷,那麼卷的大小就取決於每塊磁盤上所使用了的空間。在多物理磁盤上創建大於 32GB 的卷,仍然要使用 NTFS 格式。

有關 FAT16 和 FAT32 的更多信息,參見「FAT 文件系統」。

NTFS 捲上的最大尺寸

理論上,NTFS 的最大卷包含 264減 1 個磁區。實際上,WinXP Pro 中,NTFS 卷的最大限制是 232減 1 個磁區。舉例來說,如果是 64KB 的磁區,那 NTFS 卷的最大尺寸就是 256TB 減 64KB 這麼大。如果使用默認的 4KB 磁區,NTFS 卷的最大尺寸就是 16TB 減 4KB 這麼大了。

由於主引導記錄(MBR)中分區表的限制,硬盤僅僅支持最大 2TB 的分區。要超過這個限制,必須建立 NTFS 的動態卷。Windows XP Professional 使用了一種有別於分區表的特殊的資料庫來管理動態卷,這就是動態卷可以超過在分區表中 2TB 限制的原因。動態 NTFS 卷可以達到 NTFS 支持的捲尺寸的最大限制。使用 GUID 分區表的安騰計算機也可以支持超過 2TB 的 NTFS 卷。

如果在一個 NTFS 文件夾中包含了大量的(300,000 或更多)的文件,請禁止生成短文件名,特別是當長文件名的前 6 個字符相近的時候。詳見後續譯文「NTFS 性能優化」。

NTFS 性能優化

NTFS 的性能受很多因素影響,比如磁區的大小,磁盤碎片的多少,以及象反病毒軟件等應用程序的使用情況等等。此外,NTFS 的一些特性,如壓縮和索引服務同樣可能影響其性能。可以通過下面的一些方法來優化 NTFS 的性能。

磁區的大小

在格式化一個 NTFS 卷之前,你首先要對自己要保存在該捲上的文件的類型做一個評估,以便決定是否使用默認的磁區大小。即,重要的是先回答:

如果大部分文件都小於默認磁區的大小(比如 4KB)並且都保持文件尺寸不變,使用默認磁區大小將減小磁盤空間的浪費。因為,此時磁區的尺寸變小將增加碎片產生的可能,尤其當這些(4KB 左右)的文件佔用了超過一個磁區的空間的時候。所以這時候可以在格式化卷的時候對磁區的大小做相應的設定。如果要存儲的文件會比較大,或者尺寸可能會增大,就該用 16 或 32KB 的磁區來替代 4KB 的磁區。

注意:壓縮功能只在 4KB 或更小的磁區為基本存儲單位的捲上才可以實現。

在 Windows2000 或更早版本的 windows 產品中從 FAT 到 NTFS 轉換的時候也可能影響磁區的大小。因為,被轉換的卷,磁區的大小是 512 byte,主文件表(MFT)也很可能在轉換過程中產生碎片。作為優化性能的考慮,應該備份該卷的所有資料,重新格式化該卷,並在格式化的過程中指定磁區的尺寸,然後再恢復資料。

如果想進一步瞭解對磁區的尺寸選擇的相關知識,請參考本章前面講過的「磁區尺寸」內容。

短文件名

每當建立一個長文件名的文件時,NTFS 就會自動產生一個類似 8-3 短文件名的備份條目。8-3 短文件名即用 8 個字符表示文件名,3 個字符表示文件的擴展名,文件名和擴展名之間用一個句點隔開。

如果在一個文件夾中包含了非常多(例如 300,000 個或更多)的文件,而且所有文件都採用了長文件名規則命名並且初始的字符都相同,那麼建立這些文件所需的時間就要增多。這是由於 NTFS 是根據長文件名的前 6 個字符來建立短文件名索引的。在多於 300,000 個文件的一個文件夾中,由 NTFS 用 8-3 規則建立文件名相似的長文件所對應的短文件名備份時會產生衝突。這種在建立新的短文件名時和已經存在的短文件名之間的衝突,會使 NTFS 在建立新文件的時候,所耗費的時間是沒有這種衝突時的 6 到 8 倍。

要減少這種在建立新文件時所耗費的時間,可以在命令提示符下使用 fsutil behavior set 這個命令來禁用 8-3 規則以優化文件系統性能。詳見本章最後部分:「在 NTFS上建立 MS-DOS-可讀取的文件名」。

如果既要讓 NTFS 使用 8-3 命名規則建立文件名備份,又要提高其系統性能,可以通過建立命名規劃,使長文件名在文件名的開始而不是在結尾來體現文件名的不同。詳見「WindowsXP Professional 中的文件名」一節。

文件夾結構

NTFS 支持在每個捲上有大量文件和文件夾的多個卷的存在,由使用者來組織文件夾結構以達到最優化的工作表現。在決定一個文件夾的結構時,下面幾點是要考慮到的:

如果要頻繁和快速地建立、刪除、打開和關閉其中的文件,就要盡量避免把大量文件放入一個文件夾內。最好的解決方案就是把它們分門別類地放到幾個子文件夾中去,這樣才能條理清晰地分配自己的工作量。

要是文件之間沒有彼此的關聯,無法放到幾個邏輯上有關聯的文件夾中去,那就應該禁用 8-3 文件名的生成。而如果的確需要 8-3 文件名(譯者註:例如在 dos 下兼容的需要),提前制訂自己的命名計劃,使長文件名的前 6 個字符不盡相同。

關鍵點

文件夾越大,運行 chkdsk.exe 命令所需的時間越長。詳見「磁盤與文件系統常見問題集」。 反病毒程序

反病毒程序在系統之上掃瞄病毒,就像撐起了一個保護傘,這也影響到文件系統的性能。這種影響對不同的殺毒軟件來說也不一樣。在評價殺毒軟件的時候,要看哪一個軟件在進行基線測試的時候對系統環境影響最小。眾多反病毒軟件都提供了隨用戶意願來自定義軟件運行參數的調節選項以降低對操作系統性能的影響。

壓縮功能

壓縮功能同樣增加了系統的額外開銷。即使在同一計算機內拷貝文件的時候,壓縮文件系統也要經歷一個解壓縮、拷貝、重壓縮為新文件這樣一個過程。詳見本章前面的小節「文件壓縮」。

最近訪問時間

NTFS 捲上的每個文件和文件夾都有一個屬性,就是「最近訪問時間」(LAT),這個屬性表明了該文件或文件夾的最後訪問時間。比如當某用戶打開文件夾列表,在文件夾中添加文件,讀取一個文件,或者對某文件進行更改的時候,都會改變這個屬性。LAT 是存儲在內存中並最終在磁盤的兩個地方完成寫入:

一、MFT 記錄中文件屬性的部分

二、該文件的目錄項中。目錄項存儲在包含該文件的文件夾中,包含多個物理連接的文件(譯者理解:文件在空間上的物理存儲是不一定連續的,可能有多個物理片段,每個片段稱為一個「連接」)也就有多個目錄項。

磁盤上已經存在的 LAT 並不總是最新的,這是由於 NTFS 每隔一個小時才將在內存中打開的文件的該屬性保存一次。在用戶或應用程序對文件進行只讀操作的時候,NTFS 也會延後「最後訪問時間」屬性的寫入,比如在列文件夾目錄或者讀取(但不是更改)文件夾中的一個文件的時候。如果對於「讀」操作, LAT 屬性也要保持最新的話,所有的「讀」操作就變成了「寫」操作,這對 NTFS 的性能是影響很大的。

基於文件屬性的 LAT ,即使它的所有在當前存儲於磁盤上的值完全不正確,也無關緊要。NTFS 會隨時將磁盤上的可疑屬性值用內存中存儲的精確值來替換。

NTFS 最終會在下列位置,將內存中的 LAT 存儲到磁盤上。

在文件的屬性中

如果當前內存中的 LAT 和上次保存在硬盤上的 LAT 有一個小時的時差,或者內存中對該文件的所有進程都結束的時候,NTFS就會對該文件的 LAT 屬性進行更新。例如,如果當前一個文件的 LAT 是 1:00 P.M.,而你在 1:30 P.M. 又讀取了該文件,NTFS 不會更新該 LAT。而如果你又在 2:00 P.M. 的時候再次讀取該文件,NTFS 會把該文件的 LAT 屬性更新到 2:00 P.M.,因為此時該文件的 LAT 存儲屬性為 1:00 P.M. 而內存中的屬性為 2:00 P.M.。

在文件的目錄項中

在下列事件發生時,NTFS 更新目錄項:

當 NTFS 更新文件的 LAT 的時候,檢測到該文件的 LAT 比在目錄項中存儲的 LAT 差別在一個小時以上的時候。這種更新最為典型地發生在當某個應用程序關閉在文件夾中用於訪問該文件的句柄的時候。如果該程序延長該文件句柄的打開時間,就會在更新目錄項的時候出現遲滯。

當 NTFS 更新其它的文件屬性比如「最近更改時間」(LMT),而 LAT 的更新未決的時候。在這種情況下,NTFS 會在不影響系統性能的前提下,隨其它屬性的更新而更新 LAT。

 

軟體陣列系統使用建議(Software Raid Suggestion)

軟體陣列系統使用建議(Software Raid Suggestion)

1. 主機系統一定要記得安裝 UPS :

到了夏天的用電及斷電高峰時, 主機很容易因為不穩定的電壓而當機或者是重開, 尤其是臺灣的電力系統, 因為大量的使用冷氣, 電源吃緊, 很容易在瞬間造成壓降或者是突出電波, 這對於電腦主機系統來說是很傷的, 所以若不考量長時間的斷電情況下, 最好還是要安裝一個小的 UPS, 一般來說若是採用 百服您主機 的話, 可以直接接上 1KV 的UPS , 這樣就可以達到安全的保護主機與資料的目地  

2. 24Hrs 主機系統的硬碟要記得定期更新 :

24x7 的主機系統, 因為長時間沒有停機, 所以硬碟是處於隨時轉動的情況, 再加上使用者的存取後, 硬碟的損毀是常發生的, 最常見的就是壞軌, 當然這時候若你沒有一個安全的 Raid 系統, 有沒有備份的話, 那就真的慘了, 若是採用Raid 5 的磁碟陣列系統, 你可以輪流的更換硬碟, 一般來說IDE 及 SATA 的硬碟壽命都在 3-5 年左右, 依照我們的經驗, 超過這個時間後的硬碟很容易出事, 所以若有超過三年以上的硬碟請記得更換, 當然若是採用 SCSI 的硬碟壽命可以延長一點, 在更換硬碟時要記得作上記號, 也就是更換的日期, 這樣下次要換的時候就可以照著日期來輪替.  

3. 主機系統的散熱 :

採用 Raid 後的主機少則有兩棵硬碟, 多則 3-5 顆以上, 主機的機殼內會因為廢熱的問題造成主機運作的不正常, 所以一定要採用大一點的機殼, 或者是 Server 等級的機殼, 我們公司出的主機系統原本是使用采石之星的黑色機殼, 但在 2005 年後就很難買到, 目前正在考慮採用其它家的機殼, 建議在內部風扇部份可以多安裝幾顆, 特別是硬碟旁的散熱一定是要有抽進或者抽出的風扇, 不然保證你的電腦會燙到連外殼都是熱的.  

4. 硬碟的分割切勿全部用完 :

在硬碟分割磁區的時候記得一定要保留一些 Free Space , 也就是不要把一整個硬碟的空間都用完, 因為在多次的經驗中發現, 若Raid 發生問題, 重新加入磁區時都會顯示磁區太小無法加入, 所這時你就必需要將原本的磁區刪除後重分, 一般來說加大個 10 - 20MB後, 都可以正常的加入到陣列中, 所以需要保留一些空的磁區以備不時之需.  

5. 硬碟最好不要混用 :

雖然 Software Raid 可以將不同架構的硬碟合成一個陣列, 但是有時候還是會發生不可預期的錯誤, 若是有需要更換硬碟的話建議最好採用同一品牌硬碟, 因為之前我們曾發生過 Maxtor 與 WD 的硬碟在分割磁區時計算大小不同, 而造成無法加入陣列的情況, 若是都採用同一品牌那問題會比較少一點, 當然若真的不行的話那也只好用囉 !!

 

各廠牌硬碟介紹(Various trade marks hard disk introduction)

以市場上的主流硬碟來說,仍是IBM、MAXTOR、WD與SEGATE這四家大廠所推出産品,但近來三星硬碟進入中國市場,成爲存儲市場的亮點。總的來說這幾家大廠的産品各有各的特色,大家可以根據需要選擇。
1、IBM

IBM硬碟一直以優異性能受到衆多玩家的寵愛,而且其也是目前市面上唯一使用玻璃碟片的硬碟。不過IBM硬碟在本年度將從市面上上消失,取而代之是日立硬碟了,但IBM硬碟還會在市面上上存留一段時間。 (1)騰龍四代120GXP

騰龍四代是IBM首款單碟40GB的硬碟,7200轉,2MB資料緩存,平均尋道時間也還是8.5ms,支援ATA100。騰龍四代仍採用IBM特殊的玻璃碟片,其優點是硬碟抗震性能好,提高了讀盤性能。騰龍四代還採用了VCM噪音抑制技術,並採用了3層衝壓式頂蓋,可以極大限度降低馬達高速運轉時的噪音。目前騰龍四代120GXP 有60GB、80GB、120GB三種類型的産品,雖說其將易名,但IBM的性能一直十分強勁,還是挺得大家考慮的。

注:目前騰龍四代120GXP質保爲1年。

(2)騰龍五代180GXP

IBM 180GXP系列是IBM推出的第一款單碟60G的7200轉的硬碟,由於採用玻璃碟片的硬碟返修率高,所以騰龍五代採用的是鋁碟片。騰龍五代最大採用3碟連裝,可以達到180G的最大容量,仍採用液態軸承技術製造,採用tagn seek技術,內部傳輸率爲699Mbit/s,平均尋道時間爲8.5ms,是目前最快的臺式機個人電腦硬碟。目前騰龍五代180GXP有容量60GB、120GB、180GB三種類型,其中180GB硬碟又按緩存的大小分兩種版本,一個爲2MB版本,一個爲8MB的版本(這個可以通過它的型號來辨別,如果A後是以“-0”結尾,那麽就是2MB的版本,如果是A“-1”那麽就是8MB的。)

注:緩存2MB的騰龍五代180GXP硬碟的質保是一年,而8MB版本硬碟的有三年質保,大家選購時可要留意了。

2、希捷(Seagate)

希捷原先的角色與目前的AMD差不多,早期其産品由於噪音大、熱量大而不爲玩家所認可,但近年來希捷硬碟採用了新技術,一改“二大”的缺點,性能有了極大的提升,是目前性能價最爲突出的産品。值得一提的是,希捷首款支援串列ATA介面的硬碟已經上市了。

(1)U6系列、UX系列

U6系列是希捷面向低端用戶所推出的産品,它的轉速爲5400PRM,單碟容量爲40GB,2MB緩存,平均定址時間爲8.9ms,採用ATA100介面形式,由於採用了最新的硬碟技術,在性能上U6表現相當出衆,幾乎能和大部分7200RPM硬碟相媲美。U6有20GB、40GB兩種。

UX系列也是低端産品,是U6系列的後續産品。UX採用了新的SoftSonic液壓軸承系統,希捷3D防護系統,尺寸減薄25%,降低了熱量,其他指標與U6一樣。UX系列常見容量爲20GB。

(2)酷魚4代

酷魚4代是現在市場上希捷的主流硬碟,此系列產品在單碟容量,轉速,噪音及穩定方面都表現優異。酷魚4代採用了新的SoftSonic液壓軸承系統和希捷獨有的3D防護系統,轉速爲7200rpm,單碟容量爲40GB,平均尋道時間爲雙碟裝的平均尋道時間爲9.5ms,單碟裝的尋道時間只有8.9ms,2MB緩存,ATA100介面。酷魚4代有20GB、40GB、60GB及80GB的産品,四款産品的型號分別爲:ST320021A(20 GB)、ST340016A(40 GB)、ST360021A(60 GB)、ST380021A(80 GB)。

(3)酷魚5代

酷魚5代是希捷最新推出的單碟容量爲60GB的産品,同樣採用SoftSonic液壓軸承系統和3D防護系統,轉速爲7200rpm,120GB大容量,平均尋道時間爲9.4ms。至於雜訊表現方面,酷魚5與酷魚4相比安靜了不少,採用單碟的酷魚5空轉雜訊在2.5db以下,雙碟的酷魚V雜訊稍大一些。酷魚V分兩個系列,一個是普通ATA100介面的,目前有4種容量的産品,容量分別是40GB、60GB、80GB和120GB,型號分別爲ST340017A、ST360015A、ST380023A和ST3120023A,緩存容量均爲2MB;另外一個則是串列ATA介面的,有兩種規格,容量分別是80GB和120GB,型號爲ST380023AS和ST3120023AS,並且其內置緩存也將達到8MB。

注:希捷硬碟的質保已由原本的一年改為三年。

3、邁拓(MAXTOR)

(1)美鑽三代

美鑽系列硬碟是Maxtor面向低端用戶推出的一個系列,屬於5400轉産品,其緩存爲2MB,平均尋道時間<11.3ms,支援ATA133。與其他品牌的5400轉硬碟不同,美鑽三代採用是單碟容量爲80GB的碟片,但由於其採用單碟單磁頭的簡單設計,(即整塊硬碟只用一個磁頭讀寫資料,這種簡單設計大大降低機械設計造成的誤差的影響,提高了硬碟的穩定性。)所以美鑽三代最大容量只有40GB。此外在美鑽系列硬碟中,邁拓公司首次採用了磁頭的載入載出技術,這是運用在筆記本硬碟上的技術,讓靜止中的硬碟磁頭可以自動歸位元在磁片外圈的特殊架子上,而非停在磁片內圈,避免外力碰撞時讓磁頭撞擊磁片,用於增加硬碟運行的安全性。目前市面上有容量爲30GB、40GB兩種。

(2)星鑽三代、星鑽四代

星鑽三代也是Maxtor面向低端用戶推出的一個系列,它的轉速爲5400RPM、單碟容量40GB,2MB緩存,平均尋道時間 12ms,支援ULTRA ATA/100(160GB版本支援ATA133)。與其他主流産品最明顯的區別是星鑽三代採用了突破137GB的容量極限的Big Drives技術,使星鑽三代的最大容量達到了驚人的160GB。
星鑽四代硬碟真正的型號是DiamondMax 16,官方的中文名稱應該爲星鑽系列DiamondMax 16,也是轉速爲5400RPM的産品,採用了Ultra ATA/133介面,內置2MB緩存,平均尋道時間小於12.1ms,單碟容量爲80GB,有60GB、80G、120GB以及最高160GB等幾種。

(3)Diamond Max Plus D740X(金鑽七代)

金鑽七代系列是曾是Maxtor的主打産品之一,是單碟40GB硬碟中的代表性産品,是邁拓自收購昆騰硬碟事業部後推出第一款7200RPM 硬碟,也是第一款支援ATA-133介面的IDE硬碟産品。D740X面向的是高端用戶,2MB緩存,平均尋道時間與以前産品基本上沒變化都是8.5ms,支援硬碟靜音技術,具備有ShockBlock防震和Maxsafe資料保護技術。與早前採用高碟片數封裝的金鑽不同,金鑽七代的最大碟片數只有二張,也就是說它所能提供的最高容量爲80GB。(注意:金鑽七代系列中有兩個版本,早期版本是採用標準電機,後期版本則採用了採用的是液態軸承電機,所以新版本的金鑽七代更安靜,也更加穩定。) (4)Diamond Max Plus 8

Diamond Max Plus 8自開始,Maxtor不再使用原來的“金鑽*代”的中文命名方式,改爲統一命名方式,即7200轉系列產品命名爲“金鑽系列+産品英文名稱”,5400轉系列爲“星鑽系列+産品英文名稱”,所以Diamond Max Plus 8的正式中文名稱應該是金鑽系列DiamondMax Plus8,但由於許多人習慣了早先的命名模式,所以也有不少還是以金鑽八代來簡稱Diamond Max Plus 8。

Diamond Max Plus 8與美鑽一樣屬於超薄單碟硬碟,使用單碟80GB的碟片,單磁頭單碟片設計,單碟上限爲40G,液體軸承馬達,轉速爲7200RPM,2M緩存,平均尋道時間小於9.7ms,支援ATA/133。Diamond Max Plus 8由於採用與美鑽同是採用傳統的單磁頭單碟片設計,因此精簡了電氣線路,也就降低了機械的故障或然率,提高了磁片的工作可靠性,同時也增加了磁片的搞衝擊能力以及防震能力,使得整個硬碟只有17MM厚度。當然電氣線路的減少還直接地造成了製造成本的下降。爲了便於硬碟的攜帶,Diamond Max Plus 8延續了美鑽三代的磁頭載出載入技術,這是運用在筆記本硬碟上的技術,讓靜止中的硬碟磁頭可以自動歸位元在磁片外圈的特殊架子上,而非停在磁片內圈,避免外力碰撞時讓磁頭撞擊磁片,用於增加硬碟運行的安全性,不會令硬碟再有如玻璃般脆弱的感覺。總的來說,它的性能與七代相比,有不少的性能提升,目前市面上上常見的有30GB、40GB兩種。

(5)DiamondMax Plus 9

DiamondMax Plus 9系列是邁拓最新針對高端市場推出的産品。DiamondMax Plus 9的外型和現在市場上的主流金鑽七代一模一樣,兩者最大的改進就是金鑽九代採用了單碟80GB的碟片,因此性能上有進一步提高,而且最大容量也將超過200GB。DiamondMax Plus 9採用液體軸承,轉速爲7200RPM,緩存有2M和8MB兩個版本(目前只有2M的版本,編號爲6YxxxL0),包含著邁拓的最新技術如Quiet Drive靜音技術、防震保護系統-Shock Protection System、資料保護系統-Data Protection System等等,空轉雜訊也達到2.5db級別,支援ATA/133。

注:目前邁拓硬碟的質保已經由原來的一年改爲兩年。

4、西數(WD)

與上面幾家硬碟廠商相比,西部資料公司的産品只能稱上中規中矩,以穩中求勝,由於其産品價格平易近人,品質和服務都有比較充分的保障,所以在市場上口碑也不錯。值得一提的是,他們“首創”的8MB緩存版魚子醬,將IDE硬碟正式領入了8MB緩存的時代。

(1)WD Protégé 5400 RPM Drives

WD Protégé 5400 RPM Drives是西數針對低端用戶推出的産品,單碟容量爲40GB,轉速爲5400RPM,均尋道時間是9.5毫秒,2MB緩存,支援Ultra ATA/100,、具有Date Lifeguard,具有Caviar系列硬碟提供的所有性能。

(2)WD Caviar 7200 RPM Drives系列

WD Caviar 7200 RPM Drives系列西數針對是高端臺式機硬碟市場推出的産品,具有世界一流水平的單片密度和容量,WD Caviar 7200 RPM系列單碟容量爲40GB,支援Ultra ATA/100、Ultra ATA/66介面,採用西數獨創的Data Lifeguard"資料衛士"--高效可靠的資料保護技術,平均尋道時間爲8.9毫秒。在此系列中有緩存2MB和8MB兩個版本,大家可以能過其命名來區分:西部資料WDXXXXBB系列產品是7200rpm、單碟40GB的産品,緩存容量2MB。西部資料WDXXXXJB系列產品是7200rpm、單碟40GB的産品,毫秒,8MB快取記憶體(不過最新WD2000JB的單碟容量提升至60GB。)WD Caviar 7200 RPM Drives的容量從40GB到200GB不等,相當齊全。

注:西數硬碟2MB緩存的硬碟質保爲1年,8MB的硬碟質保爲三年。

5、三星

三星硬碟其實很早就在市面上出現了,我購買的第一塊硬碟就是三星的3.2GB的硬碟。但一直以來,三星硬碟的性能不出衆,價格也不宜人,沒有什麽突出特點,所以一直的硬碟市場默默無聞,不爲大多數人知曉。近年來,三星在其硬碟中採用了Noise Guard噪音控制技術、Silent Seek磁頭尋道靜音技術、ImpacGuard硬碟磁頭抗震技術、SSB震動技術、緩衝資料安全保護技術和雙DSP快速尋道技術等新技術,使三星硬碟在性能、可靠性方面有了很大的提升,近來成爲存儲市場上的一個亮點

(1)三星SV系列

三星SV系列是三星針對低端市場推的産品,轉速爲5400rpm,2MB緩存,支援ATA/100,並使用了獨有的ImpacGuard技術,使得硬碟的防震能力有很大的提高。SV系列的單碟容量有40GB,60GB兩種,20GB、40GB的SV硬碟使用單碟容量40GB的碟片,60GB、80GB、120GB的SV硬碟則使用單碟容量爲60GB的碟片。

(2)三星SpinPoint系列(簡稱SP系列)

三星SpinPoint系列產品是三星針對高端市場推的産品,轉速都爲7200rpm,2MB緩存,具有三星獨特的ImpacGuard和SSB(Shock Skin Bumper)技術,其中SSB(震動外殼緩衝)是在三星硬碟外殼上具有一圈一次成型的外框,能夠有較緩衝震動,減小震動對硬碟內部的影響。ImpacGuard則是加強了硬碟磁頭的抗震能力,和三星硬碟的上一代産品性能大幅度落後於其他硬碟相比,我SpinPoint系列的性能有了明顯的進步,和其他品牌硬碟之間的性能還是有一定的差距。目前SpinPoint系列也有的單碟容量有40GB,60GB兩種,40GB的SpinPoint硬碟使用單碟容量40GB的碟片,容量在60G以上的SpinPoint硬碟則使用單碟容量爲60GB的碟片。

注:三星硬碟的質保是三年。

 

硬碟壞軌預防(Hard disk bad axle prevention)

硬碟使用久了,便有可能出現各種各樣的問題,而硬碟“壞軌”是這其中最常見的問題。 如果在保固期內,你可將硬碟拿到銷售商出處更換,而過了三年保固期又該怎麼辦呢?下面是維修維護硬碟的一些方法,希望能對你維修硬碟有所幫助。

一、硬碟出現壞軌的先兆

硬碟壞軌分為邏輯壞軌和物理壞軌兩種,前者為軟壞軌,通常為軟體操作或使用不當造成的,可用軟體修復;後者為真正的物理性壞軌,它表明你的硬碟磁軌上產生了物理損傷,只能通過更改硬碟分區或磁區的使用情況來解決。出現下列情況]許你的硬碟真的有壞軌了: 首先,你在打開、運行或拷貝某個檔時硬碟出現操作速度變慢,且有可能長時間操作還不成功或表現為長時間死“啃”某一區域或同時出現硬碟讀盤異響,或乾脆Windows系統提示“無法讀取或寫入該檔”,這些都可表明你的硬碟某部分出現了壞軌。 其次,每次開機時,Scandisk磁片程式自動運行,肯定表明你的硬碟上有需要修復的重要錯誤,比如壞軌。你在運行該程式時如不能順利通過,表明硬碟肯定有壞軌。當然,掃描雖然也可通過,但出現紅色的“B”標記,表明其也有壞軌。 第三,電腦啟動時硬碟無法引導,用軟碟或光碟啟動後可看見硬碟盤符但無法對該區進行操作或操作有誤或乾脆就看不見盤符,都表明硬碟上可能出現了壞軌。具體表現如開機自檢過程中,螢幕提示“Hard disk drive failure”“Hard drive controller failure”或類似資訊,則可以判斷為硬碟驅動器或硬碟控制器硬體故障;讀寫硬碟時提示“Sector not found”或“General error in reading drive C”等類似錯誤資訊,則表明硬碟磁軌出現了物理損傷。 最後,電腦在正常運行中出現死機或“該檔損壞”等問題,也可能和硬碟壞軌有關。

二、硬碟壞軌的維修

Scandisk磁片掃描程式是解決硬碟邏輯壞軌最常用的工具,而我們常見的FORat命令不能對任何硬碟壞軌起到修補作用,這點大家需明白。如果硬碟出現了壞軌,我們可在Windows系統環境下,在“我的電腦”中選中要處理的硬碟機,選擇其“內容”,在出現的“工具”按鈕中選擇“立即檢查”,點擊“開始”,再在“掃描類型”中選“完整”,並將“自動修復錯誤”打上“勾”,然後“開始”既可,它將對硬碟盤面做完全掃描處理,並且對可能出現的壞簇做自動修正。其次,在DOS狀態下,硬碟有壞軌,電腦在啟動時一般會自動運行Scandisk進行掃描,並將壞簇以黑底紅字“B”(bad)標出。當然,如果系統在啟動時不進行磁片掃描或已不能進入Windows系統,我們也可用軟碟或光碟啟動盤啟動電腦後,在相應的磁碟機下,如“A:”下運行Scandisk *:(注:*為要掃描的磁碟機),來對相應需要掃描修復的硬碟分區進行修理。 其他的如諾頓工具箱中的NDD“磁片醫生”及Pctools等相關工具對硬碟進行掃描也是修復硬碟壞軌的最常用的方法,其用法很簡單,許多報刊上也有介紹,大家可找來試用一下。 如果硬碟上出現了無法修復的壞簇或物理壞軌,大家可用一些磁片軟體將這些壞軌單獨分為一個區並隱藏起來,這樣可令你的硬碟延長使用壽命。

方法一:

如一塊4.3G硬碟在2G處有嚴重的物理壞軌,用FORat格式化進行不下去,Scandisk或NDD檢測也通不過,但能正常分區。找來一款分區格式化軟體Smart Fdisk,用開機片啟動電腦後,進入磁碟机A:,運行該軟體的執行檔SFdisk.EXE;然後刪掉(DEL)原有分區,算出壞軌在硬碟上的所在位置。如本例中,先建立1990M的基本分區,快速格式化後並啟動它,然後再把壞軌處分出約50M的邏輯分區,再將所剩的硬碟空間作為一個邏輯區後用快速格式化功能將其快速格式化;最後再將那個約50M的壞軌所在的區刪除(DEL)掉就是了。然後重啟,一個有嚴重物理壞軌的硬碟就很快被修好了,以後磁頭再也不會去讀那些被刪除了的壞軌區了。

方法二:用Windows系統自帶的Fdisk分區。

例如一塊1G的硬碟,在格式化到10%時不能順利通過,這時按Ctrl+Break強行終止,運行Fdisk建立一個90M的DOS分區為C磁碟,然後再建立一個20M邏輯磁碟D,再將餘下的800余M建立一個邏輯磁碟E。退出Fdisk再運行FORat E:,如果格到10%時又遇到阻礙,這時用Fdisk再建立一個88M的E磁碟、10M的F磁碟,餘下的790M作為G磁碟。繼續重複上面的操作,直到完成。然後,運行Fdisk將10M的D、F磁碟刪除,這時餘下的就是沒有壞軌的好磁碟了。

方法三:同理

,用PartitionMagic、DiskManager等磁片軟體也可完成這樣的工作。如PartitionMagic分區軟體,先用PartitionMagic4中“check”命令或Windows中的磁片掃描程式來掃描磁片,算出壞簇在硬碟上的位置,然後在Operations功能表下選擇“Advanced/bad Sector Retest”;把壞簇所在硬碟分成多個區後,再把壞簇所在的分區隱藏,以免在Windows中誤操作,這個功能是通過Hide Partition功能表項來實現的。這樣也能保證有嚴重壞軌的硬碟的正常使用,並免除系統頻繁地去讀寫壞軌從而擴展壞軌的面積。 系統顯示“TRACK 0 BAD,DISK UNUSABLE”,意思為“零磁軌損壞,硬碟無法使用”或用磁片掃描程式掃描其他硬碟時其0磁區出現紅色“B”。硬碟0磁區損壞,是大家比較頭痛的故障,一般人往往將出現這樣故障的硬碟作報廢處理。其實合理運用一些磁片軟體,把報廢的0磁區遮罩掉,而用1磁區取而代之就能起到起死回生的效果,這樣的軟體如ctools9.0和NU8等。

方法一

:我們就先以Pctools9.0為例來作說明。一塊2.1G硬碟出現上述故障,用磁碟啟動電腦後,運行Pctools9.0目錄下的DE.EXE文件。接著選主功能表Select中的Drive,進去後在Drive type項選Physical,按空格選定,再按Tab鍵切換到Drives項,選中hard disk,然後OK回車後回到主功能表。打開Select菜單,這時會出現Partition Table,選中進入後出現硬碟分區表資訊。該硬碟有兩個分區,找到C區,該分區是從硬碟的0柱面開始的,那麼,將1分區的Beginning Cylinder的0改成1就可以了,保存後退出。重新啟動電腦後按Del鍵進入COMS設置,運行“IDE AUTO DETECT”,可以看到CYLS由782變成781。保存退出後重新分區格式化該硬碟,使其起死回生。

方法二

:諾頓NU8.0也較好用。例如一塊1.28G硬碟出現0磁軌損壞故障,進入NU8工具包目錄,運行其主程序NORTON.EXE,然後可先選“補救磁碟”RESCUE選項對該硬碟的引導區、分區表等資訊進行備份。接著選擇“磁片編輯器DISKEDIT”,成功運行後選“物件OBJECT”,選“分區表”後可見本硬碟的參數如下:面SIDE為0-63,簇CYLINDER為0-255,磁區SECTOR為1-63,其主引導記錄和分區表資訊就應該在0面0柱1磁區。我們要做的事就是把其C磁碟的起始磁區從0面0柱1磁區改為0面1柱1磁區,移動游標手工修改即可。另外需要說的就是,改動數值要根據具體情況而定。最後存檔後退出重啟電腦,用FORat命令格式化硬碟即可正常使用了。需要特別留意的是,修好後的硬碟一定不要再用DOS下的Fdisk等分區工具對其進行重新分區操作,以免其又改變硬碟的起始柱面。 如果以上各招都不見效,那麼就得使用主板自帶的硬碟低格程式或硬碟廠家隨盤贈送的低格程式如DM、LFORat等對硬碟全盤進行低階格式化處理了,它可對硬碟的一些壞軌進行重新整理排除。


三、如何正確使用才能減少壞軌的發生

上面說了那麼多,都有點亡羊補牢之嫌,而正確使用好硬碟才是減少硬碟壞軌發生、提高硬碟使用壽命的最好方法。

1.硬碟在工作時不能突然關機

當硬碟開始工作時,一般都處於高速旋轉之中,如果我們中途突然關閉電源,可能會導致磁頭與碟片猛烈磨擦而損壞硬碟,因此要避免突然關機。關機時一定要注意面板上的硬碟指示燈是否還在閃爍,只有在其指示燈停止閃爍、硬碟讀寫結束後方可關閉電腦的電源開關。

2.防止灰塵進入

灰塵對硬碟的損害是非常大的,這是因為在灰塵嚴重的環境下,硬碟很容易吸引空氣中的灰塵顆粒,使其長期積累在硬碟的內部電路元器件上,會影響電子元器件的熱量散發,使得電路元器件的溫度上升,產生漏電或燒壞元件。 另外灰塵也可能吸收水分,腐蝕硬碟內部的電子線路,造成一些莫名其妙的問題,所以灰塵體積雖小,但對硬碟的危害不可低估。因此必須保持環境衛生,減少空氣中的潮濕度和含塵量。切記:一般電腦用戶不能自行拆開硬碟蓋,否則空氣中的灰塵進入硬碟內,在磁頭進行讀、寫操作時劃傷碟片或磁頭。

3.要防止溫度過高

溫度對硬碟的壽命也是有影響的。硬碟工作時會產生一定熱量,使用中存在散熱問題。溫度以20~25℃為宜,過高或過低都會使晶體振盪器的時鐘主頻發生改變。溫度還會造成硬碟電路元器件失靈,磁介質也會因熱脹效應而造成記錄錯誤。溫度過低,空氣中的水分會被凝結在積體電路元器件上,造成短路; 濕度過高時,電子元器件表面可能會吸附一層水膜,氧化、腐蝕電子線路,以致接觸不良,甚至短路,還會使磁介質的磁力發生變化,造成資料的讀寫錯誤;濕度過低,容易積累大量的因機器轉動而產生的靜電荷,從而燒壞CMOS電路,吸附灰塵而損壞磁頭、劃傷磁碟片。機房內的濕度以45~65%為宜。注意使空氣保持乾燥或經常給系統加電,靠自身發熱將機內水汽蒸發掉。另外,儘量不要使硬碟靠近強磁場,如音箱、喇叭、電機、電臺、手機等,以免硬碟所記錄的資料因磁化而損壞。

4.要定期整理硬碟上的資訊

在硬碟中,頻繁地建立、刪除文件會產生許多碎片,碎片積累多了,日後在訪問某個檔時,硬碟可能會花費很長的時間,不但訪問效率下降,而且還有可能損壞磁軌。為此,我們應該經常使用Windows 9x系統中的磁碟重整程式對硬碟進行整理,整理完後最好再使用硬碟修復程式來修補那些有問題的磁軌。

5.要定期對硬碟進行殺毒

現在的病毒攻擊範圍越來越廣泛,而硬碟作為電腦的資訊存儲基地,通常是其攻擊的首選目標。每年的4月26日令每位電腦使用者都心有餘悸,筆者單位上的幾隻硬碟就慘遭過CIH的攻擊。所以,為了保證硬碟的安全,我們應該注意利用最新的殺毒軟體對病毒進行查殺,同時要注意對重要資料進行保護和經常性的備份。

6.用手拿硬碟時要小心

在日常的電腦維護工作中,用手拿硬碟是再頻繁不過的事了。也許這最常見的事情,最不能引起我們的注意。其實,用手拿硬碟還是有學問的,稍有不慎也會使硬碟“報廢”的,因此我們在用手拿硬碟時一定要做到以下兩點: ①;要輕拿輕放,不要磕碰或者與其他堅硬物體相撞; ②;不能用手隨便地觸摸硬碟背面的電路板。這是因為在氣候乾燥時,人體通常帶有靜電,在這種情況下用手觸摸硬碟背面的電路板,則人體靜電就可能傷害到硬碟上的電子元器件,導致硬碟無法正常運行。 因此,我們在用手拿硬碟時應該抓住硬碟兩側,並避免與其背面的電路板直接接觸。有些類型的硬碟會在其外部包上一層護膜,它除具備防震功能外,更把電路板保護其中,這樣我們就可以不用擔心什麼靜電了。

7.儘量不要使用硬碟壓縮技術

我們以前在硬碟空間不大時,總是想方設法節省硬碟空間,例如常見的措施是通過Doublespace、Drvspace命令來壓縮硬碟空間。但當壓縮卷檔逐漸增大時,這種方法就有一個很明顯的缺點,那就是硬碟的讀寫資料大大減慢了。隨著硬碟技術的飛速發展,磁片的容量也是節節攀高,目前市場上流行的硬碟空間都在20G左右,現在很難再出現以前那種硬碟空間不夠用的情況了,所以我們也沒有必要再使用硬碟壓縮技術了。

8.在工作中不能移動硬碟

硬碟是一種高精設備,工作時磁頭在碟片表面的浮動高度只有幾微米。當硬碟處於讀寫狀態時,一旦發生較大的震動,就可能造成磁頭與碟片的撞擊,導致損壞。所以不要搬動運行中的微機。在硬碟的安裝、拆卸過程中應多加小心,硬碟移動、運輸時嚴禁磕碰,最好用泡沫或海綿包裝保護一下,儘量減少震動。 9.使用塑膠或橡皮來消除硬碟噪音

在硬碟轉速相對較高的情況下,如果硬碟被固定在金屬托架上或者放置不當時,一旦接通電源,硬碟就有可能出現比較強烈的震動,時間一長,就有可能損壞硬碟的磁頭或者劃傷硬碟的磁軌。為了消除噪音,我們可以利用硬碟上靠近四個角的安裝螺釘孔,用彈力大、質地好的橡皮筋將硬碟懸吊在機箱內;如果硬碟是水平放置的,我們也可以利用彈性和尺寸適當的橡皮墊或橡皮柱墊在硬碟下面,以便達到減震的目的。這裏要注意的是,我們選用橡皮筋懸吊時,應選取質量好、彈力大且有絲線包裹的那種,最好選用服裝上使用的有編織物包裹的橡皮筋,以免橡皮筋失效後發生意外。適度拉緊橡皮筋,並注意安裝過程中不要使橡皮筋受傷。

 

深入了解SSD硬碟的規格(Inquire deeply SSD specification)

傳統式硬碟一向是電腦裡一個為人詬病的零件,撇開機械式老舊且不耐震之外,它的重量就足以讓筆記型電腦的整體重量壓不下來,其他像是發出噪音、壽命短、資料傳輸速度慢等一連串的缺點,不禁讓人問:這是電子時代該出現的產物嗎?

我們一直在找尋取代硬碟的大容量儲存裝置,但都尋尋覓覓,直到半導體製程的突破,連帶拉起的NAND FLASH儲存技術崛起。NAND Flash具備有電子式的儲存,完全沒有任何一個機械裝置,重量可以壓到硬碟的好幾十分之一,傳輸速度比硬碟來的快,耐震且體積小,在任何一點來看都是優於硬碟,唯其存取壽命有限,但在SLC(Single-Level-Cell)方面卻還是大有可為,十萬次的存取次數以及比MLC(Multi-Level-Cell)快上三倍的速度,皆是取代硬碟的不二人選,足夠用於作業系統碟7年到10年以上。

混合硬碟:傳統硬碟 + SSD

目前,SSD受制於單價仍遠高於傳統式硬碟,短期間很難能100%取代硬碟。但基於對SSD的需求,所以出現了混合硬碟的形式。混合硬碟即一個SSD碟當作是作業系統碟,電腦的作業系統安裝在此碟中,在開機關機、存取資料或是耐震上,皆有不錯的表現,而大量的資料則儲存在傳統的硬碟上,由於傳統硬碟有CP值上的優勢,故可以做大容量的資料保存。另外,一般資料存取並不影響到震動中作業系統的正常運作,因為作業統是放在SSD碟裡面的。這樣的組合同時可達到極佳的效能,也達到降低成本。依照現在市面的價錢來看,16G SLC SSD搭配160G/250G的傳統硬碟是比較划算的組合。

混合硬碟:SLC SSD + MLC SSD

前面提到SLC製程的SSD會比MLC SSD價錢來的高,原因在於SLC的製程難度較高,但其one-by-one bit傳輸的特性,讓他的傳輸速率比MLC製程的NAND FLASH快上三倍,壽命是MLC製程的10倍,而耗電量又略小於MLC製程的優勢(SLC NAND FLASH約略減少15%的耗能),讓SLC SSD成為追求快速與穩定的作業系統槽的不二首選。但是在非系統程式資料存取方面,由於資料極少搬動且不追求高速的情況下,可以採用單價較低的MLC製程的SSD當作資料存放的區域。目前市面上暢銷的ASUS Eee PC即是採用此一策略,缺點是MLC製程的SSD價錢仍舊高於一般的傳統硬碟。

SSD應用範圍

目前SLC SSD的大容量儲存方案,主要用於航太或是軍事用途,作為高速用途的裝置上面,單價雖高但具備速度快壽命又長且耐震的特性,適用於航太工業或是軍事用途等比較在意效能且環境較惡劣的情況下使用。而小容量的SLC SSD儲存方案,目前主要應用在筆記型電腦的系統磁碟上,由於小容量SLC SSD單價比高容量的低,但容量足以應付系統磁碟的需求。

MLC製程的儲存方案應用範圍就比較廣了。舉凡市面上目前大多數的NAND FLASH的應用如MP3、隨身碟、手機、照相機、記憶卡或是其他小零件的應用,幾乎都是以MLC NAND FLASH為主,原因無他,就是因為MLC的價錢低,而這些裝置的運作是不需要高速的需求的。但是MLC的壽命也是一大障礙,尤其是對於隨身碟這一類型的裝置,常需要放置重要文件,所以風險不小。

而混合型的硬碟應用範圍大多用於筆記型電腦及追求效能的桌上型電腦。因為筆記型電腦對於耐震的要求十分貼近SSD的需求,再考量價格的因素下,SSD加上傳統硬碟或是SLC SSD加MLC SSD是一個很好的解決方案;而在電腦的應用方面,可以參考筆記型電腦的方案或是另一個由Intel提出的概念-Turbo Memory。Turbo Memory即在電腦主機裡面加裝一個小容量的SSD,在關機的時候將RAM裡面所執行的資料載入到SSD裡面,下次開機的時候直接將SSD裡面的資訊載入RAM裡面,節省了許多開關機的時間。

結論

對於SSD的最大的關鍵還是在於價錢,但人類目前追求半導體製程的演進以及其他演算法的改良,SSD取代硬碟勢必是未來的趨勢了,就看看市場如何反應或是有什麼新的應用推出。



 

硬碟故障的統計原因(Failure Trends in a Large Disk Drive Population)

此文章統計的是硬碟壽命參考的數據,FYI
這篇研究的對象是,十萬台 PATA/SATA, 5400~7200 rpm, 80~400GB 的硬碟。
研究期間為 2005年12月 ~ 2006年8月。
Vendor MTBF and Google AFR
Mean Time Between Failure(MTBF)
是硬碟廠商提供的硬碟壽命參考數據。如果廠商規格提供 300,000 MTBF,則可以預期在大量的同型硬碟中,有一半的數量會在使用 300,000 小時前壞掉。但是,MTBF沒有告訴我們,剩下的硬碟還能運作多久。
理想中,如果我們有 600,000 顆 300,000 MTBF 的硬碟,會預期每個小時就會壞掉一顆。
一年中,就有 8,760顆硬碟壞掉,換算成 Annual Failure Rate (AFR) 的話,就是 1.46% (8,760 / 600,000)。

Manufacturer’s MTBF specs
其實,廠商得出的 MTBF 數據與現實世界有一些差距,所以我們常常發現這些實驗室的數據拿到現實世界時,壽命並不如數據來得長。_
這是因為廠商的實驗環境。首先,他們的實驗環境因素,並沒有辦法完全反映真實世界的環境。第二,實驗數據依賴的硬碟錯誤回覆,只是眾多回覆中的一組資料,因此當接收到回覆正常時,並不代表此硬碟可以正常運作,因為壞掉的原因有很多種。
因此,MTBF 只能說是現實世界的底線或最佳情形。
How smart is SMART?

SMART (Self-Monitoring, Analysis, and Reporting Technology) 是設計用來偵測硬碟是否正常的技術。通常 SMART 被認為以下四項的偵測結果與硬碟壞掉的比率有明顯的正相關:
» scan errors
» reallocation count
» offline reallocation
» probational count
Google 發現,只有第一項有顯示正相關,即他們發現當硬碟第一次出現 scan errors 時,在往後 60 天內壞掉的機率是正常硬碟的 39 倍。除了 scan errors,其它都沒有明顯的正相關。
因此,SMART 能夠警告的訊息有限,不能夠太依賴它。例行的備份還是王道,如果 SMART 丟出任何一個警告訊息,還是壞一顆硬碟吧。
Over work = early death?

一般人認為讀寫忙碌的硬碟,其壞掉的比率較高。但是 Google 發現不一定都是如此。
在硬碟使用一年後,中等忙碌的硬碟壽命較不忙碌的硬碟長。使用到第三年時,不忙碌的硬碟反而是最容易壞掉的。

Sudden heat death?
一般人也認為溫度是造成硬碟壞掉的重要兇手之一。但是 Google 發現,太低的溫度也不好。平均而言,25~35度是最佳的溫度,且若在使用未達一年的硬碟,最佳溫度是35~45。





以下是原文:
Failure Trends in a Large Disk Drive Population
Eduardo Pinheiro, Wolf-Dietrich Weber and Luiz André Barroso
Abstract

It is estimated that over 90% of all new information produced in the world is being stored on magnetic media, most of it on hard disk drives. Despite their importance, there is relatively little published work on the failure patterns of disk drives, and the key factors that affect their lifetime. Most available data are either based on extrapolation from accelerated aging experiments or from relatively modest sized field studies. Moreover, larger population studies rarely have the infrastructure in place to collect health signals from components in operation, which is critical information for detailed failure analysis.
We present data collected from detailed observations of a large disk drive population in a production Internet services deployment. The population observed is many times larger than that of previous studies. In addition to presenting failure statistics, we analyze the correlation between failures and several parameters generally believed to impact longevity.
Our analysis identifies several parameters from the drive’s self monitoring facility (SMART) that correlate highly with failures. Despite this high correlation, we conclude that models based on SMART parameters alone are unlikely to be useful for predicting individual drive failures. Surprisingly, we found that temperature and activity levels were much less correlated with drive failures than previously reported.
Proceedings of the 5th USENIX Conference on File and Storage Technologies (FAST 2007), San Jose, CA, February 2007

 

硬碟垂直寫入原理(Perpendicular Recording)

背景

由於現今硬碟的資料記錄區塊大小已經發展到寬度只有30奈米左右,而磁性記錄顆粒的尺寸不斷下降,但硬碟容量倍數上升,導致出現電磁學上的超順磁效應,大大降低了硬碟的容量提升潛力。因此為了配合電腦技術發展有公司開始發展運用垂直寫入技術的硬碟。

原理

舊 有的縱向(平行)讀寫技術,磁性記錄顆粒相對於碟片是平行的,顆粒沿著碟片圓周以端對端排列,所以便有機會出現SS(南)和NN(北)的互斥排列。當顆粒 的尺寸不斷下降而密度不斷提升,在室溫的情況下顆粒便會對隨機的熱運動異常敏感,失去穩定性,導致出現位元(0和1)翻轉的現象,記錄的數據因此被破壞。 而採用了垂直寫入技術(Perpendicular Recording)的硬碟中的磁性記錄顆粒相對於碟片是垂直的。碟片中的顆粒在現有的容量需求下出現超順磁效應的機會比現有技術低很多,顆粒間的距離更 可比以往更緊密。 舊有的縱向(平行)讀寫技術,磁性記錄顆粒相對於碟片是平行的,顆粒沿著碟片圓周以端對端排列,所以便有機會出現SS(南)和NN(北)的互斥排列。 當顆粒的尺寸不斷下降而密度不斷提升,在室溫的情況下顆粒便會對隨機的熱運動異常敏感,失去穩定性,導致出現位元(0和1)翻轉的現象,記錄的數據因此被破壞。 而採用了垂直寫入技術(Perpendicular Recording)的硬碟中的磁性記錄顆粒相對於碟片是垂直的。 碟片中的顆粒在現有的容量需求下出現超順磁效應的機會比現有技術低很多,顆粒間的距離更可比以往更緊密。

優點

比舊有的縱向讀寫技術更穩定。 理論上可有限提升讀寫速度。 生產的硬碟容量更高。 生產成本更低。

缺點

在達致每平方英寸500~700Gb時,又會出現超順磁效應。 不能永遠解決硬碟容量提升的瓶頸。

未來發展

熱輔助磁性錄寫:,可望解決密度上升的至700Gb時的瓶頸,令密度達至1000Gb(1Tb)。 規則媒介質錄寫 探針儲存:達到原子級的讀寫技術。

 

硬碟原理解說(The hard disk reads in the principle)

為什麼頻繁讀寫會損壞硬碟呢?
磁頭壽命是有限的,頻繁的讀寫會加快磁頭臂及磁頭電機的磨損,頻繁的讀寫磁片某個區域更會使該區溫度升高,將影響該區磁介質的穩定性還會導至讀寫錯誤,高溫還會使該區因熱膨漲而使磁頭和碟面更近了(正常情況下磁頭和碟面只有幾個微米,更近還得了?),而且也會影響薄膜式磁頭的資料讀取靈敏度,會使晶體振盪器的時鐘主頻發生改變,還會造成硬碟電路元件失靈。 任務繁多也會導至IDE硬碟過早損壞,由於IDE硬碟自身的不足,,過多工請求是會使尋道失敗率上升導至磁頭頻繁重定(重定就是磁頭回復到 0 磁軌,以便重新尋道)加速磁頭臂及磁頭電機磨損。

現代硬碟的工作原理

現在的硬碟,無論是IDE還是SCSI,採用的都是"溫徹思特“技術,都有以下特點: 1。磁頭,碟片及運動機構密封。 2。固定並高速旋轉的鍍磁碟片表面平整光滑。 3。磁頭沿碟片徑向移動。 4。磁頭對碟片接觸式啟停,但工作時呈飛行狀態不與碟片直接接觸。

讀取原理

碟片:硬碟碟片是將磁粉附著在鋁合金(新材料也有用玻璃)圓盤片的表面上.這些磁粉被劃分成稱為磁軌的若干個同心圓,在每個同心圓的磁軌上就好像有無數的任意排列的小磁鐵,它們分別代表著0和1的狀態。當這些小磁鐵受到來自磁頭的磁力影響時,其排列的方向會隨之改變。利用磁頭的磁力控制指定的一些小磁鐵方向,使每個小磁鐵都可以用來儲存資訊。 盤體:硬碟的盤體由多個碟片組成,這些碟片重疊在一起放在一個密封的盒中,它們在主軸電機的帶動下以很高的速度旋轉,其每分鐘轉速達3600,4500,5400,7200甚至以上。 磁頭:硬碟的磁頭用來讀取或者修改碟片上磁性物質的狀態,一般說來,每一個磁面都會有一個磁頭,從最上面開始,從0開始編號。磁頭在停止工作時,與磁片是接觸的,但是在工作時呈飛行狀態。磁頭採取在碟片的著陸區接觸式啟停的方式,著陸區不存放任何資料, 磁頭在此區域啟停,不存在損傷任何資料的問題。讀取資料時,碟片高速旋轉,由於對磁頭運動採取了精巧的空氣動力學設計,此時磁頭處於離盤面資料區0.2---0.5微米高度的”飛行狀態“。既不與盤面接觸造成磨損,又能可靠的讀取資料。 電機:硬碟內的電機都為無刷電機,在高速軸承支撐下機械磨損很小,可以長時間連續工作。高速旋轉的盤體產生了明顯的陀螺效應,所以工作中的硬碟不宜運動,否則將加重軸承的工作負荷。硬碟磁頭的尋道飼服電機多採用音圈式旋轉或者直線運動步進電機,在飼服跟蹤的調節下精確地跟蹤碟片的磁軌,所以在硬碟工作時不要有衝擊碰撞,搬動時要小心輕放。

首先,磁頭和資料區是不會有接觸的,所以不存在磨損的問題。 其次,一開機硬碟就處於旋轉狀態,主軸電機的旋轉可以達到4500或7200轉每分鐘,這和你是否使用FLASHGET或者ED都沒有關係,只要一通電它們就在轉.它們的磨損也和軟體無關。 再次,尋道電機控制下的磁頭的運動,是左右來回移動的,而且幅度很小,從碟片的最內層(著陸區)啟動,慢慢移動到最外層,再慢慢移動回來,一個磁軌再到另一個磁軌來尋找資料。不會有什麼大規模跳躍的(又不是青蛙)。所以它的磨損也是可以忽略不記的。 那麼,熱量是怎麼來的呢? 首先是主軸電機和尋道飼服電機的旋轉,硬碟的溫度主要是因為這個。 硬碟的讀操作,是碟片上磁場的變化影響到磁頭的電阻值,這個過程中碟片不會發熱,磁頭倒是因為電流發生變化,所以會有一點熱量產生。寫操作呢?正好反過來,通過磁頭的電流強度不斷發生變化,影響到碟片上的磁場,這一過程因為用到電磁感應,所以磁頭發熱量較大。但是碟片本身是不會發熱的,因為碟片上的永磁體是冷性的,不會因為磁場變化而發熱。 但是總的來說,磁頭的發熱量和前面兩個比起來,是小巫見大巫了。 熱量是可以輻射傳導的,那麼高熱量對碟片上的永磁體會不會有傷害呢?其實傷害是很小的,永磁體消磁的溫度,遠遠高於硬碟正常情況下產生的度。當然,要是你的機箱散熱不好,那可就怪不了別人了。

7個錯誤的觀念

一。高溫是影響到磁頭的電阻感應靈敏度,所以才會產生讀寫錯誤,和永磁體沒有關係。

二。所謂的熱膨脹,不會拉近盤體和磁頭的距離,因為磁頭的飛行是空氣動力學原理,在正常情況下始終和碟片保持一定距離。當然要是你大力打擊硬碟,那麼這個震動。。。。。

三。所謂尋道是指硬碟從初使位置移動到指定磁軌。所謂的重定動作,並不是經常發生的。因為磁軌的物理位置是存放在CMOS裏面,硬碟並不需要移動回0磁軌再重新出發。只要磁頭一啟動,所謂的復位動作就完成了,除非你重新啟動電腦,不然重定動作就不會再發生。

四。IDE硬碟和SCSI硬碟的盤體結構是差不多的。只是SCSI硬碟的介面帶寬比同時代的IDE硬碟要大,而且往往SCSI卡往往都會有一個類似CPU的東西來減緩主CPU的佔用率。僅此而已,所以希捷才會把它的SCSI硬碟的技術用在IDE硬碟上。

五。硬碟的讀寫是以柱面的磁區為單位的。柱面也就是整個盤體中所有磁面的半徑相同的同心磁軌,而把每個磁軌劃分為若干個區就是所謂的磁區了。硬碟的寫操作,是先寫滿一個磁區,再寫同一柱面的下一個磁區的,在一個柱面完全寫滿前,磁頭是不會移動到別的磁軌上的。所以檔在硬碟上的存儲,並不是像一般人的認為,是連續存放在一起的(從使用者來 看是一起,但是從作業系統底層來看,其存放不是連續的)。所FLASHGET或者ED開了再多的線程,磁頭的尋道一般都不會比你一邊玩遊戲一邊聽歌大。當然,這種情況只是單純的下載或者上傳而已,但是其實在這個過程中,誰能保證自己不會啟動其他需要讀寫硬碟的軟體?可能很多人都喜歡一邊下載一邊玩遊戲或者聽歌吧?更不用說WINDOWS本身就需要頻繁讀寫虛擬記憶體檔了。所以,用FG下載也好,ED也好,對硬碟的折磨和平時相比不會太厲害的 。

六。再說說FLASHGET為什麼開太多線程會不好和ED為什麼硬碟讀寫頻繁。首先,線程一多,cpu的佔用率就高,換頁動作也就頻繁,從而虛擬記憶體讀寫頻繁,至於為什麼,學過作業系統原理的應該都知道,我這裏就不說了。ED呢?同時從幾個人那裏下載一個檔,還有幾個人同時在下載你的檔,這和FG開多線程是類似的。所以硬碟燈猛閃。但是,現在的硬碟是有緩存的,資料不是馬上就寫到硬碟上,而是先存放在緩存裏面,,然後到一定量了再一次性寫入硬碟。在FG裏面再怎麼設置都好,其實是先寫到緩存裏面的。但是這個過程也是需要CPU干預的,所以設置時間太短,CPU佔用率也高,所以硬碟燈也還是猛閃的,因為虛擬檔在讀寫。

七。硬碟讀寫頻繁,磁頭臂在尋道伺服電機的驅動下移動頻繁,但是對機械來說這點耗損雖有,其實不大。除非你的硬碟本身就有機械故障比如力臂變形之類的(水貨最常見的故障)。真正耗損在於磁頭,不斷變化的電流會造成它的老化,但是和它的壽命相比。。。。。應該也是在合理範圍內的。除非因為震動,磁頭撞擊到了盤體。 八。受高溫影響的最嚴重的是機械的電路,特別是硬碟外面的那塊電路板,上面的集成塊在高溫下會加速老化的。所以IBM的某款玻璃硬碟,雖然有壞道,但是一用某個軟體,馬上就不見了。再嚴重點的,換塊線路板,也就正常了。就是這個原因.總之,硬碟會因為環境不好和保養不當而影響壽命,但是這絕對不是軟體的錯。 FLASHGET也好,ED也好,FTP也好,它們雖然對硬碟的讀寫頻繁,但是還不至於比你一般玩遊戲

一般聽歌對硬碟傷害大.說得更加明白的話,它們對硬碟的所謂耗損,其實可以忽略不記.不要因為看見硬碟燈猛閃,就在那裏瞎擔心.不然那些提供WEB服務和FTP服務的伺服器,它們的硬碟讀寫之大,可絕非平常玩遊戲,下軟體的硬碟可比的。 硬碟有一個參數叫做連續無故障時間。它是指硬碟從開始運行到出現故障的最長時間,單位是小時,英文簡寫是MTBF。一般硬碟的MTBF至少在30000或40000小時。具體情況可以看硬碟廠商的參數說明。這個連續無故障間,大家可以自己除一下,看看是多少年。然後大家自己想想,自己的硬碟平時連續工作最久是多長時間。

買硬碟該注意的事

一。硬碟最好不要買水貨或者返修貨。水貨在運輸過程中是非常不安全的,雖然從表面上看來似乎無損傷,但是有可能在運輸過程中因為各種因素而對機械體造成損傷。返修貨就更加不用說了。老實說,那些埋怨硬碟容易損壞的人,你們應該自己先看看,自己的硬碟是否就是這些貨色。

二。硬碟的工作環境是需要整潔的,特別是注意不要在頻繁斷電和灰塵很多的環境下使用硬碟。機箱要每隔一兩個月清理一下灰塵。 三。硬碟的機械最怕震動和高溫。所以環境要好,特別是機箱要牢固,以免共震太大。電腦桌也不要搖搖晃晃的。

四。要經常整理硬碟碎片。這裏有一個大多數人的誤解,一般人都以為硬碟碎片會加大硬碟耗損,其實不是這樣的。硬碟碎片的增多本身只是會讓硬碟讀寫所花時間比碎片少的時候多而已,對硬碟的耗損是可以忽略的(我在這裏只說一個事實,目前網路上的伺服器,它們用得最多的作業系統是UNIX,但是在UNIX下面是沒有磁片碎片整理軟體的。就連微軟的NT4本身也是沒有的)。不過,因為磁頭頻繁的移動,造成讀寫時間的加大,所以CPU的換頁動作也就頻繁了,而造成虛擬檔(在這裏其實準確的說法是換頁檔)讀寫頻繁,從而加重硬碟磁頭尋道的負荷。這才是硬碟碎片的壞處。

五。在硬碟讀寫時儘量避免忽然斷電,冷啟動和做其他加重CPU負荷的事情(比如在玩遊戲時聽歌,或者在下載時玩大型3D遊戲),這些對硬碟的傷害比一般人想像中還要大。

 

固態硬碟SSD解說(Solid State Drive;SSD)


固態硬碟(S S D)是一種與硬碟緩存關係極為密切的技術。固態硬碟的概念很簡單,即使用半導體內存代替慢速的機電設備。 硬碟緩存實現了一種混合算法,將資料從存儲設備和子系統傳輸到內存。它們「面對」這些非易失存儲容器,當緩存命中時減少訪問資料的時間;當緩存未命中時,就將I / O請求轉發到實際的目標子系統。而S S D卻不使用這樣的算法裝入和丟棄資料,也不「面對」其他的存儲產品。S S D本身就是目標子系統,沒有諸如預取和緩存刷新等功能。

非易失SSD

有一些S S D產品已與硬碟驅動器融為一體,使用特殊的固件進行內存到非易失介質的備份拷貝。這種類型的固件與回寫緩存算法工作原理相似,即在某些條件滿足之前或一段時間內,不對硬碟進行寫操作。帶有一個內部硬碟驅動器的S S D。 後備D R A M的電池也能與S D D一起使用,以提供電源保護資料。假如使用了後備D R A M電池,那麼,如果發生長時間的斷電情況,則需要將資料拷貝到非易失存儲。因為運行拷貝進程可能需要電源支持,假如臨時的電源不能提供供電,將導致S S D中的資料全部丟失。 用於S S D的另一種非易失存儲是閃爍內存。閃爍內存與正常的D R A M不同,因為在電源撤去以後,資料仍然可以保留。雖然對於讀操作,閃爍內存比硬碟驅動器更快,但對於寫操作,其速度差不多與硬碟驅動器一樣。1 9 9 9年,閃爍內存已用於一些小型設備,如數字照相機、掌上型P C機等。目前,閃爍內存還沒有用於大規模存儲介質,但情形可能改變。

SSD的優越性及使用

S S D的主要優勢是不使用硬碟傳動器或驅動臂,事實上也沒有轉動介質。因為S S D是由硅存儲所生產的,其存儲位置幾乎能夠立即尋址,而無須等待機械設備的緩慢操作,這些機械設備正是硬碟驅動器相對較慢的原因。結果S S D設備的時間延遲極低。 事實已經證明,從硬碟緩存中獲益的許多類型的應用,也同樣地能從S S D中獲益,一般情況下,這些都是高吞吐量的事務處理應用,如資料庫處理、M R P系統、圖形學以及高速測試設備。此外,作為虛擬存儲目標設備,S S D也能很好地工作

SSD的局限性

雖然S S D比硬碟技術似乎有巨大的優越性,但是也存在著一些缺點。首先它的價格昂貴,因為內存的花費差不多是硬碟存儲的1 0 0倍。其次,它們通常由易失型D R A M組成,一旦斷電,資料將永久地丟失。為了避免資料丟失,S S D應該採用後備電池保護。最後,因為S S D並不是緩存,因此,它不是將少量的資料塊刷新到非易失存儲,而是將S S D的整個內容進行拷貝。雖然對於目標硬碟驅動器或子系統,其容量及持續寫的傳輸率也不盡相同,但對這個操作的合理估計是1 G B / m i n。 其管理方法之一是使用硬碟驅動器來鏡像S S D,然而,處理鏡像驅動器的I / O卻需要額外的開銷,這就對S S D的整體I / O傳輸率產生負面影響。但無論如何,至少在完成到鏡像硬碟的鏡像寫操作中,它所花費的時間是極小的。 由於某些原因,包括芯片密度、散熱性能等,S S D的容量總是小於硬碟驅動器。當考慮到硬碟子系統時,容量差別更是巨大。這意味著使用S S D的應用要受到S S D的存儲容量的限制。然而,值得指出的是,S S D可以用在硬碟子系統中以提供高性能的存儲。

 

預防資料遺失的一些建議(Prevention material losing some suggestions)

根據我們多年的資料恢復工作經驗,注意以下的問題有利於防止資料丟失。
 
一、 將C區「我的文檔」的路徑修改到D區,包括outlook,outlook express以及各種資料庫文件的備份路徑都放到D區。其它重要的文件也應放在非系統區,因為系統區的故障發生率也大大高於其它分區。

二、 如果系統崩潰,在重新安裝系統時一定注意檢查原C區上的重要文件是否已經備份。如果條件允許,最好將整個C區複製一份到其它分區或另外的碟片。

三、 如果使用Ghost的方式重裝系統,一定認清:源盤、目標盤、分區、整個碟片這些概念。操作時一定要謹慎,因為即使是一個電腦高手,如果不小心,做Ghost時一樣會出差錯。

四、 慎用分區魔術師(PQ),PQ雖然有些功能挺好用,但也是一個比較危險的工具,一旦出錯將導致資料丟失。所以建議使用時盡量先備份重要的文件,能不用PQ最好不要使用。

五、 安裝正版殺毒軟件,及時升級,定時查毒。許多資料丟失是由病毒引起的,如果你的資料重要,請一定記住購買正版的殺毒軟件,將病毒的威脅降到最低,以免因小失大。

六、 注意碟片的運行溫度,過高的溫度是碟片故障發生的重大原因之一,如果您的機箱通風能力有限,可考慮另裝一個碟片風扇。實踐證明,加裝一個碟片風扇可大大降低碟片產生壞道及磁頭損壞的概率。如果加裝碟片風扇,需將碟片固定好,以免風扇運轉時給碟片帶來振動。

七、 注意碟片的防震,當碟片在讀盤時,如果發生較大的震動,輕則會使碟片產生壞道,重則會損壞磁頭。即使在不讀盤的情況下,震動仍然容易損壞碟片的磁頭。所以在碟片的移動、拆卸等過程中一定要小心。

八、 經常做硬碟碎片整理工作,如果碟片開始出現壞道,也可及早發現並採取措施。

九、 在冬天時應注意靜電對碟片電路板的傷害,應盡量少接觸電路板上的元器件。

十、 當您發現碟片的讀盤或寫盤速度明顯減慢,可用scandisk檢查是否產生壞道。一旦發現壞道,最好立即停止通電,因為碟片壞道有時會擴散得很快,通電越久就擴散得越嚴重。應盡早請專業資料恢復公司搶救資料。

十一、 如果您在DOS下面格式化C區,請注意您的C區格式是不是NTFS格式,因為DOS下是認不了NTFS格式的分區,如果您的C區是NTFS格式,您用format C:時,可能會把D區給格式化了。

十二、 慎用XP自帶的基於NTFS格式的加密工具,如果使用,請注意 ,如果您沒有備份密鑰和證書,重裝系統或更換用戶後那些被加密文件將無法恢復資料.

 

教你區分硬RAID、軟RAID和HostRAID(Teaches you to differentiate is assorted is RAID)

RAID(software-basedRAID)是基於軟件的RAID。
它可能是最普遍的被使用的RAID陣列,這是由於現在的很多服務器操作系統都集成了RAID功能。比如MicrosoftWindowsNT,Windows2000,Windows2003, NovellNetware和Linux。

軟件RAID集成於操作系統,有比較低的始投資,但是它的CPU佔用率非常高,並且只有非常有限的陣列操作功能。由於軟件RAID是在操作系統下實現 RAID,軟RAID不能保護系統盤。亦即系統分區不能參與實現RAID。有些操作系統,RAID的配置信息存在系統信息中,而不是存在硬盤上;當系統崩潰,需重新安裝時,RAID的信息也會丟失。尤其是軟件RAID5是CPU的增強方式,會導致30%-40%I/O功能的降低,所以不建議使用軟件 RAID在增強的處理器服務器中。

硬RAID(這裡只討論基於總線的RAID)是由內建RAID功能的主機總線適配器(Hostbusadapter)控制,直接連接到服務器的系統總線上的。

總線RAID具有較軟RAID更多的功能但是又不會顯著的增加總擁有成本。這樣可以極大節省服務器系統CPU和操作系統的資源。從而使網絡服務器的性能獲得很大的提高。

支持很多先進功能如:熱插拔,熱備盤,SAF-TE,陣列管理,等等。

並且其價格價格相對較低。它的缺點是要佔用PCI總線帶寬,所以PCII/O可能變成陣列速度的瓶頸

HostRAID是一種把初級的RAID功能附加給SCSI或者SATA卡而產生的產品。它是基於硬和軟RAID之間的一種產品。它把軟件RAID功能集成到了產品的固件上,從而提高了產品的功能和容錯能力。它可以支持RAID0和RAID1。

 

Sql Sever資料庫自動備份方法(Sql Sever information bank automatic backup)

Sql Sever資料庫自動備份
第一種方法: 1、啟動SQL服務器

2、打開企業管理器

3、進入你服務器下「管理」,啟動「SQL Server代理」,如果這個啟動不了的話什麼都不能做。

4、進入「管理」下的「資料庫維護計劃」

5、右鍵,「新建維護計劃」

6、下一步

7、選擇你要備份的資料庫,下一步

8、下一步

9、下一步

10、點「更改」,詳細設定你要備份的週期

11、下一步,可以更改你備份文件的目錄

12、一直點下一步直到完成

13、打開服務器屬性,選擇「自動啟動SQL Server代理」,OK大功告成

第二種方法:

1.在要備份的資料上建立以下存儲過程:

CREATE PROCEDURE [dbo].[過程名] AS

declare

@filename nvarchar(100),--文件名

@NowDay int --設置時間

set @filename='F:\JXXdata'+cast(Day(GetDate()) as varchar(2))+'.dat' --文件路徑及文件名

Set @NowDay=Day(GetDate())

if (@NowDay>=20) or (@NowDay<=10) --這個月的20到下個月的10要備份

begin

print @filename BACKUP DATABASE [資料庫名()你也可以設參數] TO DISK = @filename WITH INIT , NOUNLOAD , NAME =

N'XX資料備份', NOSKIP , STATS = 10, NOFORMAT

end

存儲過程要調試好無誤

2、進入企業管理器中->管理->sql server代理->作業,新建作業,作業名稱隨便取,例如:data備份,所有者選擇sa,當然你也可以選擇其他用戶,前提是該用戶有執行作業的權限;

3.在步驟中取名-選中要備份的資料庫 --在命令中輸入 exec('過程名')

4.在調度中選反覆出現--更改--選每天--時間自己輸入

5.測試完後-最後導入腳本 進入服務器

6.把SQlServer服務管理器 啟用SqlServer Agent服務

p.s.一定要啟動agent服務,否則調度不會執行,你可以同樣利用調度實現某些表的自動更新。

 

Win2003伺服器 重啟故障的解決(Win2003 Server restarts the breakdown the solution)

Win2003 Server 伺服器重啟故障的解決
I have seen this error on a few servers in total separate environments. It seems to cause a CPU spike when it is in transition. Though what I read is to just disable the service, my group thought to find the cause rather then the Band-Aid approach. Our brilliant leader pointed us in the direction of the NIC card. One thing we are seeing in common on all machines are that they have more then once NIC card. The other NICS are disabled but TCP/IP is set to DHCP. We have left the cards disabled but set dummy static IP address on the cards. So far so good. The thought here was that the Winhttp service had a dependency on DHCP client. Since a server shouldn’t be set to DHCP, then why is the client service running? That brought us to the NIC.

Win2003 WinHTTP Web Proxy Auto-Discovery Service導致的伺服器重啟故障的解決

The WinHTTP Web Proxy Auto-Discovery Service has been idle for 15 minutes, it will be shut down。

今天下午伺服器突然無故重啟,查找日誌發現這條記錄:

The WinHTTP Web Proxy Auto-Discovery Service has been idle for 15 minutes, it will be shut down.

在goolge和baidu搜索發現很多朋友都有遇到該問題,但是都沒有很好的解決該問題。後來只有到google英文搜索,很快就找到一篇文章。大意是因為伺服器有多網卡,其中有網卡被禁用,而且使用了DHCP,所以導致問題發生。和我的情況完全相同,所以我把禁用的網卡又啟用了,而且給配了一個不存在的ip地址。還不敢肯定是不是已經完全解決問題,具體原理也還沒搞清楚。有類似情況發生的朋友,請留言說一下自己的實際情況。大家齊心協力把這個問題解決掉。

 

硬碟的誕生與經過(Hard disk's birth and process)


1957 年IBM公司研製成功出第一台真正意義上的硬碟存儲器到現在已經將近半個世紀的時間裡,人們對硬碟這種已經十分普及的外存儲器仍然帶著認識上的誤解。很多人認為硬碟內是真空,硬碟內有16個磁頭。本人就這兩個問題從原理上來進行分析,使讀者走出誤區。

幾乎所有的電腦都要使用到硬碟,硬碟作為電腦不可缺少的重要部件而被大家廣泛認識。短短十年時間從幾十M發展到現在的幾百G,容量成千上萬倍的增長。同時硬碟又具有天生的脆弱性,以至於大家平時對它都敬而遠之,因為就算一點點的撞擊都會對它造成致命的破壞。正因為這樣,硬碟批上了一曾神秘的面紗。而到現在為止,很多人包括部分計算機專業人士都在認為:「硬碟裡面是真空的」,「一個硬碟有16個磁頭」。為什麼會有如此誤解呢?究其原因是現在的各種教科書上都沒有將這個問題解釋清楚。本文將從硬碟的物理結構開始來解釋這兩個問題。

一. 硬碟的內部結構

拆開硬碟後,我們可以看到硬碟由主軸、碟碟、磁頭、磁頭臂、馬達等主要部件組成。

現在的硬碟,無論是IDE還是SCSI,採用的都是"溫徹思特"技術,都有以下特點:

盤片是將磁粉附著在鋁合金(新材料也有用玻璃,如IBM騰龍二代)圓盤片的表面上。這些磁粉被劃分成若干個同心圓,這些同心圓被稱為「磁道」。盤體由多個盤片組成,這些盤片重疊在一起放在一個密封的盒中,它們在主軸電機的帶動下以很高的速度旋轉,其每分鐘轉速達3600,4500,5400,7200甚至以上。

磁頭用來讀取或者修改盤片上磁性物質的狀態,一般說來,每一個磁面都會有一個磁頭,從最上面開始,從0開始編號。磁頭在停止工作時,與碟碟是接觸的,但是在工作時呈飛行狀態。磁頭採取在盤片的著陸區接觸式啟停的方式,著陸區不存放任何數據,磁頭在此區域啟停,不存在損傷任何數據的問題。讀取數據時,盤片高速旋轉,由於對磁頭運動採取了精巧的空氣動力學設計,此時磁頭處於離盤面數據區0.2---0.5微米高度的"飛行狀態"。既不與盤面接觸造成磨損,又能很好的讀取數據。磁頭之所以能夠飄浮起來,完全是靠空氣的浮力。如果沒有空氣的話磁頭將與碟碟產生直接接觸,除非能夠製造出零磨檫力的絕對平面,否則在一瞬間就會使整個碟碟表面和磁頭磨損。

硬碟內的電機都為無刷電機,在高速軸承支撐下機械磨損很小,可以長時間連續工作。

高速旋轉的盤體產生了明顯的陀螺效應,所以工作中的硬碟不宜運動,否則將加重軸承的工作負荷。硬碟磁頭的尋道飼服電機多採用音圈式旋轉或者直線運動步進電機,在飼服跟蹤的調節下精確地跟蹤盤片的磁道。

二.硬碟使用時候的注意事項:

1.硬碟在工作時不能突然關機

當硬碟開始工作時,一般都處於高速旋轉之中,如果我們中途突然關閉電源,可能會導致磁頭與盤片猛烈磨擦而損壞硬碟。因此最好不要突然關機,關機時一定要注意面板上的硬碟指示燈是否還在閃爍,只有當硬碟指示燈停止閃爍、硬碟結束讀寫後方可關閉計算機的電源開關。忽然斷電會讓磁頭在還來不及回到著陸區的情況與盤片直接接觸,可能使碟碟表面產生壞扇區。

2.防止灰塵進入

灰塵對硬碟的損害是非常巨大的。這是因為在灰塵嚴重的環境下,硬碟很容易吸引空氣中的灰塵顆粒,被吸引的灰塵長期積累在硬碟的內部電路、元器件上,會影響電子元器件的熱量散發,使得電路板等元器件的溫度上升,產 生漏電而燒壞元件。雖然如此,可是卻不必擔心灰塵會進入硬碟裡面,盤體是完全密封的,唯一可與內部相通的就是伺服口。熟悉硬碟的讀者都知道,硬碟的側面上有一個孔,一般都是用鋁質貼紙封住,有的甚至還用金屬片包住封口的貼紙,防止它被破壞,這個就是伺服口。有一些銷售人員將硬碟內部誤認為是真空的,管這個封口叫個是「真空封口」,這種說法是錯誤的。當封口破損了後灰塵便會進入盤體,首先是硬碟的讀寫速度變的很慢,其次是硬碟的噪音會變的很大。這種情況下使用時間長了就會導致硬碟數據的丟失,更嚴重時可能導致盤片的損壞。所以我們要特別注意不要破壞封口。

另外灰塵也可能吸收水分,腐蝕硬碟內部的電子線路,造成一些莫名其妙的問題。所以灰塵體積雖小,但對硬碟的危害是不可低估的。因此必須保持環境衛生,減少空氣中的潮濕度和含塵量。

3.要防止溫度過高

溫度對硬碟的壽命也是有影響的。硬碟工作時會產生一定的熱量,使用中存在散熱問題。溫度以20~25℃為宜,溫度過高或過低都會造成硬碟電路元件失靈,磁介質也會因熱脹效應而造成記錄錯誤;溫度過低,空氣中的水分會被凝結在集成電路元件上,可能造成短路。

另外,盡量不要使硬碟靠近強磁場,如音箱、喇叭、電機、電台、手機等,以免硬碟所記錄的數據因磁化而損壞。在硬碟工作時不要有衝擊碰撞,搬動時要小心輕放。

三.硬碟的物理磁頭數與邏輯磁頭數

在解釋物理磁頭和邏輯磁頭之前,先列舉這樣一組數據:

Cylinders Heads Sectors

2491 255 63

硬碟的容量=2491x255x63x512=19.08G

上面的參數是從一個金鑽20G硬碟上得到的。很明顯它的柱面數是2491,磁頭數是255,每個磁道上的扇區數為63。誤會由此開始了,如果我們對硬碟的物理結構不瞭解,我們會認為這個硬碟有255個磁頭。可是仔細想一下,便會發現它不成立。

一張單面的盤片需要一個磁頭,雙面的盤片則需要兩個磁頭,假如全部都是雙面盤片,255個磁頭至少擁有128張盤片,而128張盤片疊起來的厚度比一個硬碟要厚的多,這還沒有考慮盤片之間的間隙。

其實我們在BIOS中看到的硬碟的參數只是一個邏輯值,現在的硬碟大部分都是單碟,單磁頭。拿金鑽九代80G來說,就是單碟的。也就是說它只有一個磁頭,可是為什麼我們用測試軟件檢測的時候會顯示255個磁頭呢?答案要從很多年前說起了。

由於早先的硬碟容量比較小,因此設計的BIOS的時候當把地址從Int 13的地址寄存器轉換為IDE的地址寄存器時,僅僅把INT 13管理中低10位的柱面地址用來對應硬碟中的16位柱面寄存器,並且也僅把6位的扇區地址來對應硬碟中的8位扇區寄存器,其中沒有用到的位設置為0。並且只用4位來表示磁頭。因此,此時的碟碟柱面最大數為1024(2的10次方),磁頭的最大數是16(2的4 次方),扇區的最大數是63(2的6次方-1)。因此能尋址的扇區數就成了1,032,192(1,024x16x63)。一個扇區的容量是512字節,也就是說如果以CHS尋址方式,IDE硬碟的最大容量為

528.4MB。這種尋址方式便是NORMAL方式。

使用LBA(Logical Block Addressing)邏輯塊尋址模式管理的硬碟空間可達 8.4GB。在 LBA 模式下,設置的柱面、磁頭、扇區等參數並不是實際硬碟的物理參數。在訪問硬碟時,由 IDE 控制器把由柱面、磁頭、扇區等參數確定的邏輯地址轉換為實際硬碟的物理地址。在 LBA 模式下,可設置的最大磁頭數為 255,其餘參數與普通模式相同。

此時磁頭數只是一個虛擬數字,實際上的物理磁頭只有一個。但是硬碟生產商為了讓BIOS系統能夠正常識別和使用硬碟,將硬碟的物理地址轉換成一個虛擬的邏輯地址。而在這個地址裡面我們看到了255個磁頭。其實幕後的工作卻是將柱面數除了一個255,而磁頭數乘了一個255,總共表示的尋址範圍仍然沒有變化。

四.兩個錯誤說法引起的思考

硬碟經過半個世紀的發展,容量、速度已經到了往日不可想像的地步。但是它的發展受到了老技術的制約,為了往下兼容不得不犧牲一些好的方法和技術。現在SATA的硬碟大有取代PATA 硬碟之勢,而且性能值追SCSI硬碟。硬碟做為電腦的不可缺少的一部分,而走入千家萬戶。像「硬碟內部是真空」,把硬碟伺服口的封口稱為「真空封口」這種現象在全國個大IT賣場和專業人士之間廣為流傳實屬不該。在電腦十分普及的今天,我們也要將其基礎知識普及好。

 

硬碟專業技術與實戰理論(Hard disk specialized technology and actual combat theory)

硬碟常見技術與理論大收集
總的來說,目前硬碟技術的發展主要集中在速度、容量及可靠性三方面。Ultra-ATA100/133接口、GMR巨磁阻技術和S.M.A.R.T自我監測分析和報告技術等各項技術已普遍為各大硬碟製造商所採用,這使得硬碟在傳輸率、單片儲存容量和監測預告技術上較以往有了很大提高。

  1、更高的主軸電機轉速。

  目前大多數硬碟的主軸電機轉速一般都在5400轉以上。理論上來說,轉速越快,硬碟的速度越快,但提高轉速受到散熱、穩定性等多方面的制約,因此硬碟轉速的提高是有限度的。E-IDE接口硬碟大約會以10000轉/分為限。隨著硬碟轉速的提高,平均等待時間和平均尋道時間隨之下降,平均尋道時間縮短到9ms以下。而SCSI接口的硬碟轉速已提高到15000轉/分以上。

   2、ULTRADSP(超級數字信號處理器)的應用。

  DSP每秒可以處理數以千萬條指令,處理數學運算時較一般CPU快10~50倍,MAXTOR在硬碟廠商中率先引入了此項技術,用於縮短硬碟的平均尋道時間,採用ULTTRADSP技術,其單一的DSP芯片可同時提供處理器及驅動接口的雙重功能,減少了其它電子零件的使用,可大幅度提高硬碟的速度可靠性。

   3、高速緩存技術。

  目前在硬碟上廣泛採用了多段先行讀出式超高速緩存器,多段先行讀出式超高速緩存器可在讀出和先行讀出作業中,資料被存入超高速緩存器中,主機不必通過硬碟便可以直接使用這些資料,由於每一段都可以用作一個獨立的緩衝器,可以在多任務環境中大大提高系統的吞吐性能。因此即使是E-IDE接口的硬碟,為了提高性能,最好也要擁有256KB的高速緩存。由於高速緩存可以提高硬碟性能,所以隨著硬碟容量的加大,高速緩存就顯得越來越重要。目前一些硬碟上已經採用了高達8M的高速緩存。

   4、硬碟內多盤片封裝技術

  當平均存取時間和記錄密度一定時,盤片數加倍則單位區域內的容量加倍,移動磁頭尋道的可能性將減小,性能將提高。一般E-IDE接口的硬碟最多為四片盤。

   5、OAW技術

  在傳統碟盤技術發展的上存在一個「超順磁極限」。傳統磁記錄驅動器的面記錄密度越來越大,當它達到20~40Gb/平方英吋時,碟盤上的磁介質就無法保持穩定的磁疇,這就是傳統碟盤技術發展的理論極限。但信息技術發展對信息儲存的要求卻沒有極限。OAW技術達到的面記錄密度遠高於今天的硬碟驅動器,最終將突破超順磁極限即傳統磁技術的面記錄密度的理論極限。OAW技術在驅動器業界首次把光技術、磁技術和通信技術集成在一起,構成新一類的經濟實惠的高容量驅動器產品。OAW技術能突破超順磁級所限制的驅動器性能。OAW系統由:先進的光輸送系統、獨特的磁頭設計、全新的伺服系統、等新一代記錄介質子系統組成。

   6、「濕盤」(wetdisk)技術

  當我們要把碟盤密度進一步增大,目前以金屬薄膜盤片以及玻璃基片的「溫盤技術」便無能為力了。我們知道,當碟盤密度達到一定程度時,信號便會變得更加微弱,並且相鄰信號之間的干擾也更為嚴重。要解決只能把磁頭進一步貼近盤片,但目前的磁頭飛高已不到0.08微米,要進一步令磁頭靠近盤片非常困難,因為這要克服磁頭抖動及盤片細微凹凸等引起問題。為此,有人提出乾脆把磁頭緊貼碟盤(Contactrecording),就像錄音機那樣。但對盤片及磁頭而言,這種接觸是致命的,磁頭與盤片會兩敗俱傷。於是,一種全新的盤片--「濕盤」(wetdisk)被提上的研發日程,「濕盤」可以最大限度地減少磁頭與盤片的磨擦,但其中還有不少技術上與工藝上的問題有待解決。

   7.PRML讀取通道技術

  PRML技術最初只用在通信方面,用以解決誤碼率問題,該技術引入硬碟中後可有效提高資料讀取及傳輸效率,可使硬碟容量提高30%以上,據稱第三代PRML讀取通道可提供高達900MBPS的內部資料傳輸率。PRML技術可使盤片儲存更多的資料,因此既可提高單片硬碟的容量,又可加快資料傳輸率。PRML技術應用於硬碟信號讀取時,能避免因磁道過窄造成的信號干擾,大幅度地提高盤片的密度。同時由於碟盤密度的增大,磁頭在相同時間內可以讀取到更多的信號,使得讀取速度得以提高。而通過最大相似原理的多點採樣可以把磁頭讀取到的信號與標準信號進行對比,以得出最匹配的信號再傳送出去,從而大大地提高了資料讀取的準確性。PRML技術的普遍採用,使硬碟的容量、速度、可靠性都有了不同程度的提高。

   8.GMR(巨磁阻)磁頭技術

  磁阻磁頭的工作原理是基於磁阻效應來工作的,其核心是一小片金屬材料,其電阻隨磁場變化而變化,雖然其變化率不足2%,但因為磁阻元件連著一個非常靈敏的放大器,所以可測出該微小的電阻變化。巨磁阻磁頭GMR磁頭與MR磁頭一樣,是利用特殊材料的電阻值隨磁場變化的原理來讀取盤片上的資料,但是GMR磁頭使用了磁阻效應更好的材料和多層薄膜結構,比MR磁頭更為敏感,相同的磁場變化能引起更大的電阻值變化,從而可以實現更高的儲存密度,現有的MR磁頭能夠達到的盤片密度為3Gbit-5Gbit/in2(千兆位每平方英吋),而GMR磁頭可以達到10Gbit-40Gbit/in2以上。目前GMR磁頭已經成為最流行的磁頭技術。   TDK公司日前成功地試制了採用TMR薄膜的TMR(tunnelingmagnetoresisitive)磁頭,並製造出硬碟設備。據悉,該TMR磁頭的再生輸出以及面密度均與GMR磁頭相同。磁頭結構與GRM磁頭不同,但是詳細信息尚未公開。

   9、資料保護技術

(1)S.M.A.R.T(自動檢測、分析及報告)技術

  使用S.M.A.R.T技術,可有效保護你的硬碟。硬碟出現故障,是一件十分令人懊惱的事情,為此,你將冒丟失重要資料的危險。不過,現在有一種對硬驅故障發出報警的方法,它就是自我監視、分析和報告技術S.M.A.R.T.。   可預測的硬驅故障是由硬驅性能逐漸惡化引起的。實際上,硬驅故障的60%都是機械性質的,對此類故障,S.M.A.R.T.可一顯身手。S.M.A.R.T.可以對資料提供有效的廉價保護,使用S.M.A.R.T.可行的驅動器有助於減少資料丟失的風險,亦即避免了金錢和時間的損失,並且預先報警能讓你安排更換驅動器所需的停工時間。儘管S.M.A.R.T.能有這樣的幫助,但保護資料最好的方法仍是不斷地定期備份,實際上,將二者結合是最好的保護方案。S.M.A.R.T技術是硬碟廠商提供的一個規範,主要目的是預防某些設備失敗。提高硬碟可靠性和確保資料的連續性,已成為工業標準,因此,大多數的硬碟生產商已在向支持S.M.A.R.T技術看齊。  

(2)SPS和DPS技術

  SPS(ShockProtectionSystem)震動保護系統。是由昆騰公司開發,使硬碟在受到撞擊時,保持磁頭不受震動,磁頭和磁頭臂停泊在盤片上,衝擊能量被硬碟其他部分吸收,這樣能有效地提高硬碟的抗震性能,使硬碟在運輸、使用及安裝的過程中最大限度地免受震動的損壞。目前第二代保護系統(SPSII)也推出,可以更有效的防止由於外界的震動所引起的硬碟損壞   DPS(DataProtectionSystem)資料保護系統。DPS可快速自動檢測硬碟的每一個扇區,並在硬碟的前300M空間定位存放操作系統或其他應用系統的重要部分。當系統發生問題時,DPS可以在90秒內自動檢測並恢復系統資料,即使系統無法自舉,也可以用包含DPS的系統軟盤啟動系統,再通過DPS自動檢測並分析故障原因,盡可能保證資料不被丟失。DPS,配合QDPS測試軟件,可以方便,正確的檢測你的硬碟是否有損壞。當系統發生故障後,如果硬碟能通過QDPS軟件的測試,則可以排除是硬碟的問題:反之,則可以肯定是硬碟發生了故障,在質保期內可要求經銷商退換。

(3)ShockBlock和MaxSafe技術

  ShockBlock是邁拓公司在其金鑽二代硬碟上使用的防震技術,它的設計思想和昆騰的SPS相似,採用先進的設計製造工藝,在意外碰撞發生時,盡可能避免磁頭和碟盤表面發生撞擊,減少因此而引起的碟盤表面損壞。   MaxSafe同樣也是金鑽二代擁有的獨特資料保護技術,它可以自動偵測、診斷和修正硬碟發生的問題,提供更高的資料完整性和可靠度。Maxsafe技術的核心是ECC(ErrorCorrectionCode錯誤糾正代碼)功能,它在資料傳輸過程中採用特殊的編碼算法,加入附加的ECC檢驗位代碼並保存在硬碟上,當資料重新讀出或寫入時,通過解碼方式去除額外的檢驗位和原來保存的資料對照,如果編碼和解碼過程中發生錯誤,將重新讀出資料並保持資料的完整性。

(4)Seashield和DST技術

  Seashield是希捷公司推出的新防震保護技術。Seashield提供了由減震彈性材料製成保護軟罩,配合磁頭臂及盤片間的加強防震設計,為硬碟提供了高達300G的非操作防震能力。另一方面它也提供了印刷電路底板靜電放電硬罩及其他防損害措施,保證硬碟的可靠性。   DriveSelfTest(DST,驅動器自我測試)功能是希捷新增的資料保護技術,它內建在硬碟的固件中,提供資料的自我檢測和診斷功能,在用戶卸下硬碟時先進行測試診斷,避免資料無謂的丟失。

(5)DFT技術

  DFT(DriveFitnessTest,驅動器健康檢測)技術是IBM公司為其PC硬碟開發的資料保護技術,它通過使用DFT程序訪問IBM硬碟裡的DFT微代碼對硬碟進行檢測,可以讓用戶方便快捷地檢測硬碟的運轉狀況。   DFT微代碼可以自動對錯誤事件進行登記,並將登記資料保存到硬碟上的保留區域中。DFT微代碼還可以實時對硬碟進行物理分析,如通過讀取伺服位置錯誤信號來計算出盤片交換、伺服穩定性、重複移動等參數,並給出圖形供用戶或技術人員參考。這是一個全新的觀念,硬碟子系統的控制信號可以被用來分析硬碟本身的機械狀況。

(6)「熱拔插」技術。

  熱拔插SCSI連接/斷接功能深受市場的歡迎。在開啟或關閉電源時,硬碟在活躍的SCSI總線上不會造成電源瞬變或資料失誤的情況,因此熱拔插功能特別適用於陣列應用程式,在拆機安裝硬碟時,陣列仍可照常運作而不會中斷。目前IBM、Compaq、HP等品牌伺服器都採用了80針熱拔插硬碟,並配有專用的硬碟架和電源。

 (7)磁碟陣列技術

  它起源於集中式大、中、小型計算機網絡系統中,專門為主計算機儲存系統資料。隨著計算機網絡、Internet和Intranet網的普及,磁碟陣列已向我們走來。為確保網絡系統可靠地保存資料,使系統正常運行,磁碟陣列已成為高可靠性網絡系統解決方案中不可缺少的儲存設備。磁碟陣列由磁碟陣列控制器及若干性能近似的、按一定要求排列的硬碟組成。該類設備具有高速度、大容量、安全可靠等特點,通過冗余糾錯技術保證設備可靠。RAID是由幾組硬碟組成,並由一個控制器統一管理,通過在碟盤之間使用鏡像資料或資料分割及奇偶校驗來實現容錯要求,是一種具有較高容錯能力的智能化碟盤集合,具有較高的安全性和可靠性。RAID在現代網絡系統中作為海量儲存器,廣泛用於檔案伺服器中。用磁碟陣列作為儲存設備,可以將單個硬碟的30萬小時的平均無故障工作時間(MTBF)提高到80萬小時。磁碟陣列一般通過SCSI接口與主機相連接,目前最快的UltraWideSCSI接口的通道傳輸速率達到80Mbps。磁碟陣列通常需要配備冗余設備。磁碟陣列都提供了電源和風扇作為冗余設備,以保證磁碟陣列機箱內的散熱和系統的可靠性。為使儲存資料更加完整可靠,有些磁碟陣列還配置了電池。在陣列雙電源同時掉電時,對磁碟陣列緩存進行保護,以實現資料的完整性。

(8)SAN技術

  SAN(StorageAreaNetwork)是儲存技術的發展方向之一,SAN是一種與傳統儲存方式不同的儲存結構,在這種結構中儲存設備,如磁碟陣列等是通過光纖通道等高速接口直接聯到網絡上,而不是像以前那樣只作為伺服器或主機的一部分,這樣便於集中管理。SAN有更高的儲存速度、更大的靈活性和更高的故障恢復能力。   SAN可以帶來高的資料吞吐能力,並且可以通過光纖內部通道增加連接的距離。SAN會對伺服器的硬碟分配方式帶來巨大的改變。因為伺服器可以共享SAN上的所有儲存設備,人們考慮最多的是系統所需儲存設備的類型。系統需要對鏡像硬碟快速訪問,因此需要增加EMC陣列。對那些無需快速訪問的系統,可以從SAN上隔離出45G的硬碟給它單獨使用。但是目前還不能把所有的SAN的設備連接在一起。建立SAN所需的互聯設備例如路由器和集線器投資很大。

(9).遠程鏡像技術SRDF

  現代金融機構對信息資源可持續性和高可用性提出了極端苛刻的要求。應用於這些領域中的信息技術系統,就是我們通常所說的「業務關鍵型應用系統」。雖然傳統鏡像與備份技術能夠部分地解決業務關鍵型應用系統在高可用性方面所遇到的挑戰,但是因為傳統鏡像和備份技術在時空方面的局限性,使得它們根本無法保障關鍵業務在災害或危機發生時仍然能夠持續不斷地穩定運行。

  隨著磁碟陣列與通信技術的飛速發展,為解決業務關鍵型系統可用性所面臨的挑戰,人們開始將著眼點轉向遠程鏡像與資料救援技術之上。顯然,這種技術一方面要求本地和遠程碟盤子系統具有高度智能化,另一當前,磁碟陣列技術的發展,正在將硬碟鏡像功能的處理器負荷從處理器本身轉移到智能硬碟上,這種技術不但保證了我們能夠做到在災難發生的同時,實現應用處理過程的實時恢復,而且解決了在資料救援過程中一直困擾人們的費時費力的磁帶倒帶操作,這就是所謂的智能碟盤儲存子系統。此外,通信技術的發展使得實現異地間高速、穩定的資料交換成為了可能。現在,恢復一個任務關鍵型系統的信息可能僅需幾分鐘,而不再是傳統方式下的幾十個小時甚至幾天了。

  遠程資料鏡像技術SRDF,實現了資料在不同環境間的實時有效複製,而無論這些環境間相距幾米、幾公里,還是橫亙大陸。SRDF擁有兩套硬碟子系統,可分別稱之為R1和R2,存放實時資料拷貝的R2子系統被安置在與存放原始資料拷貝的R1子系統不同的地點。這樣就確保了在資料中心發生故障時,R2系統仍然是可用的,而且與R1是同步的。

 

解說災後與災前備份的重要性與相關技術(backup importance)

災前備份的等級

     
災前備份是通過在異地建立和維護一個備份存儲系統,利用地理上的分離來保證系統和資料對災難性事件的抵禦能力。   

  根據災前系統對災難的抵抗程度,可分為資料災前和應用災前。資料災前是指建立一個異地的資料系統,該系統是對本地系統關鍵應用資料實時複製。當出現災難時,可由異地系統迅速接替本地系統而保證業務的連續性。應用災前比資料災前層次更高,即在異地建立一套完整的、與本地資料系統相當的備份應用系統(可以同本地應用系統互為備份,也可與本地應用系統共同工作)。在災難出現後,遠程應用系統迅速接管或承擔本地應用系統的業務運行。   

  設計一個災前備份系統,需要考慮多方面的因素,如備份/恢復資料量大小、應用資料中心和備援資料中心之間的距離和資料傳輸方式、災難發生時所要求的恢復速度、備援中心的管理及投入資金等。根據這些因素和不同的應用場合,通常可將災前備份分為四個等級。   

  第0級:沒有備援中心   

  這一級災前備份,實際上沒有災難恢復能力,它只在本地進行資料備份,並且被備份的資料只在本地保存,沒有送往異地。   

  第1級:本地磁帶備份,異地保存   

  在本地將關鍵資料備份,然後送到異地保存。災難發生後,按預定資料恢復程序恢復系統和資料。這種方案成本低、易於配置。但當資料量增大時,存在存儲介質難管理的問題,並且當災難發生時存在大量資料難以及時恢復的問題。為了解決此問題,災難發生時,先恢復關鍵資料,後恢復非關鍵資料。   

  第2級:熱備份站點備份   

  在異地建立一個熱備份點,通過網絡進行資料備份。也就是通過網絡以同步或異步方式,把主站點的資料備份到備份站點,備份站點一般只備份資料,不承擔業務。當出現災難時,備份站點接替主站點的業務,從而維護業務運行的連續性。   

  第3級:活動備援中心   

  在相隔較遠的地方分別建立兩個資料中心,它們都處於工作狀態,並進行相互資料備份。當某個資料中心發生災難時,另一個資料中心接替其工作任務。這種級別的備份根據實際要求和投入資金的多少,又可分為兩種:①兩個資料中心之間只限於關鍵資料的相互備份;②兩個資料中心之間互為鏡像,即零資料丟失等。零資料丟失是目前要求最高的一種災前備份方式,它要求不管什麼災難發生,系統都能保證資料的安全。所以,它需要配置複雜的管理軟件和專用的硬件設備,需要投資相對而言是最大的,但恢復速度也是最快的。   

  災前備份的關鍵技術   

  在建立災前備份系統時會涉及到多種技術,如:SAN或NAS技術、遠程鏡像技術、基於IP的SAN的互連技術、快照技術等。這裡重點介紹遠程鏡像、快照和互連技術。   

  1. 遠程鏡像技術   

  遠程鏡像技術是在主資料中心和備援中心之間的資料備份時用到。鏡像是在兩個或多個硬碟或硬碟子系統上產生同一個資料的鏡像視圖的信息存儲過程,一個叫主鏡像系統,另一個叫從鏡像系統。按主從鏡像存儲系統所處的位置可分為本地鏡像和遠程鏡像。遠程鏡像又叫遠程複製,是災前備份的核心技術,同時也是保持遠程資料同步和實現災難恢復的基礎。遠程鏡像按請求鏡像的主機是否需要遠程鏡像站點的確認信息,又可分為同步遠程鏡像和異步遠程鏡像。   

  同步遠程鏡像(同步複製技術)是指通過遠程鏡像軟件,將本地資料以完全同步的方式複製到異地,每一本地的I/O事務均需等待遠程複製的完成確認信息,方予以釋放。同步鏡像使遠程拷貝總能與本地機要求複製的內容相匹配。當主站點出現故障時,用戶的應用程序切換到備份的替代站點後,被鏡像的遠程副本可以保證業務繼續執行而沒有資料的丟失。但它存在往返傳播造成延時較長的缺點,只限於在相對較近的距離上應用。   

  異步遠程鏡像(異步複製技術)保證在更新遠程存儲視圖前完成向本地存儲系統的基本I/O操作,而由本地存儲系統提供給請求鏡像主機的I/O操作完成確認信息。遠程的資料複製是以後台同步的方式進行的,這使本地系統性能受到的影響很小,傳輸距離長(可達1000公里以上),對網絡帶寬要求小。但是,許多遠程的從屬存儲子系統的寫沒有得到確認,當某種因素造成資料傳輸失敗,可能出現資料一致性問題。為了解決這個問題,目前大多採用延遲複製的技術(本地資料複製均在後台日誌區進行),即在確保本地資料完好無損後進行遠程資料更新。   

  2.快照技術   

  遠程鏡像技術往往同快照技術結合起來實現遠程備份,即通過鏡像把資料備份到遠程存儲系統中,再用快照技術把遠程存儲系統中的信息備份到遠程的磁帶庫、光盤庫中。      快照是通過軟件對要備份的硬碟子系統的資料快速掃瞄,建立一個要備份資料的快照邏輯單元號LUN和快照cache。在快速掃瞄時,把備份過程中即將要修改的資料塊同時快速拷貝到快照cache中。快照LUN是一組指針,它指向快照cache和硬碟子系統中不變的資料塊(在備份過程中)。在正常業務進行的同時,利用快照LUN實現對原資料的一個完全的備份。它可使用戶在正常業務不受影響的情況下(主要指災前備份系統),實時提取當前在線業務資料。其「備份窗口」接近於零,可大大增加系統業務的連續性,為實現系統真正的7×24運轉提供了保證。   

  快照是通過內存作為緩衝區(快照cache),由快照軟件提供系統硬碟存儲的即時資料映像,它存在緩衝區調度的問題。   

  3.互連技術   

  早期的主資料中心和備援資料中心之間的資料備份,主要是基於SAN的遠程複製(鏡像),即通過光纖通道FC,把兩個SAN連接起來,進行遠程鏡像(複製)。當災難發生時,由備援資料中心替代主資料中心保證系統工作的連續性。這種遠程災前備份方式存在一些缺陷,如:實現成本高、設備的互操作性差、跨越的地理距離短(10公里)等,這些因素阻礙了它的進一步推廣和應用。   

  目前,出現了多種基於IP的SAN的遠程資料災前備份技術。它們是利用基於IP的SAN的互連協議,將主資料中心SAN中的信息通過現有的TCP/IP網絡,遠程複製到備援中心SAN中。當備援中心存儲的資料量過大時,可利用快照技術將其備份到磁帶庫或光盤庫中。這種基於IP的SAN的遠程災前備份,可以跨越LAN、MAN和WAN,成本低、可擴展性好,具有廣闊的發展前景。基於IP的互連協議包括:FCIP、iFCP、Infiniband、iSCSI等。   

  【補充資料】   

  衡量災前備份的兩個技術指標   

  RPO(Recovery Point Objective):即資料恢復點目標,主要指的是業務系統所能容忍的資料丟失量。   

  RTO(Recovery Time Objective):即恢復時間目標,主要指的是所能容忍的業務停止服務的最長時間,也就是從災難發生到業務系統恢復服務功能所需要的最短時間週期。   

  RPO針對的是資料丟失,而RTO針對的是服務丟失,二者沒有必然的關聯性。RTO和RPO的確定必須在進行風險分析和業務影響分析後根據不同的業務需求確定。對於不同企業的同一種業務,RTO和RPO的需求也會有所不同。

 

虛擬化技術OverView(Virtualization technology)

虛擬化技術概敘

儲存虛擬化早在2002年就被國內一些IT媒體列為最值得關注的關注的技術之一,時至今日,它更是成為HDS、HP、IBM、SUN、VERITAS等存儲軟硬件廠商的重頭戲之一。我們可以看到它在存儲各個方面的廣泛應用,從小到資料塊、文件系統大到磁帶庫、各種主機服務器和陣列控制器。儲存虛擬化並不如幾十年剛出現一般是一個虛擬化的概念,今天,它代表了一種實實在在的領先技術。它甚至被人們看作是繼SAN(存儲區域網絡)之後的又一次新浪潮。

什麼是儲存虛擬化

儲存虛擬化是通過將一個(或多個)目標服務或功能與其它附加的功能集成,統一提供有用的全面功能服務。典型的虛擬化包括如下一些情況:屏蔽系統的複雜性,增加或集成新的功能,仿真、整合或分解現有的服務功能等。虛擬化是作用在一個或者多個實體上的,而這些實體則是用來提供存儲資源或服務的。

儲存虛擬化是一個抽像的定義,它並不能夠明確地指導用戶怎麼去比較產品及其功能。這個定義只能用來描述一類廣義的技術和產品。儲存虛擬化同樣也是一個抽像的技術,幾乎可以應用在存儲的所有層面:文件系統、文件、塊、主機、網絡、存儲設備等等。

儲存虛擬化帶來了什麼?

第一點,儲存虛擬化是一個SAN裡面的存儲中央管理、集中管理,這是虛擬化的一個特點,一個突出的地方。可以得到很大的收益,降低成本。

第二點,儲存虛擬化打破了存儲供應商之間的界線,就是你用了EMC的東西,以後必須買EMC的,因為他不可能EMC的東西和IBM或者HDS的什麼替換做存儲的管理。有了儲存虛擬化,這種壁壘將被打破。

第三點,就是用不同的,可以應用於不同品牌的高中低檔的存儲設備。

儲存虛擬化的層次 存儲的虛擬化可以在三個不同的層面上實現:基於專用卷管理軟件在主機服務器上實現,或者利用陣列控制器的固件在磁盤陣列上實現,或者利用專用的虛擬化引擎在存儲網絡上實現。而具體使用哪種方法來做,應根據實際需求來決定。

1、基於主機的虛擬化。

如果僅僅需要單個主機服務器(或單個集群)訪問多個磁盤陣列,可以使用基於主機的儲存虛擬化技術。虛擬化的工作通過特定的軟件在主機服務器上完成,經過虛擬化的存儲空間可以跨越多個異構的磁盤陣列。 這種虛擬化通常由主機操作系統下的邏輯卷管理軟件來實現,最大優點是其久經考驗的穩定性,以及對異構存儲系統的開放性。它與文件系統共同存在於主機上,便於二者的緊密結合以實現有效的存儲容量管理。卷和文件系統可以在不停機的情況下動態擴展或縮小。

2、基於存儲設備的虛擬化。

當有多個主機服務器需要訪問同一個磁盤陣列的時候,可以採用基於陣列控制器的虛擬化技術。此時虛擬化的工作是在陣列控制器上完成, 將一個陣列上的存儲容量劃分多個存儲空間(LUN),供不同的主機系統訪問。 智能的陣列控制器提供資料塊級別的整合,同時還提供一些附加的功能,例如:LUN Masking,緩存,即時快照、資料複製等。配合使用不同的存儲系統,這種基於存儲設備的虛擬化模式可以實現性能的優化。 由於這種虛擬化不依賴於某個特定主機,能夠支持異構的主機系統。但是對於每個存儲子系統而言,它又是個專用私有的方案,不能夠跨越各個存儲設備間的限制,無法打破設備間的不兼容性。

3、基於存儲網絡的虛擬化

以上都是一對多的訪問模式,而在現實的應用環境中,很多情況下是需要多對多的訪問模式的,也就是說,多個主機服務器需要訪問多個異構存儲設備,目的是為了優化資源利用率--多個用戶使用相同的資源,或者多個資源對多個進程提供服務,等等。在這種情形下,儲存虛擬化的的工作就一定要在存儲網絡上完成了。這也是構造公共存儲服務設施的前提條件。 而以上描述的兩種虛擬化方法的優點都可以在存儲網絡虛擬化上同時體現,它支持資料中心級的存儲管理以及異構的主機系統和存儲系統。

儲存虛擬化的方式

存儲網絡的虛擬化是由加入到存儲網絡SAN中的專用裝置來實現的。這種專用裝置實際上是裝有儲存虛擬化管理和應用軟件的服務器平台,這個服務器平台可以橫亙在SAN中間,把服務器和存儲設備隔離,也可以在旁邊接入SAN,對存儲網絡進行管理。前者我們稱之為對稱的儲存虛擬化;後者稱之為不對稱的儲存虛擬化。

1、不對稱方式的儲存虛擬化架構。

不對稱虛擬化引擎物理上不位於主機和存儲系統的資料通道中間,而是通過其它的網絡連接方式與主機系統通訊。於是,在每個主機服務器上,都需要安裝客戶端軟件,或者特殊的主機適配卡驅動,這些客戶端軟件接收從虛擬化引擎 傳來的邏輯卷結構和屬性信息,以及邏輯卷和物理塊之間的映射信息,在SAN上實現地址尋址。存儲的配置和控制信息有虛擬化引擎負責提供。這種方式的實施難度大於對稱模式,因為每個主機都必須有一個客戶端程序。

2、對稱方式的儲存虛擬化架構。

對稱虛擬化引擎位於主機和存儲系統的資料通道中間,控制信息和用戶資料都會通過它,而它會將邏輯卷分配給主機,就像一個標準的存儲子系統一樣。

因為所有的資料訪問都會通過這個引擎,它就可以實現很高的安全性。就像一個存儲系統的防火牆,只有它允許的訪問才能夠通行,否則就會被拒絕。這種方式的虛擬化,不需要在主機上安裝特別的虛擬化驅動程序,比不對稱方式的方式易於實施。並且支持廣泛的異構存儲系統,具有很好的互連性。對稱虛擬化引擎是一個資料訪問必須經過的設備,通常利用緩存技術來優化性能。