企业级硬盘技术详解

1、企业级硬盘技术详解技术创新，变革未来IT第一章：认识硬盘第二章：硬盘的基本属性 第三章：存储方案选择53目录缩略语解释说明54缩略语缩略语全称解释HDDHard Disk Drive硬盘驱动器（机械硬盘，存储媒介为磁介质）SSDSolid State Drive固态硬盘，存储介质为Flash闪存SATASerial Advanced Technology Attachment串行高级技术附件，一种基于行业标准的串行硬件驱 动器接口SASSerial Attached SCSI串行连接小型计算机系统接口NVMeNon-Volatile Memory Express非易失性存储器加速技术U.2原先

2、叫SFF-8639，同NVMe接口第一章认识硬盘55什么是硬盘硬盘是电脑/服务器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。56硬盘的供应商Seagate希捷SSD 供应商HGST昱科（日立）WD西数Toshiba东芝Intel因特尔Samsung三星Micron镁光HGST昱科（日立）Toshiba东芝Seagate希捷Sandisk闪迪基于存储介质不同，硬盘分2类：HDD和SSD。HDD供应商仅存3家：希捷，西数WDC（含WD和HGST），东芝；SSD供应商较多，业内主流的供应商有Intel、Samsung、Micron、Sandisk、HGST、T

3、oshiba、Seagate、华为等。HDD 硬盘供应商Huawei华为58硬盘的分类接口类型1早期硬盘接口有IDE、SCSI等，随着硬盘技术发展，这些接口类型已经消失；当前主流的硬盘使用的接口有SATA、SAS、FC（服务器未使用）、PCIe（NVMe）等 （HW Server主要用SAS/SATA/NVMe）接口区分SAS和SATA接口区分：通过红圈2区分，SATA 硬盘红圈2部分是分开的；SAS是连接在一起的，且背面有金手指。23123圈1：硬盘电源的Pin脚，共有15个金手指 圈2： SAS盘的Second port数据接口圈3： SAS盘的Primary port数据接口，SATA硬

4、盘的数据接口协议版本接口类型1.02.03.0SAS3 Gb/s6 Gb/s12 Gb/sSATA1.5 Gb/s3 Gb/s6 Gb/sPCIe2.5GT/s5GT/s8GT/sSAS/SATA/PCIe接口最大传输速率关系表SATA 接口SAS接口PCIE （NVMe）接口背面59硬盘的分类尺寸HDD主要尺寸主流的硬盘中，有3.5寸和2.5寸2种，不同硬盘厂商的外形尺寸都在公差范围内，差异极 小。3.5寸：LFF （Large Form Factor ）， ，长*宽=147mm*101.85mm，企业级3.5寸硬 盘的厚度一般为26.1mm 。2.5寸：SFF（Small Form Fac

5、tor ），长*宽= 100.45mm*69.85mm ，企业级2.5寸硬盘的厚度一般为15mm 。SAS、SATA、NVMe SSD主要尺寸主流的固态硬盘尺寸为2.5寸，不同硬盘厂商的外形尺寸差异微小（主要是厚度差异）。2.5寸：SFF，长*宽= 100.45mm*69.85mm ，SSD的高度有7mm，9.5mm和15mm，各个厂家可能设计不同的厚度，但不会超过15mm。M.2主要尺寸：M.2 模块为22 mm 宽，长度分别为30、42、60、80和110 mm华为支持42mm、80mm长度HDD按照碟片的尺寸大小，即硬盘碟片直径分为： 1 inch、1.8 inch、2.5 inch、3

6、.5 inch、5.25 inch。SSD虽然没有碟 片概念，但尺寸大小和HDD是一致的。在企业级市场应用的主要有2.5寸和3.5寸 2种尺寸；2.5寸偏重于性能表现，具有更高的IOPS和带宽；3.5寸偏重于容量，容量一般比同一代的硬盘大4倍左右，硬盘厂商已经 推出的最大容量为14T。2.5寸和3.5寸HDD对比图M.260硬盘的分类业务类型61企业级Performance类：也称MC（Mission Critical）叫法，主要包含转速为10K、15K 的SAS高性能硬盘，也叫Online级硬盘，这类硬盘不仅性能高，可靠性也做好，但因转速较高，功耗也比同尺寸的其它类型硬盘高。企业级Capac

7、ity类：也称谓BC（Business Critical）或近线级硬盘（NearLine），主要包含转速为7.2K 的SAS/SATA接口的硬盘，这类硬盘容量较大，同系列硬盘既有SATA接口，也有SAS接口（NL SAS）。企业级云盘类：也称NearLine Lite 或 Cloud Disk，主要包含转速和企业级一样或更低的，可靠性介于企业级Capacity和Desktop之间的一类硬盘，主要优势为低功耗、低成本且能实现7x 24小时业务应用。桌面级硬盘（Desktop Disk）类：主要包含在PC应用的硬盘，可靠性比企业级低，成本低廉，一般较适合5x 8小时业务应用，家用一般选择此类。基于

8、业务应用的不同，HDD主要有：基于业务应用和Flash介质的耐久性（Endurance）不同，SSD主要有：读密集型（Read intensive）：DWPD（Drive Write Per Day）小于3，主要适合读业务较频繁的业务。读写混合型（Mixed Use）：DWPD为310左右，适合读写均衡的场景。写密集型（Write intensive）：DWPD为10以上，适合高频度写的业务场景。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华为SSD产品路标：ES3000 V5全面上架销售，有盘和卡两种形态，NVMe和SAS两种接口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在售开发中 规划中62ES3000 V5命名规范 (Based 3D TLC)63High-perf NVME SSD (SP)(10DWPD) (3DWPD) (=1DWPD)- ES3700P V5- ES3600P V5- ES3500P V5这里P-PCIe，C-Card(10DWPD) (3DWPD) (SAS SSDSATA SSDSAS 15KSAS 10KSATA 7.2K硬盘

12、类型IOPS（4K随机写）MB（128K顺序读）SATA330200MB/sSAS 10K350195MB/sSAS 15K450290MB/sSATA SSD3060K540MB/sSAS SSD155K1000MB/sNVMe SSD300K3500MB/s如何查看盘的属性容量转速大小接口类型及速率 本身cache容量接口类型及速率应用类型型号大小66第三章存储方案选择67数据的分层热数据频繁被访问修改的数据就是热数据，这些数据因为使用频繁，对性能的要求也比较高，在存储分层中，会优先使用高级别的存储空间，如闪存、高转速的sas盘空间。根据需求选择4/12/24*NVMe机型，或者全SAS SSD。冷数据数据使用频