服务器硬盘的性能与稳定性指标

0

Posted by agilejava | Posted in 硬件性能 | Posted on 22-03-2011

标签:

大型互联网企业保存着大量的用户数据,这些数据都是存储在服务器硬盘上的,那么服务器硬盘的性能与稳定性对于一个互联网服务的质量起着相当重要的作用。

下面我们就来了解一下服务器硬盘的性能指标:

image

  • 硬盘的转速(Spindle Speed):硬盘转速就是指硬盘主轴电机的转动速度,也就是硬盘盘片在一分钟内所能完成的最大转数(rpm)。转速的快慢是标示硬盘档次的重要参数之一,它是决定硬盘内部传输率的关键因素之一,在很大程度上直接影响到硬盘的速度。硬盘的转速越快,硬盘寻找文件的速度也就越快,相对的硬盘的传输速度也就得到了提高。硬盘转速以每分钟多少转来表示,单位表示为RPM,RPM是Revolutions Per minute的缩写,是转/每分钟。RPM值越大,内部传输率就越快,访问时间就越短,硬盘的整体性能也就越好。 然而,转速的提高也带来了磨损加剧、温度升高、噪声增大等一系列负面影响。
  • 硬盘数据传输率:的英文拼写为Data Transfer Rate,简称DTR。硬盘数据传输率表现出硬盘工作时数据传输速度,是硬盘工作性能的具体表现,它并不是一成不变的而是随着工作的具体情况而变化的。在读取硬盘不同磁道、不同扇区的数据;数据存放的是否连续等因素都会影响到硬盘数据传输率。因为这个数据的不确定性,所以厂商在标示硬盘参数时,更多是采用外部数据传输率(External Transfer Rate)和内部数据传输率(Internal Transfer Rate)。
  • 内部数据传输率(internal data transfer rate):也叫持续数据传输率(sustained transfer rate),单位Mbits/S,这是兆位/秒的意思(注意与MB/S(兆字节/秒)之间的差别:MB/S=Mbits/S除以8)。它指磁头至硬盘缓存间的最大数据传输率,一般取决于硬盘的盘片转速和盘片数据线密度(指同一磁道上的数据间隔度)。内部传输率可以明确表现出硬盘的读写速度,它的高低才是评价一个硬盘整体性能的决定性因素,它是衡量硬盘性能的真正标准。
  • 接口访问速度(Gb/秒):该指标也称为突发数据传输率(Burst data transfer rate)外部数据传输率(External Transfer Rate),它是指从硬盘缓冲区读取数据的速率,也就是计算机通过硬盘接口从缓存中将数据读出交给相应的控制器的速率。在广告或硬盘特性表中常以数据接口速率代替,单位为MB/s。ATA100中的100就代表着这块硬盘的外部数据传输率理论最大值是100MB/s;ATA133则代表外部数据传输率理论最大值是133MB /s;SATA1.0接口的硬盘外部理论数据最大传输率可达150MB/s,而SATAII接口的硬盘外部理论数据最大传输率可达300MB/s。这些只是硬盘理论上最大的外部数据传输率,在实际的日常工作中是无法达到这个数值的,而是更多的取决于内部数据传输率。
  • 寻道时间,平均读/写时间(毫秒):平均寻道时间的英文拼写是Average Seek Time,它是了解硬盘性能至关重要的参数之一。它是指硬盘在接收到系统指令后,磁头从开始移动到移动至数据所在的磁道所花费时间的平均值,它一定程度上体现硬盘读取数据的能力,是影响硬盘内部数据传输率的重要参数,单位为毫秒(ms)。不同品牌、不同型号的产品其平均寻道时间也不一样,但这个时间越低,则产品越好,现今主流的硬盘产品平均寻道时间都在在9ms左右。
  • 平均延迟时间(毫秒):它指的是磁头移动到指定磁道后,还需要多少时间指定的(即要读取或者写入的)扇区才会转到磁头下进行读取或者写入的相关操作,很明显这个时间和盘片的转速有关,平均延迟时间一般指盘片旋转一周所用时间的一半,单位为毫秒(ms)。这样我们就可以很轻松地换算出硬盘转速和平均潜伏期的一一对应关系。               换算公式为:(60*1000)/ 硬盘转速 * 0.5=平均延迟时间                              可以计算出来,5400转 5.556ms,7200转 4.167ms和10000转 3ms
  • 平均访问时间(Average Access Time):这项指标在官方技术文档中一般不会出现,它指的是从相应的读或者写指令发出开始到指定的扇区转到磁头下等待进行读取或者写入(也有的称为从读/写指令发出到第一笔数据读/写所用的时间)为止的这段时间。一般情况下,平均访问时间约等于平均寻道时间和平均延迟时间之和(严格定义中还包括一些指令处理时间,但一般忽略不计)。其单位也为毫秒(ms),它的值我们可以利用Hdtach和Winbench 99v2.0测试出来。
  • 缓存(Cache memory):缓存是硬盘与外部总线交换数据的场所是硬盘控制器上的一块内存芯片,具有极快的存取速度。硬盘读数据的过程是将要读取的资料存入缓存,等缓存中填充满数据或者要读取的数据全部读完后再从缓存中以外部传输率传向硬盘外的数据总线。它是硬盘内部存储和外部接口之间的缓冲器。由于硬盘的内部数据传输率和接口访问速度不同,缓存在其中起到一个缓冲的作用。缓存的大小与速度是直接关系到硬盘的传输速度的重要因素,能够大幅度地提高硬盘整体性能。当硬盘存取零碎数据时需要不断地在硬盘与内存之间交换数据,有大缓存,则可以将那些零碎数据暂存在缓存中,减小外系统的负荷,也提高了数据的传输速度。
  • 单碟容量除了对于容量增长的贡献之外,单碟容量的另一个重要意义在于提升硬盘的数据传输速度。单碟容量的提高得益于磁道数的增加和磁道内线性磁密度的增加。磁道数的增加对于减少磁头的寻道时间大有好处,因为磁片的半径是固定的,磁道数的增加意味着磁道间距离的缩短,而磁头从一个磁道转移到另一个磁道所需的就位时间就会缩短。这将有助于随机数据传输速度的提高。而磁道内线性磁密度的增长则和硬盘的持续数据传输速度有着直接的联系,磁道内线性密度的增加使得每个磁道内可以存储更多的数据,从而在碟片的每个圆周运动中有更多的数据被从磁头读至硬盘的缓冲区里。

可靠性与数据完整性指标:

  • 平均无故障时间(MTBF,小时):平均无故障时间(Mean Time Between Failures,简称MTBF)是指硬盘平均能够正常运行多长时间,才发生一次故障。这是衡量硬盘可靠性的重要参数,平均无故障时间越长,硬盘的可靠性就越高。目前主流产品的平均无故障时间(MTBF)达到了一百万小时以上。
  • 全天候不间断运行的可靠性级别 (AFR)
  • 不可恢复读错误/被读数据(位)
  • 每年运行小时数
  • 字节数/扇区

参考:最大内部数据传输率   硬盘转速 硬盘  服务器硬盘的选择

Write a comment