1.2.7 硬盘解析与选购技巧
外部存储器，也叫辅助存储器。分为机械硬盘（HDD）和固态硬盘（SSD），用于保存用户所需的数据。随着硬盘容量技术的发展，家用计算机硬盘现在主要有360GB、500GB、1TB、1.5TB和2TB等容量。按照接口不同，硬盘可分为IDE（采用16位数据并行传输数据，只能连接两个IDE设备，传输数据缓慢）、SATA（Serial ATA，采用串行连接方式，支持热插拔、传输速度快、执行效率高）、SCSI（小型机系统接口）、SAS（串行连接SCSI）、USB和FC光纤接口硬盘等类型；按外形尺寸分类，有3.5英寸、2.5英寸、1.8英寸和1.0英寸硬盘；按用途分为普通硬盘、服务器硬盘、企业硬盘和军工硬盘等。常见的机械硬盘和固态硬盘分别如图1-28和图1-29所示。
图1-28 机械硬盘
图1-29 固态硬盘
1．硬盘参数
硬盘生产厂家在生产硬盘时会遵循一定的编码标准，并在硬盘外壳上标注技术参数，方便用户识别。硬盘主编号命名规则：公司前缀+容量+容量等级/外形规格+市场等级/品牌+转速/缓存大小或属性+接口。
一块标注为“WD20EARS”的硬盘，其参数含义：WD是公司，2代表2TB，0为产品编码，E代表GB/3.5英寸，A代表桌面级，R代表转速5400r/min 64MB缓存，S代表SA-TA 3GB/s 22针SATA接口。
2．硬盘选购
选购硬盘时应立足于自身需求，关注硬盘性能和品牌可信度。
1）性能：硬盘性能主要包括硬盘外部接口速率、硬盘容量、缓冲区容量、内部接口速率和无故障时间等。SATA 1.0接口传输速率达150MB/s，SATA 2.0传输速率达300MB/s，容量在1TB以上，转速在7200r/min。SCSI接口硬盘转速达到10000r/min以上，主要用于服务器，缓存尽可能大，一般为64MB。机械硬盘和固态硬盘性能对照见表1-6。
表1-6 机械硬盘和固态硬盘性能对照表
2）用途：企业级硬盘可靠性能好，具备更高的容错性和安全性，主要应用于服务器、存储磁盘阵列、图形工作站等要求长时间运行或数据安全保存的场合。
3）品牌：机械硬盘生产厂商有希捷（Seagate）、西部数据（WD）、日立（Hitachi）、三星（SAMSUNG）和富士通（Fujitsu）等。固态硬盘厂商有希捷、西部数据、日立、三星、IBM、Intel、金士顿和现代等。
4）保修：免费保修期限为1～5年不等。
3．移动硬盘
移动硬盘采用USB接口，支持热插拔，数据传输较快，大容量、轻巧，硅氧材质，安全、稳定、防磁、防静电，有2.5英寸和3.5英寸两种。移动硬盘选购时需关注以下几点。
1）主控芯片：选Marvell、浦科特或闪迪等。
2）闪存：首选MLC，例如Intel、美光、三星、海力士、东芝和闪迪等能自己生产闪存的厂家，其次选浦科特、建兴、海盗船等使用原厂闪存的厂家。
3）固件：选择独立固件研发SSD的厂商，如Intel、英睿达、浦科特、OCA和三星等厂商。
4）缓存：选择较大缓存有助于减少固态硬盘Flash芯片读写次数，提高读写能力。
5）IOPS：IOPS可认为是每秒的读写次数，选择IOPS性能较高的固态硬盘。
6）断电保护：确保有断电保护，避免意外断电导致资源丢失。
7）售后保障：选择有强大售后保障能力的品牌。三星和闪迪支持十年质保，闪迪支持全球联保。三星拥有主控、内存和固件算法一体式开发能力。
4．U盘
U盘即优盘，也称闪存（盘），属于移动存储设备，用于备份数据。U盘具有安装简单、使用方便、速度快、容量大、抗震性能好、可靠性较高、耗电低和方便携带等特点。将数据存储于闪速存储器（Flash Memory），利用USB接口与主机进行数据交换。U盘性能主要取决于容量（GB）、存取速度（MB/s）和接口标准（1.0～3.0）等指标。闪存卡即存储卡、记忆卡，是利用闪速存储器存储电子信息的电子卡片。闪存卡有CF（Compact Flash）卡、MMC（Multi Media Card）卡、SD（Secure Digital）卡和记忆棒（Memory Stick）等。其中，CF卡体积较大，SD卡目前已经基本淘汰。
USB 2.0接口的标准为480Mbit/s，USB 3.0接口的标准为5Gbit/s。而另一种数据接口的eSATA（即外部串行ATA、SATA的外接式接口）传输率约3Gbit/s，比USB 2.0快约6倍。
5．磁盘阵列
阵列就是将一组磁盘用某种逻辑方式联系起来作为一个逻辑磁盘使用，具有传输快、安全性高的特点。
（1）磁盘阵列分类
磁盘阵列基于不同的容错能力和存储机制可以分为不同的种类。
1）RAID 0：数据分块，数据同时分布在各个磁盘上，没有容错能力，任何一个磁盘损坏均会使整个RAID系统失败，但读写速度快。
2）RAID 1：映像磁盘，每个磁盘均有一个映像磁盘，映像磁盘随时与原磁盘内容保持一致，只有一半磁盘空间被用来存储数据。系统安全可靠性高，使用效率低。
3）RAID 2：属于位交叉式海明编码阵列，原理上优越，但冗余信息开销大。
4）RAID 3：属于单盘容错并行传输阵列，数据以位或字节交叉方式存于各盘，冗余奇偶校验信息存储在一台专用盘上，任何一个磁盘损坏均可恢复，读取速度较快。
5）RAID 4：属于专用奇偶校验独立存取阵列，数据以块交叉方式存于各盘，冗余奇偶校验信息存于专用盘。RAID 3和RAID 4使用不多。
6）RAID 5：属于旋转奇偶校验独立存取阵列，数据以块交叉方式存于各盘，无专用校验盘，冗余奇偶校验信息均匀分布于各盘，读写性能好，应用广泛，需要三个硬盘以上才能组建。
7）RAID 6：属于奇偶校验独立存取阵列，数据以块交叉方式存于各盘，冗余校验纠错信息均匀分布于各盘，写入数据需要访问一个数据盘和两个校验盘，容忍双盘出错。
8）RAID 7：采用Cache和异步技术，响应速度和传输速率提高。
（2）磁盘阵列制作
基于不同的BIOS类型，磁盘阵列制作稍有差异。下面我们以浪潮服务器为例，演示磁盘阵列的制作过程。
1）开机启动，按屏幕提示按〈Ctrl+A〉组合键，进入RAID Configuration Utility程序界面，如图1-30所示。
图1-30 进入RAID Configuration Utility程序界面
2）弹出Adaptec RAID Configuration Utility窗口后，选择Array Configuration Utility命令，如图1-31所示。
图1-31 RAID配置主界面
3）在弹出的新窗口中单击Accept按钮，进行下一步具体配置，如图1-32所示。
图1-32 配置改变前接受窗口
4）执行Main Menu→Create Array命令，开始创建阵列，如图1-33所示。
图1-33 RAID配置主菜单窗口
5）将光标移到第一行，按〈Ins〉键，将第一个硬盘选入右边开始组建RAID 5。同理，依次将第二行、第三行硬盘加入到右边创建RAID 5的硬盘列表中，如图1-34所示。
图1-34 创建RAID阵列窗口
6）依次将三个硬盘加入到右边窗口创建RAID 5阵列，如图1-35所示。
图1-35 选择创建RAID与阵列
7）按〈Enter〉键后，显示将要创建的阵列属性窗口，选择阵列类型为RAID 5，将阵列标签名修改为LIB，其他参数也可做出相应修改，完成单击Done按钮，如图1-36所示。
图1-36 创建RAID阵列属性窗口
8）开始创建RAID 5阵列，并显示阵列立即可用，但在阵列建立过程中性能会有影响，如图1-37所示。
图1-37 阵列初步创建提示窗口
9）返回主菜单窗口，可以看到默认停留在主菜单Manage Arrays命令上，右边显示出刚创建的阵列名称、类型和容量信息，如图1-38所示。
图1-38 创建RAID 5阵列后显示主窗口
10）单击右边的阵列清单选项，出现阵列的详细信息，如图1-39所示。
图1-39 查看创建的RAID 5属性摘要
11）此时不要启动计算机，阵列在后台开始校验，阵列状态为BUILD/VERIFY，从0%开始校验，直至100%完成校验，如图1-40所示。
图1-40 阵列校验过程图
12）阵列创建校验完成后，阵列状态显示为OPTIMAL，证明校验完成，可以重启计算机，如图1-41所示。
图1-41 阵列检验完成图