服務器硬盤的概念是什么

這篇文章主要介紹“服務器硬盤的概念是什么”，在日常操作中，相信很多人在服務器硬盤的概念是什么問題上存在疑惑，小編查閱了各式資料，整理出簡單好用的操作方法，希望對大家解答”服務器硬盤的概念是什么”的疑惑有所幫助！接下來，請跟著小編一起來學習吧！

磁盤的順序訪問和隨機訪問是怎么定義的呢？如果一次IO操作起始的邏輯塊地址logical block address （LBA）緊挨著上一次IO操作的終止 LBA，就是順序訪問，否則就是隨機訪問。下邊這個圖比較形象（https://en.wikipedia.org/wiki/IOPS）。

邏輯地址是程序中認識的塊地址，編號順序遞增。除了 LBA 還有 PBA（物理塊地址），一般邏輯和物理地址會有一個對應關系。物理地址就是數據在磁盤上的實際地址了。

吞吐率，是指順序從磁盤讀取數據時候，能達到的最大傳輸速度，通常單位是 MB/s。衡量大數據量的傳輸效率基本都用吞吐率。這個應該是單線程統計的。

是一次操作的耗時，一般指發送請求到返回結果的時間，從磁盤角度看，不僅包括定位數據，還包括數據傳輸的時間。latency這個詞本身并沒有規定要訪問多大的數據量。

IOPS是每秒執行的操作數量，一般測的是隨機訪問，各種硬盤廠商聲稱硬盤的IOPS相當高，但是實際用的時候不是那么回事。因為這個東西依賴latency和工作負載，比如一次操作訪問數據量的大小，等待隊列中的讀寫請求數等。1998年 Intel 公布了一個開源的測IOPS的工具，叫 Iometer，說你們都別自己玩了，咱們統一都用這個比，就是定了個 benchmark，現在一般都用這個測。

HDD 就是 Hard Disk Drive，硬盤驅動器，也就是普通的機械硬盤，通過磁頭讀寫數據。HDD 的隨機訪問和順序訪問是有區別的，之前寫過一篇相關話題的文章，索引 vs 全表掃描，今天再復習一下。

把磁盤看成一個光盤，上邊有一個磁頭用來寫東西，就像鋼筆頭一樣，要在一個位置寫東西，需要先將磁頭移動到那個位置，這個操作叫seek（旋轉+尋道），接下來就是將數據順序寫下去（write）。寫完數據之后磁頭自動向后移動，如果繼續挨著寫就不需要 seek 了。

舉個例子，以一個漢字為單位，那么順序寫一句話 “小孩兒你好呀”，只需要將磁頭 seek 一次到“小”要寫的位置，然后 write “小”，接下來直接把“孩兒你好呀” 一個個 write 到后邊就可以了，這些字在磁盤上都存在了一起。隨機寫就是把這幾個字分開存，互相不挨著。那么共需要 6 次 seek，6次 write。順序寫總是比隨機寫要好的，因為隨機寫多了 5 次 seek 的時間。

一個 HDD 的 seek 耗時是 10ms，吞吐率是 100MB/s，也就是每秒能 write 100MB 的數據。那么以 1KB 為單位，純 write 這 1KB 的數據只需要 10us ，是seek 的 1/1000。 可以看到 seek 是很不友好的。

那你說好，我都順序寫不就好了，不用 seek 不行嗎。這就需要看具體場景了。舉個例子，在微信聊天，找到好友的對話框叫 seek，輸入文字發送是 write，當你同時跟一個妹子聊天，并且跟一個基友對罵時候，你能不 seek 嗎。

由于HDD 可以覆蓋寫，所以 LBA 和 PBA 是一一對應的，連續的邏輯地址也對應了連續的物理地址，所以有隨機訪問和順序訪問的區別。

SSD 是固態硬盤，solide-state drive，超快的那種。下圖是 Intel 給出的一款 SSD 的性能指標

順序訪問和隨機訪問本來就沒啥可比性，取決于每次隨機訪問的數據量大小。所以他這也沒用同一個單位。

為啥寫的慢呢，得看 SSD 的結構了，SSD 是個三層次，最高層是 NAND Flash，每個 NAND Flash 里有多個 Block ，Block 里又包括很多 Page，SSD 的特點就是讀和寫都要以 Page 為單位，最少一個 Page。通常一個 Page 是 4k 或 8k。不能覆蓋寫 page，要覆蓋必須清空那個 page 所在的 Block。亦或者要先將這個 page 所在塊的數據移動到另一個被擦除的 block里。所以寫比較麻煩。

因為這些結構的設計，SSD 上連續的一段 LBA 不一定對應連續的 PBA ，SSD 用一個閃存轉換層 Flash Translation Layer（FTL）將這個映射管理起來了。所以，SSD 的順序寫和隨機寫沒有區別。可以當成 SSD 都是隨機訪問數據的。

到此，關于“服務器硬盤的概念是什么”的學習就結束了，希望能夠解決大家的疑惑。理論與實踐的搭配能更好的幫助大家學習，快去試試吧！若想繼續學習更多相關知識，請繼續關注億速云網站，小編會繼續努力為大家帶來更多實用的文章！