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企业级缓行?高级格式化4KB扇区硬盘深度解析

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希捷和西部数据都已经推出了采用4K扇区(高级格式化)的硬盘产品。SmartAlign是否真的像宣传的那样有效?希捷具体是如何实现的?WD为什么没有采用类似的方式呢?IDEMA 2011年1月1日的要求中为何不包括对OEM客户出货和企业级硬盘?4K扇区硬盘还有其它可能会导致性能下降的因素吗?本文针对这些大家普遍关心的问题进行了深入讨论。

作者:存储时代——黄亮(整理) 来源:ZDNet China【原创】 2010年7月22日

关键字: 希捷 西部数据 SmartAlign 分区 Windows

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在本页阅读全文(共6页)

准备和管理 4K 过渡

我们已经了解了迁移到 4K 扇区的优势以及对性能的潜在影响,接下来就该查看行业如何有效地管理过渡。在 Windows 和 Linux 是现代计算中部署的两种最受欢迎的操作系统,在这两种环境下我们能更好地讨论这个主题。

在 Windows 环境中管理 4K 扇区

管理到 4K 扇区的过渡中最重要的一个方面与上文讨论的对齐问题有很大关系。高级格式化硬盘在 Alignment 0 情况下运行完好,这时物理块和逻辑块的起始位置相同。创建硬盘分区时便已实现了对齐。分区创建软件分为两大类:

1. 各 Windows 操作系统版本

2. 硬盘分区实用程序

使用 Windows 操作系统创建分区时,有三种 Windows 版本值得一提:Windows XP、Windows Vista 和 Windows 7。Microsoft 早已投身到致力于规划过渡到更大扇区的团体中。因此,从 Windows Vista Service Pack 1 起,Microsoft 开始发布可兼容 4K 扇区的软件。可创建 Alignment 0 状态(符合高级格式化标准)分区的软件称为“可识别 4K”的软件。表 2 说明了与当前各 Microsoft Windows 操作系统版本的相关情况。

企业级缓行?高级格式化4KB扇区硬盘深度解析

表 2.Windows 操作系统是否可识别 4K

很清楚,配有 Windows 最新版本的新计算机系统相对更适合使用高级格式化硬盘。但是,对于仍然使用 Windows XP 或 Service Pack 1 之前的 Windows Vista 的系统来说,操作系统所创建的分区性能很可能显著下降。

除 Windows 操作系统较早版本所创建的分区可能出现潜在不对齐情况外,在系统集成商、OEM、增值经销商和 IT 管理员广泛使用的软件实用程序中,有很多软件实用程序也能够引发分区不对齐情况。事实上,通过这些实用程序创建的分区比通过 Windows 操作系统本身创建的分区还要普遍。因此,创建不对齐分区,从而导致使用 4K 扇区的环境中硬盘性能下降的风险非常明显。更麻烦的是,如今系统中的硬盘一般都包含多个硬盘分区。这意味着必须使用可识别 4K 的分区软件创建硬盘上的每个分区,才能确保适当对齐,并保障性能。图 10 显示了使用不能识别 4K 的软件创建多硬盘分区时可能出现的结果。

企业级缓行?高级格式化4KB扇区硬盘深度解析

图 10.多个分区和对齐情况

处理不对齐状态

有三种可行方法可避免和/或管理不对齐状态(不对齐状态对硬盘性能具有潜在影响)。

1. 使用最新版本的 Windows 操作系统或联系分区实用程序供应商来获取可识别 4K 版本的软件。

2. 使用硬盘实用程序来重新对齐磁盘分区。

3. 不管是什么对齐状态,将硬盘性能管理交与您的硬盘供应商负责。

使用可识别 4K 的 Windows 版本来创建硬盘分区,这是避免不对齐状态的一种简单直接的方法。硬盘分区创建软件实用程序供应商应该能够告诉您是否提供了可识别 4k 版本的软件。如果是,那么迁移到可识别 4K 的版本可免后顾之忧。

为解决这个问题,有些硬盘供应商提供了能够检测现有硬盘分区,并根据需要重新进行对齐的实用程序。这种变通方法要花费更多时间,并且系统的构建或升级流程步骤也更加繁琐。

最后,硬盘制造商要开发更加复杂的方法,来管理不对齐状态,同时还要避免对性能造成负面影响。

由于向高级格式化硬盘的过渡势在必行,所有这些方法都将在最大化行业利益、同时避免潜在性能影响方面起到重要作用。

在 Linux 环境中管理 4K 扇区

在 Windows 环境中管理到 4K 扇区过渡的关键策略同样适用于 Linux。多数 Linux 系统用户都能够访问源代码,根据他们的特定需要来定制操作系统。因此,Linux 用户能够主动更新其系统,以便恰当地管理高级格式化硬盘。

通常,需要恰当地创建能与高级格式化硬盘良好对齐的磁盘分区,还需要最小化可生成超短帧的小型系统级写入(与对齐问题无关),但是修改 Linux 系统后,就可以大幅度避免这些工作。

为了支持高级格式化硬盘,对 Linux 内核和实用程序均进行了更改。这些更改可确保高级格式化硬盘上的所有分区都能在 4K 扇区分界上得到完全对齐。版本 2.6.31 或更高版本的内核支持高级格式化硬盘。以下 Linux 实用程序支持高级格式化硬盘的分区和格式化:

Fdisk:GNU Fdisk 命令行实用程序可对硬盘进行分区。

版本 1.2.3 和更高版本支持高级格式化硬盘。

Parted:GNU Parted 图形实用程序可对硬盘进行分区。

版本 2.1 和更高版本支持高级格式化硬盘。

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