基础知识大放送：企业级硬盘的前世今生

2012年被人谈论最多的IT话题应该算是大数据，确实数据的增长，数据结构的复杂度不断增加使得企业的存储系统也越来越高端。除大数据外，说到近几年热议的话题就不得不说云计算，等数据存储和服务高度整合之后，企业将把数据甚至操作系统都放到云端，届时除专业的存储厂商和云服务提供商外，企业将不再需要存储设备。当然这是未来的事，现阶段我们还是需要阵列或者性能更高的存储设备的。不管是简单的磁盘阵列还是NAS和SAN，这些都缺少不了硬盘这一基础的组件。这篇文章讨论的就是当前应用最为广泛的存储介质—硬盘。

磁存储介质的发展

从磁带开始，人们开始大规模的使用磁存储介质来存储数据了。现在仍有大量的数据备份设备是以磁带库为基础的。磁带之后，磁盘的出现将磁存储时代推向了一个至高点。磁盘的发展也经历了从并口的IDE和SCSI磁盘到串口的SATA和SAS磁盘两个时代。当前企业级硬盘仍以大容量的SATA和SAS磁盘为主，有时会搭配以速度更高的SSD提升数据处理速度。由于技术发展非常成熟，当前主流的串口硬盘无论是在企业硬盘所看重的稳定性和可靠性还是在速度和性价比上都是大多数企业存储介质的首选。现在磁盘作为一个基础的存储单元被组合成为磁盘阵列、大型的网络存储系统以及数据备份设备，应用范围主要设计数据存储、备份镜像、企业数据归档等等。

硬盘的工作原理

磁盘利用盘片上磁性介质的磁性不同来存储数据，电线导体产生的磁场对其范围内的磁性物质会产生影响，当电流方向或电压极性变换时，磁极也随之变换，这就是磁盘工作的基本原理。当然光靠这一原理是远远不够的。磁盘读取数据的过程简单的说，以现在主流的LBA编址的磁盘来说，磁盘控制电路将磁头部件步进到相应的柱面，选中相应的磁头，然后立即读取当前磁头下所有的扇区头标地址，然后把这些投标中的地址信息与期待检出的磁头和柱面号做比较。如果不是要读写的扇区号则读取扇区投标地址进行比较，直到相同以后，控制电路知道当前磁头下的扇区就是要读写的扇区，然后让磁头改变相应扇区的介质的磁性。

这节的标题之所以为硬盘而不是磁盘是因为当前企业级市场上的存储已经开始越来越多的加入固态硬盘了。有些存储厂商已经推出了全闪存阵列。固态硬盘的存储原理完全不同于传统的磁盘，由于固态硬盘没有普通硬盘的旋转介质，因而抗震性极佳，同时工作温度很宽，扩展温度的电子硬盘可工作在-45℃～+85℃。广泛应用于军事、车载、电力、医疗、航空等领域.固态硬盘使用闪存颗粒(flash disk)制作而成，因而其外观和传统硬盘有很大区别。固态硬盘是未来硬盘发展的趋势。

企业级硬盘和个人硬盘的区别

虽然都是硬盘，但是个人硬盘和企业级硬盘对于性能的追求是不同的。个人硬盘常以读写速度、单盘的容量以及成本问题。而企业级硬盘则更注重硬盘的稳定性和可 靠性，这中需求取决于企业存储24x7不间断的设备运行环境和业务连续性需求。企业的存储环境较个人的PC复杂的多，服务器、磁盘阵列、SAN和NAS等 存储网络都需要大量的性能稳定的硬盘作为基础。

性能要求不同，所以硬盘的接口也有不同。个人版的硬盘大多是SATA、Thunderbolt和USB接口(部分老机器为IDE接口)，这些接口迎合了个 人对硬盘的便携、通用的几个特点。企业级硬盘接口则更多使用SAS、SSA以及FC等更为高端的接口，以便组建更为复杂的存储系统。、

企业硬盘厂商

过去的十余年中，硬盘厂商不断的做大，收购、整合。当前硬盘市场最大的只剩希捷、西部数据和东芝三家。固态硬盘市场尚没有发展成熟，相应的专业厂商的规模也无法和这三家厂商相比。可以说硬盘市场向来是不平静的。

希捷自然不用说，SATA等接口协议的制定都有希捷的参与。另外值得注意的是，迈拓2000年收购了昆腾，2006年，希捷以19亿美元收购迈拓， 从而一举成为全球第一大硬盘制造商希捷科技2012年第二季度硬盘发货量为6590万件，营收为45亿美元，营收数字也是创下该公司新纪录。(销售数据来 源：《IHS iSuppli Storage Market Brief》)

希捷企业硬盘包括2.5英寸和3.5英寸两条线。2.5英寸硬盘中有Pulsar、Savvio、Constellation三种，3.5英寸则包括Constellation ES和Cheetah两个系列。产品接口包括SATA、SAS和光纤通道三种。性能以稳定、可靠、低耗能及高空间利用率等企业级需求为主。

另一家硬盘巨头西部数据，2011年3月8日，西部数据宣布以总价值大约43亿美元的现金和股票收购日立的硬盘业务(在第三个季度完成)。在完成收 购之后西部数据超越希捷成为市场霸主。西部数据第二季度生产约7100万件硬盘，其中包括来自西部数据于今年早些时候收购的公司Hitachi GST的生产量。第二季度营收总计为48亿美元，创下该公司新纪录。(销售数据来源：《IHS iSuppli Storage Market Brief》)

西部数据用于企业级的硬盘主要有黑盘和红盘为主。黑盘以高性能、高稳定性著称，为西部数据正对高端个人用户和企业级用户开发。红盘为西部数据今年推出针对家庭和小企业NAS开发的一种新的磁盘系列。

当前能和希捷及西数在硬盘市场上拼一把的应该只有东芝了。三家硬盘厂商中固态硬盘做的最早的应该就是东芝。不久前东芝发布PX 系列企业级固态型硬盘(eSSD)，推出三款针对不同企业需求的硬盘，包括开机与读取密集的入门级服务器、入门到中阶服务器、以及高性能企业服务器的使 用，扩展 eSSD 硬盘系列，三款企业级硬盘也针对其目标市场调整 NAND 闪存程序、容量、支持接口、和安全功能。

企业级磁盘方面，东芝同样涵盖2.5英寸和3.5英寸两条线。其中包括AL13SEBXX0、MKxx01GRZB等多个型号。东芝为其第三代 2.5英寸企业级硬盘在多个城市举行了发布会。东芝第三代2.5寸企业级硬盘型号为MK3001GRRB/R，该产品提供300GB最大容量，同时还提供 147GB的版本，15，000转高转速提供了出色的读取性能，支持6Gb/s SAS接口，是业界2.5寸企业级硬盘市场在容量和性能方面的领先产品。

存储介质的未来

综合来看，从磁质存储推广以来，企业数据存储介质的很早之前是磁带时代，之前是磁盘时代，现在是磁盘到固态硬盘的过渡时代。将来是固态硬盘时代，最终就像文章开头所说大多数企业将不再需要存储设备，企业数据将被移至云端，也就是我们所说的云时代。