“云硬盘”身上的企业级和桌面血统

回顾：4KB扇区在企业级硬盘的应用

除了最多3碟片/6磁头之外，Constellation CS还有一点与Barracuda相同而在Constellation ES系列上没有出现过，那就是4KB扇区。硬盘的物理扇区从512bytes增大到4KB，有助于提高容量利用率，并保证磁记录密度不断提高之后的数据完 整性。

2009年12月，经过与IDEMA的通力合作，将高级格式化提名作为4K字节扇区标准的名称，并获得批准。此外，所有硬盘制造商还承诺，自2011年1月开始，所发行的台式机和笔记本电脑产品的新型硬盘平台都采用高级格式化扇区格式。

笔者还在曾在2年半之前写道：

“至 于为什么IDEMA 2011年1月1日的要求中不包括对OEM客户出货和企业级硬盘，这个其实也不难理解：部分OEM和企业级硬盘用户可能会有前文中提到的“小型离散数据写 入”的应用需求，而且出现这种情况的几率相对于常规桌面应用来说要高。用测试软件举个典型的例子，就是使用Iometer在没有硬盘分区和文件系统的情况 下(常用方式)进行512字节数据块随机写这样的极限性能测试。

这个还让我们联想到固态硬盘的性能，大部分厂商公布的上万甚至 50,000 IOPS的随机写入性能应该都是在4KB对齐情况下的测试结果，换个测试方法或许就会降低不少。由于闪存介质也需要用4KB物理页面来模拟512字节的逻 辑扇区，面对小于4K的离散写入请求很可能也会出现性能下降，SSD固态驱动器存在的“写入放大”现象和4KB扇区HDD机械硬盘在原理上是相似的。

对 应到实际中，一些企业级软件，比如Oracle数据库这样典型的结构化数据，可以使用其自带的OCFS文件系统，也可以支持直接对磁盘(包括RAID逻辑 盘等情况)“裸设备”进行操作，并且比在文件系统上的效率更高。在这类环境下，高级格式化(4K)硬盘有可能会出现扇区不对齐、2KB或者更小数据块的随 机写入等问题。类似的情况还反映在：Iometer的OLTP(在线交易处理)应用测试脚本就包含了2KB、4KB和8KB三种数据块大小。

对 于未来4KB扇区硬盘在企业级存储上的应用，我们还要考虑和RAID卡/磁盘阵列控制器之间的兼容性。尽管RAID在进行条带化时Stripe分块大小通 常在64KB左右，一般不会小于4KB，但我们还是不能完全排除512字节模拟扇区和物理扇区可能不对齐的问题。根据笔者截至目前(2010年7月)的了 解，这些领域的厂商普遍还没有在4KB扇区硬盘的支持上做出过表态。”

Iometer 4KB随机写测试(无文件系统/全部容量，关闭写缓存)

上面的图表是我在2011年进行的测试——这里面想说的是4KB扇区的希捷Momentus 7200 750GB 2.5英寸笔记本硬盘。它在测试中设置“4KB对齐”之后的结果曲线，明显高于默认设置。笔者曾经这样分析道：

“Momentus 7200 750GB上以默认设置(对齐到逻辑扇区)运行4KB随机写测试，就会出现我们以前提到过的“写入请求不对齐”的情况，增加了硬盘磁介质的实际I/O数 量。而对齐到4KB扇区之后的写入，则相当于把传统512byte扇区硬盘需要完成的8个写入请求合并成一个，因此性能的提升就在情理之中了。”

除了Constellation CS之外，还有其他厂商的企业级近线硬盘也采用了4KB扇区，这将在本文最后的4TB章节讨论。接下来我们看看Constellation ES.3。

Constellation ES.3系列可选SAS和SATA两种接口，容量点也包括上表中没有列出的1TB、2TB和3TB。

在 SED方面，希捷ES.3除了提供普通的自加密驱动器之外，还有通过FIPS 140-2认证的专门型号。从机械组件的角度来讲，湿度也是影响硬盘工作、存放的一个重要环境因素。笔者在多年前就曾遇到过因硬盘cost-down(降 低成本)省去了内置的干燥剂，而导致批量受潮损坏的案例，在这里先不做更多详细的讨论了。

Constellation ES.3应该是第一款达到128MB缓存的传统HDD。它的平均无故障时间达到了140万小时，质保为5年。AFR这项我们将和后面列出的桌面硬盘进行对 比，不可恢复读错误比Constellation CS低了一个百分点。ES.3不仅采用原生512字节扇区，而且支持520和528byte这些在部分企业存储中需要用到的特殊扇区大小。

由 于规格表中的这一款是6Gb/s SAS的版本，所以提供了双端口。我们看到4TB的运行时功率和闲置功率分别达到了11.86瓦和7.80瓦(SATA版本由于控制电路简单，4TB型号 运行时功率和闲置功率分别为11.27瓦和6.73瓦)，比Constellation CS要高出不少。

Constellation ES.3的最大容量4TB需要使用5张碟片来实现，就像上一代的Constellation ES.2 3TB那样。

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