SATA，NCQ，SCSI，RAID

最近开始研究硬件系统如何进行性能调优，其中一个方面的内容就是如何改善存储性能。网上找了些资料:

 

SATA - SATA的全称是Serial Advanced Technology Attachment(串行高级技术附件，一种基于行业标准的串行硬件驱动器接口)，是由Intel、IBM、Dell、APT、Maxtor和Seagate公司共同提出的硬盘接口规范。2001年，由Intel、APT、Dell、IBM、希捷、迈拓这几大厂商组成的Serial ATA委员会正式确立了Serial ATA 1.0规范，在当年的IDF Fall 大会上，Seagate宣布了Serial ATA 1.0标准，正式宣告了SATA规范的确立。2002年，虽然串行ATA的相关设备还未正式上市，但Serial ATA委员会已抢先确立了Serial ATA 2.0规范。SATA规范将硬盘的外部传输速率理论值提高到了150MB/s，比PATA标准ATA/100高出50%，比ATA/133也要高出约13%，而随着未来后续版本的发展，SATA接口的速率还可扩展到2X和4X(300MB/s和600MB/s)。从其发展计划来看，未来的SATA也将通过提升时钟频率来提高接口传输速率，让硬盘也能够超频。
SATA接口需要硬件芯片的支持，例如Intel ICH5(R)、VIA VT8237、nVIDIA的MCP RAID和SiS964，如果主板南桥芯片不能直接支持的话，就需要选择第三方的芯片，例如Silicon Image 3112A芯片等，不过这样也就会产生一些硬件性能的差异，并且驱动程序也比较繁杂。
SATA的优势：支持热插拔 ，传输速度快，执行效率高 使用SATA口的硬盘又叫串口硬盘，是未来PC机硬盘的趋势。SATA采用串行连接方式，串行ATA总线使用嵌入式时钟信号，具备了更强的纠错能力，与以往相比其最大的区别在于能对传输指令(不仅仅是数据)进行检查，如果发现错误会自动矫正，这在很大程度上提高了数据传输的可靠性。串行接口还具有结构简单、支持热插拔的优点。
2007年制定了SATA2及SATA2.5标准，速度达到3000Mbps(理论上等同于375MB/s)。在SATA2.0扩展规范所带来的一系列新功能中，NCQ(Native Command Queuing，原生命令队列)功能最令人关注。

 

NCQ - Native Command Queuing，传统台式机硬盘都用线性形式处理请求，这种方式潜在很不好的方面，要理解其中原理，必须对硬盘物理结构有个基本了解。硬盘里面是圆盘状的，很象CD光盘。每一个圆盘由许多同心圆划分为一条条磁道，磁道又分出扇区。每个圆盘由一个或多个磁头负责读取。如果数据分布在同一磁道，寻找数据的速度是最快的。在不同磁道之间移动则消耗很多时间。假设要读取三块数据，其中一块在圆盘最外边的磁道上，一块在圆盘最里面的磁道上，还有一块在圆盘最外边的磁道上。传统的硬盘，会依次先读取圆盘最外面的数据，然后读取最里面的数据，最后再回头读取最外面的数据。这样一来，磁头移来移动消耗的寻道时间多，效率就低了。如果把磁头移动减到最少，寻道时间就会相应减少。这就是NCQ的目的所在——NCQ可以重新编排指令，不让磁头从外移到内再移到外，而是在移向圆盘内圈之前就读取外圈的两块数据。

 

SCSI - Small Computer System Interface，小型计算机系统接口，一种用于计算机和智能设备之间(硬盘、软驱、光驱、打印机、扫描仪等)系统级接口的独立处理器标准。SCSI是一种智能的通用接口标准。它是各种计算机与外部设备之间的接口标准。

 

RAID - Redundant Array of Independent Disk，中文意思是独立冗余磁盘阵列。冗余磁盘阵列技术诞生于1987年，由美国加州大学伯克利分校提出。RAID就是将N台硬盘通过RAID Controller(分Hardware，Software)结合成虚拟单台大容量的硬盘使用，其特色是N台硬盘同时读取速度加快及提供容错性Fault Tolerant，所以RAID是当成平时主要访问数据的Storage不是Backup Solution。
　　在RAID有一基本概念称为EDAP(Extended Data Availability and Protection)，其强调扩充性及容错机制， 也是各家厂商如：Mylex，IBM，HP，Compaq，Adaptec，Infortrend等诉求的重点，包括在不须停机情况下可处理以下动作：
　　RAID 磁盘阵列支援自动检测故障硬盘；
　　RAID 磁盘阵列支援重建硬盘坏轨的资料；
　　RAID 磁盘阵列支援支持不须停机的硬盘备援 Hot Spare；
　　RAID 磁盘阵列支援支持不须停机的硬盘替换 Hot Swap；
　　RAID 磁盘阵列支援扩充硬盘容量等。

 

另外还有一个关于存储的网站推荐一下

http://www.storagereview.com/