面對資料量如此巨幅成長的趨勢,儘管近年來SSD固態硬碟的曝光度遠高於傳統的機械式硬碟,但兩者之間並沒有誰取代誰的競爭關係,因為,不管是在儲存成本還是可靠性上,傳統的機械式硬碟仍在儲存應用市場中佔有一席之地,特別是在一般的資料中心、雲端服務廠商,以及大規模橫向擴展(Massive Scale Out , MSO)的高密度資料中心業者…等企業應用場合。 由主機管理的 SMR 硬碟需要主機嚴格按照特別的協定流程來寫入資料。 由主機管理的 SMR 硬碟需要主機嚴格按照特別的協定流程來寫入數據。 )方式,需要作業系統辨識 SMR 磁碟並擁有能對 SMR 磁碟進行正確順序寫入的驅動程式才能被正常使用。 行動裝置市場受到尺寸更小、效能更好的 M.2 SSD 影響,2.5 吋傳統硬碟的市場持續式微當中。
- 一方面新主機可以儘量順序寫入提高效能,另一方面對舊系統也保持了相容。
- 面對資料量如此巨幅成長的趨勢,儘管近年來SSD固態硬碟的曝光度遠高於傳統的機械式硬碟,但兩者之間並沒有誰取代誰的競爭關係,因為,不管是在儲存成本還是可靠性上,傳統的機械式硬碟仍在儲存應用市場中佔有一席之地,特別是在一般的資料中心、雲端服務廠商,以及大規模橫向擴展(Massive Scale Out , MSO)的高密度資料中心業者…等企業應用場合。
- SMR 硬碟的分塊結構和韌體的垃圾回收機制也意味着磁碟存在寫入放大的問題,不過這對於硬碟來說寫入導致的主要是速度而不是壽命問題。
- 無論是面向數據儲存(伺服器、NAS、冷儲存)的硬碟以及面向普通消費者的硬碟有這個問題。
- 而在挑選 NAS 硬碟時,還另外有幾個特殊規格可以留意,包括 MTBF 以及工作負載率,前者為「平均故障間隔時間」,通常以小時為單位,可作為評估硬碟可靠性的標準,不過廠商標示 100 萬小時,並不代表它真的能夠用上 114 年而不會故障,這個數字是從一整批產品中的故障比率中,所推算出的數值,所以你還是有可能會遇到機王,這時候保固的長短就很重要了。
- 購買前請以購買當時銷售頁面資料為準自行判斷,該等資訊亦不得作為向第三人為任何主張之依據,包括但不限於:主張市場上有其他更優惠價格之補償或其他請求。
- 還有些問題韌體(如 WD40EFAX)會拒絕讀取沒有寫過的 LBA 位址,並向呼叫者報告一個錯誤。
由於一些 NAS 裝置在使用 SMR 硬碟後出現數據損壞,導致消費者投訴,主要硬碟品牌最終公佈了使用 SMR 技術的硬碟產品型號並保證特定系列型號不使用 SMR 技術。 QNAP 為自家 NAS 所開發的作業系統為 QTS,目前版本號來到 4.2.2,QNAP 對於 NAS 內部的儲存空間管理,所採用的是稱之為「儲存池」的設計,可以隨使用者的需要,自行調整磁碟區的數量和大小,而不會受到實體硬碟的數量所限制,因此對於整體硬碟空間的運用較為彈性,不過相對來說,它的架構也會比 Synology 來得複雜一些,更換硬碟需花一些時間等待重建。 雖然硬碟廠商把採用 SMR 磁記錄技術的硬碟,擴充至 NAS 硬碟系列產品線,已經是由來已久,不過近期卻引起了相當大的爭議,值得注意的是,其中反對聲量最大的,多是一般的消費者,甚至打算集結上法院提告,只有 Seagate 出來疾呼,認為 NAS 並不適合使用 SMR 硬碟,並宣佈未來自家的 Ironwolf NAS 硬碟,絕對不會採用 SMR 技術,此外 Toshiba 也從未計畫要在 NAS 硬碟上採用 SMR 技術。 然而另一方面,最為強調資料儲存安全性的各家 NAS 廠商們,似乎都沒有太大的批評聲浪,事實上,從 Ausustor 網站的官方相容列表來看,SMR 技術的硬碟亦赫然在列,或許也代表著,他們並不認為這些 SMR 硬碟,會對 NAS 市場帶來什麼毀滅性的傷害。 其實硬碟的選擇,並非單純只看容量就好,NAS 硬碟出現的原因,跟 NAS 的運作方式有很大的關係,以普通電腦來說,更重視的是系統、程式執行的速度,所以對於硬碟存取的效能特別重視,往往必須透過高轉速來減少讀取時間,然而高轉速會帶來更大的噪音、震動、熱量,以及增加出錯的機率,所以一般硬碟的設計,大多以每週工作 5 天,每天工作 8 小時為前提,如果電腦長時間不關機,讓硬碟持續處於運作狀態下,就會大幅縮短硬碟的壽命。 PMR 亦稱為 CMR (conventional magnetic recording,傳統磁性記錄),使用的技術是讓寫入資料時的磁化方向與硬碟磁盤垂直。
pmr硬碟: 順序很重要
這套分區系統可以對快閃記憶體也有意義,有助於降低內部控制器的工作需求,最佳化寫入放大並降低預留空間。 購買前請以購買當時銷售頁面資料為準自行判斷,該等資訊亦不得作為向第三人為任何主張之依據,包括但不限於:主張市場上有其他更優惠價格之補償或其他請求。 T客邦為提供您更多優質的內容,採用網站分析技術,若您點選「我同意」或繼續瀏覽本網站,即表示您同意我們的隱私權政策。 只要遵守了「必須順序」區域的規定,所有一般的 LBA 命令都可以使用。
一方面新主機可以儘量順序寫入提高效能,另一方面對舊系統也保持了相容。 希捷科技從2013年開始出售「由裝置管理」的 SMR 磁碟,並聲稱使用 SMR 技術的磁碟總體容量比普通磁碟的高出25%。 2014年,HGST推出了一個容量達10 TB的 SMR 氦氣硬碟,不過到2015年12月又推出了10TB的 PMR pmr硬碟 氦氣硬碟。 2018年11月,HGST 推出了14 TB和15 TB的 SMR 硬碟。 進一步解剖硬碟,你便會發現,機械式的硬碟是由多張磁片搭配讀寫頭所組成,其儲存的原理,是在合金圓盤上塗佈一層具有磁性的薄膜,再透過讀寫頭上的線圈產生磁場,進而改變磁顆粒的方向排列,達成資料的寫入存儲,為了在既有的硬碟設計上,想辦法增加每一張碟片的磁錄密度,其實是硬碟廠商最頭痛的問題。 因此,對建置有高密度資料中心的企業來說,存取效能、儲存容量、電源功耗三者兼具的Ultrastar He10系列硬碟,更能為企業帶來總整體擁有成本(Total Cost of Ownership pmr硬碟 , TCO)的競爭優勢。
pmr硬碟: 步驟 5. 等系統發出嗶聲並出現「請拔出這顆硬碟」後,便可將其取出並更換硬碟。
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- WD承認紅標硬碟採SMR技術後,在官方部落格一舉公佈Red Pro(旗艦紅標)、Red(紅標)、Black(黑標)、Blue(藍標)、Purple(紫標)等系列硬碟所使用紀錄技術。
- 雖然硬碟廠商把採用 SMR 磁記錄技術的硬碟,擴充至 NAS 硬碟系列產品線,已經是由來已久,不過近期卻引起了相當大的爭議,值得注意的是,其中反對聲量最大的,多是一般的消費者,甚至打算集結上法院提告,只有 Seagate 出來疾呼,認為 NAS 並不適合使用 SMR 硬碟,並宣佈未來自家的 Ironwolf NAS 硬碟,絕對不會採用 SMR 技術,此外 Toshiba 也從未計畫要在 NAS 硬碟上採用 SMR 技術。
- 當 SMR 硬碟上循序寫入新資料時,這些如瓦片般堆疊的磁軌仍可正常讀取,並不影響讀取效能。
- ▲在HD Tune Pro測試工具的效能測試項目中,Ultrastar He10 10TB硬碟(上)的平均寫入速率為181.9 MB/s,而WD BLUE系列2 TB硬碟(下)的平均寫入速率為116.4 MB/s。
而且為了迎合筆記型電腦越來越薄的厚度,目前 2TB 容量的 2.5 吋硬碟多數使用 7mm 高度並導入 SMR,Toshiba 反其道而行繼續推出 9.5mm 雙碟版本。 因受物理極限的限制,磁軌寬度 (亦即寫入磁頭的尺寸) 只能縮小到一定的程度。 不同於 PMR 不允許磁軌相互重疊的做法,SMR 採用的技術是讓資料循序寫入,如其名稱所示,磁軌會如瓦片般堆疊在另一磁軌的部分面積上,藉此達到增加磁錄密度的目的。 等待 RAID 重建完成,依序更換其他硬碟後,於步驟 3 的視窗即可按下「擴充容量」增加NAS空間。
pmr硬碟: SMR 技術的缺陷
另一方面,藉由進階的快取、讀寫控制等技術,消除 SMR 硬碟的弱勢,則會是目前硬碟廠商的努力方向,至於下一代的磁記錄技術,如MAMR、HAMR 也都已現身,就等待未來下放至消費市場。 而在挑選 NAS 硬碟時,還另外有幾個特殊規格可以留意,包括 MTBF 以及工作負載率,前者為「平均故障間隔時間」,通常以小時為單位,可作為評估硬碟可靠性的標準,不過廠商標示 100 萬小時,並不代表它真的能夠用上 114 年而不會故障,這個數字是從一整批產品中的故障比率中,所推算出的數值,所以你還是有可能會遇到機王,這時候保固的長短就很重要了。 至於工作負載率則是指硬碟每年可進行讀寫的最大容量,以 TB/年為單位,只要每年工作負載不超過這個限制,就不會傷害到硬碟本身的穩定度。 Ultrastar He10系列硬碟除了在前面各項效能測試中,擁有相當亮眼的效能成績外,跟前一代Ultrastar He8系列硬碟相比,儲存容量不僅增加了25%,在電源功耗方面,SATA介面硬碟在運作狀態為6.8W、閒置狀態為5W,SAS介面硬碟在運作狀態為9.5W、閒置狀態為5.8W,整體來說更是大幅降低了56%。 至於在規格方面,Ultrastar He10系列硬碟除了分別有SATA 6 Gbps和SAS 12 Gbps兩種連接介面、10 / 8 TB兩種儲存容量的不同規格外,兩款產品的硬碟轉速、資料緩衝記憶體都是相同的7200 RPM和256 MB,而以這次介紹的Ultrastar He10 10TB硬碟來看,官方發佈的存取效能依據先進格式分類,分別以4Kn格式型號規格可最高可達 249 MB/s,而512e格式型號規格則可高達237MB/s。 而在Helioseal技術歷經Ultrastar He6 / He8系列,這兩代硬碟產品在市場的應用考驗後,HGST新推出的Ultrastar He10系列硬碟,不但是Helioseal技術的第三代產品,更是全球首款採用垂直式磁記錄(PMR)的10 TB硬碟。
pmr硬碟: 數據管理
▲使用CrystalDiskMark測試工具,以1 GB大小的檔案進行「0 Fill循序測試模式」讀寫測試後,Ultrastar He10 10TB硬碟(左)的最高讀取、寫入速率分別為238.8 MB/s、235.3 MB/s,而WD BLUE系列2 TB硬碟(右)的最高讀取、寫入速率分別為162.9 MB/s、155.4 MB/s。 SMR 硬碟的分塊結構和韌體的垃圾回收機制也意味著磁碟存在寫入放大的問題,不過這對於硬碟來說寫入導致的主要是速度而不是壽命問題。 有些 SMR 盤支援Trim命令,以便避免整理不需要的空間。 )就是這樣一種系統,它把用戶的數據儲存在只能向後添加的檔案裏。 SMR 硬碟的分塊結構和韌體的垃圾回收機制也意味着磁碟存在寫入放大的問題,不過這對於硬碟來說寫入導致的主要是速度而不是壽命問題。
pmr硬碟: pmr 硬碟
,SMR,直譯為分層磁記錄),是一種用於硬碟驅動器的磁儲存數據記錄技術,可提高儲存密度和每個驅動器的整體儲存容量。 常規的硬碟機通過寫入彼此平行而不重疊的磁軌來記錄數據(垂直磁記錄,PMR)。 無論硬碟採用的是 PMR 還是 SMR 技術,讀取磁頭在磁軌上所需的面積皆小於寫入磁頭。 當 SMR 硬碟上循序寫入新資料時,這些如瓦片般堆疊的磁軌仍可正常讀取,並不影響讀取效能。
pmr硬碟: 步驟 2. 點開左側「儲存空間」,在「儲存空間/快照」項目內,在儲存池按右鍵選擇「管理」。
因此,HGST旗下Helioseal氦氣封裝技術的硬碟分別有:採用垂直式磁記錄(PMR)的Ultrastar He系列硬碟,以及採用疊瓦式磁記錄(SMR)的Ultrastar Ha系列硬碟兩大產品線。 相對於電腦來說,NAS 卻是必須全天候開機,也就是每週工作 7 天,每天工作 24 小時,才能維持遠端存取以及備份功能的正常運作,甚至一整年都不見得可以關機休息,所以 NAS 硬碟會更強調於運作的穩定性。 另一方面,NAS 內部通常是多顆硬碟距離很近地裝載在一起,同時運轉所產生的共振效應也會更明顯,所以廠商通常會在 NAS 硬碟加入額外的震動抑制或補償技術,確保運作的可靠性,就先天體質上來說,NAS 硬碟確實比普通硬碟更適合 NAS 使用。 ▲在以模擬存取影音檔案的AJA System Test測試工具中,Ultrastar He10 10TB硬碟(上)的讀取速度為230 MB/s、寫入速度為225 MB/s,而WD BLUE系列2 TB硬碟(下)的讀取速度為148 MB/s、寫入速度為133 MB/s。 另外,Ultrastar He10系列硬碟也支援512e(512 emulation,模擬512 Byte/Sector)和4Kn(4K pmr硬碟2025 native,原生4K)兩種先進格式的規格,前者可以讓Ultrastar He10系列硬碟提高在舊有BIOS、作業系統和應用程式平臺上的應用相容性,後者則可以讓Ultrastar He10系列硬碟在新世代的UEFI、作業系統平臺上提供最佳化的儲存效能。
pmr硬碟: 步驟 3. 更換硬碟後會出現「降級」的警示,至「儲存集區」點選「動作」並「修復」。
這類 SMR 硬碟的韌體控制機理和固態硬碟類似:主機所使用的 LBA 位址和磁碟實際的物理結構沒有直接關係,而是在韌體中存在一個「轉換層」對兩者進行轉換。 由於在只能追加(順序寫入)的區域裡進行隨機寫入非常慢,所以這類硬碟都會先把資料寫到一個 PMR 快取區,等到空閒的時候再將資料整理進 SMR 區域中。 由於硬碟在處理 RAID 重新同步時的寫入次數很多,這使得在 RAID 中使用 SMR 硬碟容易使快取超出,進而導致 SMR 盤不時需要暫停數分鐘進行整理。 還有些問題韌體(如 WD40EFAX)會拒絕讀取沒有寫過的 LBA 位址,並向呼叫者報告一個錯誤。
pmr硬碟: 希捷(Seagate)監控硬碟4TB 64MB 5900轉 SATA 垂直 機械 PMR CMR 希捷酷鷹SkyHawk ST4000VX007
不過,一旦已寫入的資料要修改或覆寫時,寫入磁頭並不會直接在既有的磁軌上進行磁錄,以避免毀損相鄰的磁軌。 編輯後的資料會先在磁碟上的空白處寫入,原先舊資料的磁軌會暫時維持不動。 等到硬碟閒置時才會進行重新整理的機制,將原先磁軌上的舊資料自動清除,並重新成為可用空間以供新資料寫入。 由於SMR記錄技術在重複寫入、修改資料時,因為需要先將由多個磁軌組成的帶(Band)全數讀出,待修改完成後再全數寫入,不但會影響到效能表現,還可能對磁碟陣列的穩定性造成負面影響,因此在採購NAS使用的硬碟時,還是建議能參考WD所公佈的資料,避開採用SMR記錄技術的產品。 不管是進行任何 NAS 的升級動作,開始之前,建議還是先將 NAS 內的重要檔案備份出來,雖然目前NAS的軟硬體設計已經相當成熟,進行硬碟的升級,不但可以支援熱插拔,且擴充的過程中不會刪除任何舊有資料,但是沒人敢保證在過程中,是否會發生什麼突發狀況。
pmr硬碟: 希捷(Seagate)監控硬碟3TB 256MB 5400轉 SATA 垂直 機械 PMR CMR 希捷酷鷹SkyHawk ST3000VX009
狀態轉為「重建中」,重建完成後依指示更換下一顆硬碟,結束後便會出現「容量擴充」按鈕,按下並等待完成即可。 NAS硬碟價格較高,是因為其工作特性以及可靠度,都與普通硬碟有所差異。 (由左而右分別是Toshiba N300、Seagate IronWolf、WD Red Pro)。
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▲從電路板上可以看到Ultrastar He10 10TB硬碟採用了Avago主控晶片,而在主控晶片旁邊則是內建一顆型號為NT5CC128M16IP-DI,南亞科技的DDR3L-1600記憶體顆粒,容量為256MB。 ▲透過Helioseal氦氣封裝技術,HGST可以在Ultrastar He10系列硬碟裡塞入7張厚度只有1 英寸的碟片。 WD承認紅標硬碟採SMR技術後,在官方部落格一舉公佈Red Pro(旗艦紅標)、Red(紅標)、Black(黑標)、Blue(藍標)、Purple(紫標)等系列硬碟所使用紀錄技術。
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此外,在抽換硬碟之前,亦可先檢查 NAS 儲存區的狀態是否良好,如果處於錯誤或是降級狀態的話,建議先將其修復之後,再進行硬碟更換擴充的動作,而在抽換的過程中,千萬不可以一次就把所有硬碟拆卸下來,再通通換上新硬碟,必需逐顆進行更換,同時每更換一顆硬碟,就必需按照官方步驟進行重建,從下面我們將分別針對 Synology、QNAP 及 Asustor 等三家主要 NAS 品牌的產品,分別進行操作。 如果你還有印象的話,前幾年的家用 NAS 市場,由於自建私有雲端的話題正熱,在結合了各種備份及串流應用下,一時之間可說是十分熱絡,但對於目前的 NAS 使用者而言,最急迫的問題反而不是換機,而是在這段時間的使用下,多數人應該都已逐漸遇到了空間不足的狀況,必須得開始考慮擴充容量的問題。 ▲在HD Tune Pro測試工具的隨機存取測試項目中,Ultrastar He10 10TB硬碟(上)的隨機傳輸大小作業讀取速率為77 IOPS,而WD BLUE系列2 TB硬碟(下)的隨機作業讀取速率為47 IOPS。
前者由於不需更動到舊有的硬碟,所以設定流程比較簡單,而後者則是利用 NAS 的硬碟容錯機制,進行硬碟的抽換,不過不管是哪一種情況,要注意「新的硬碟的容量必須要比舊硬碟大,或至少是相同容量規格」,這樣纔不會造成資料復原方面的問題,至於要在同一臺 NAS 中,混用不同品牌的 NAS 硬碟,倒是沒有什麼關係。 ▲使用CrystalDiskMark測試工具,以1 GB大小的檔案進行「隨機亂數模式」讀寫測試後,Ultrastar He10 10TB硬碟(左)的最高讀取、寫入速率分別為240.6 MB/s、239.4 MB/s,而WD BLUE系列2 TB硬碟(右)的最高讀取、寫入速率分別為162.3 MB/s、157.3 MB/s。 HGST(前身為日立環球儲存科技,現為WD子公司)自2013年起陸續推出自家Helioseal氦氣封裝技術的Ultrastar He6系列硬碟、Ultrastar He8系列硬碟以來,一直是這方面的領先者。 隔年更在Helioseal技術上,進一步導入疊瓦式磁記錄技術來提升資料儲存密度,一舉推出將儲存容量推升到10 TB的Ultrastar Ha10系列硬碟。 )就是這樣一種系統,它把使用者的資料儲存在只能向後添加的檔案裏。 磁碟可以處理任意順序的寫入命令,但是主機可以知道磁碟使用了疊瓦儲存,也能知道具體的疊瓦空間使用情況。