SATA SAS SSD 硬盤介紹和評測

SATA

SATA的全稱是Serial Advanced Technology Attachment，是由Intel、IBM、Dell、APT、Maxtor和Seagate公司共同提出的硬盤接口規範。

SATA硬盤採用新的設計結構，數據傳輸快，節省空間，相對於IDE硬盤具備不少優點：

　　1 .SATA硬盤比IDE硬盤傳輸速度高。目前SATA能夠提供150MB/s的高峯傳輸速率。從此將達到300 MB/s和600 MB/s。到時咱們將獲得比IDE硬盤快近10倍的傳輸速率。

　　2． 相對於IDE硬盤的PATA40針的數據線，SATA的線纜少而細，傳輸距離遠，可延伸至1米，使得安裝設備和機內佈線更加容易。鏈接器的體積小，這種線纜有效的改進了計算機內部的空氣流動，也改善了機箱內的散熱。

　　3． 相對於IDE硬盤系統功耗有所減小。SATA硬盤使用500毫伏的電壓就能夠工做。

　　4. SATA能夠經過使用多用途的芯片組或串行——並行轉換器來向後兼容PATA設備。因爲SATA和PATA可以使用一樣的驅動器，不須要對操做系統進行升級或其餘改變。

　　5． SATA不須要設置主從盤跳線。BIOS會爲它按照一、二、3順序編號。這取決於驅動器接在哪一個SATA鏈接器上（安裝方便）。而IDE硬盤須要設置經過跳線來設置主從盤。 

　　6． SATA還支持熱插拔，能夠象U盤同樣使用。而IDE硬盤不支持熱插拔。

 

SAS

SAS(Serial Attached SCSI)即串行鏈接SCSI，是新一代的SCSI技術，和如今流行的Serial ATA(SATA)硬盤相同，都是採用串行技術以得到更高的傳輸速度，並經過縮短連結線改善內部空間等。SAS是並行SCSI接口以後開發出的全新接口。此接口的設計是爲了改善存儲系統的效能、可用性和擴充性，而且提供與SATA硬盤的兼容性。SAS的接口技術能夠向下兼容SATA。

從接口標準上而言，SATA是SAS的一個子標準，所以SAS控制器能夠直接操控SATA硬盤，可是SAS卻不能直接使用在SATA的環境中，由於SATA控制器並不能對SAS硬盤進行控制

 

SSD

SSD是摒棄傳統磁介質，採用電子存儲介質進行數據存儲和讀取的一種技術，突破了傳統機械硬盤的性能瓶頸，擁有極高的存儲性能，被認爲是存儲技術發展的將來新星。

 　　固態硬盤的全集成電路化、無任何機械運動部件的革命性設計，從根本上解決了在移動辦公環境下，對於數據讀寫穩定性的需求。全集成 電路化設計可讓固態硬盤作成任何形狀。與傳統硬盤相比，SSD固態電子盤具備如下優勢：

　　第一，SSD不須要機械結構，徹底的半導體化，不存在數據查找時間、延遲時間和磁盤尋道時間，數據存取速度快，讀取數據的能力在100M/s以上，最高的目前可達300M/s 

　　第二，SSD所有采用閃存芯片，經久耐用，防震抗摔，即便發生與硬物碰撞，數據丟失的可能性也可以降到最小。 

　　第三，得益於無機械部件及FLASH閃存芯片，SSD沒有任何噪音，功耗低。

　　第四，質量輕，比常規1.8英寸硬盤重量輕20-30克，使得便攜設備搭載多塊SSD成爲可能。同時因其徹底半導體化，無結構限制，可根據實際狀況設計成各類不一樣接口、形狀的特殊電子硬盤。

 

性能評測

操做系統 ubuntu 12.04 

測試工具 fio

以順序讀爲例子，命令以下:fio -name iops -rw=read -bs=4k -runtime=60 -iodepth 32 -filename /dev/sda6 -ioengine libaio -direct=1

其中 rw=read表示隨機讀，bs=4k表示每次讀4k,filename指定對應的分區，這裏我是/dev/sda6,direct=1表示穿越linux的緩存

如下咱們會依次測試sata硬盤，sas硬盤，ssd硬盤的順序讀，隨機讀，順序寫，隨機寫的速度

 

順序讀

測試命令:fio -name iops -rw=read -bs=4k -runtime=60 -iodepth 32 -filename /dev/sda6 -ioengine libaio -direct=1

SATA
Jobs: 1 (f=1): [R] [16.4% done] [124.1M/0K /s] [31.3K/0  iops] [eta 00m:51s]
SAS
Jobs: 1 (f=1): [R] [16.4% done] [190M/0K /s] [41.3K/0  iops] [eta 00m:51s]
SSD
Jobs: 1 (f=1): [R] [100.0% done] [404M/0K /s] [103K /0  iops] [eta 00m:00s]

能夠看到 在對4KB數據包進行連續讀的狀況下:

SSD其速度能夠達到404MB/S，IOPS達到103K/S

SAS其速度能夠達到190MB/S，IOPS達到41K/S

SATA其速度能夠達到124MB/S，IOPS達到31K/S

順序讀，SAS整體表現是SATA硬盤的1.3倍，SSD整體表現是sata硬盤的4倍。

 

隨機讀

測試命令 fio -name iops -rw=randread -bs=4k -runtime=60 -iodepth 32 -filename /dev/sda6 -ioengine libaio -direct=1

SATA
Jobs: 1 (f=1): [r] [41.0% done] [466K/0K /s] [114 /0  iops] [eta 00m:36s]
SAS
Jobs: 1 (f=1): [r] [41.0% done] [1784K/0K /s] [456 /0  iops] [eta 00m:36s]
SSD
Jobs: 1 (f=1): [R] [100.0% done] [505M/0K /s] [129K /0  iops] [eta 00m:00s]

隨機讀，SAS整體表現是SATA硬盤的4倍，SSD整體表現是sata硬盤的一千多倍。

 

順序寫

測試命令:fio -name iops -rw=write -bs=4k -runtime=60 -iodepth 32 -filename /dev/sda6 -ioengine libaio -direct=1

SATA
Jobs: 1 (f=1): [W] [21.3% done] [0K/124.9M /s] [0 /31.3K iops] [eta 00m:48s]
SAS
Jobs: 1 (f=1): [W] [21.3% done] [0K/190M /s] [0 /36.3K iops] [eta 00m:48s]
SSD
Jobs: 1 (f=1): [W] [100.0% done] [0K/592M /s] [0 /152K  iops] [eta 00m:00s]

一樣的4KB數據包順序寫的狀況下，SSD卡的成績爲592MB/S，IOPS爲152K。而本地硬盤僅爲118MB/S，IOPS僅爲30290。

 

隨機寫

測試命令: fio -name iops -rw=randwrite -bs=4k -runtime=60 -iodepth 32 -filename /dev/sda6 -ioengine libaio -direct=1

SATA
Jobs: 1 (f=1): [w] [100.0% done] [0K/548K /s] [0 /134  iops] [eta 00m:00s]
SAS
Jobs: 1 (f=1): [w] [100.0% done] [0K/2000K /s] [0 /512  iops] [eta 00m:00s]
SSD
Jobs: 1 (f=1): [W] [100.0% done] [0K/549M /s] [0 /140K  iops] [eta 00m:00s]

在接下來的4KB數據包隨機寫操做中，SSD卡再次展現了其高超的IO性能，高達549MB/S的隨機寫速率，IOPS高達140K。相比之下，本地硬盤的隨機讀寫僅爲548KB/S，IOPS爲134。