硬盘的秘密－－技术篇

　　9、层出不穷的数据保护技术

　　(1)S.M.A.R.T(自动检测、分析及报告)技术
使用S．M．A．R．T技术，可有效保护你的硬盘。硬盘出现故障，是一件十分令人懊恼的事情，为此，你将冒丢失重要数据的危险。不过，现在有一种对硬驱故障发出报警的方法，它就是自我监视、分析和报告技术S．M．A．R．T．。
可预测的硬驱故障是由硬驱性能逐渐恶化引起的。实际上，硬驱故障的60％都是机械性质的，对此类故障，S．M．A．R．T．可一显身手。 S．M．A．R．T．可以对数据提供有效的廉价保护，使用S．M．A．R．T．可行的驱动器有助于减少数据丢失的风险，亦即避免了金钱和时间的损失，并且 预先报警能让你安排更换驱动器所需的停工时间。尽管S．M．A．R．T．能有这样的帮助，但保护数据最好的方法仍是不断地定期备份，实际上，将二者结合是 最好的保护方案。S.M.A.R.T技术是硬盘厂商提供的一个规范,主要目的是预防某些设备失败。提高硬盘可靠性和确保数据的连续性,已成为工业标准,因 此,大多数的硬盘生产商已在向支持S.M.A.R.T技术看齐。

　  (2)SPS和DPS技术

　　SPS(Shock Protection System)震动保护系统。是由昆腾公司开发，使硬盘在受到撞击时，保持磁头不受震动，磁头和磁头臂停泊在盘片上，冲击能量被硬盘其他部分吸收，这样能 有效地提高硬盘的抗震性能，使硬盘在运输、使用及安装的过程中最大限度地免受震动的损坏。目前第二代保护系统(SPSII)也推出，可以更有效的防止由于 外界的震动所引起的硬盘损坏
DPS(Data Protection System)数据保护系统。DPS可快速自动检测硬盘的每一个扇区，并在硬盘的前300M空间定位存放操作系统或其他应用系统的重要部分。当系统发生问 题时，DPS可以在90秒内自动检测并恢复系统数据，即使系统无法自举，也可以用包含DPS的系统软盘启动系统，再通过DPS自动检测并分析故障原因，尽 可能保证数据不被丢失。DPS，配合QDPS测试软件，可以方便，正确的检测你的硬盘是否有损坏。当系统发生故障后，如果硬盘能通过QDPS软件的测试， 则可以排除是硬盘的问题：反之，则可以肯定是硬盘发生了故障，在质保期内可要求经销商退换。

　  (3)ShockBlock和MaxSafe技术

　　ShockBlock是迈拓公司在其金钻二代硬盘上使用的防震技术，它的设计思想和昆腾的SPS相似，采用先进的设计制造工艺，在意外碰撞发生时，尽可能避免磁头和磁盘表面发生撞击，减少因此而引起的磁盘表面损坏。
MaxSafe同样也是金钻二代拥有的独特数据保护技术，它可以自动侦测、诊断和修正硬盘发生的问题，提供更高的数据完整性和可靠度。Maxsafe技 术的核心是ECC(Error Correction Code错误纠正代码)功能，它在数据传输过程中采用特殊的编码算法，加入附加的ECC检验位代码并保存在硬盘上，当数据重新读出或写入时，通过解码方式 去除额外的检验位和原来保存的数据对照，如果编码和解码过程中发生错误，将重新读出数据并保持数据的完整性。

　  (4)Seashield和DST技术

　　Seashield是希捷公司推出的新防震保护技术。Seashield提供了 由减震弹性材料制成保护软罩，配合磁头臂及盘片间的加强防震设计，为硬盘提供了高达300G的非操作防震能力。另一方面它也提供了印刷电路底板静电放电硬 罩及其他防损害措施，保证硬盘的可靠性。
DriveSelfTest(DST，驱动器自我测试)功能是希捷新增的数据保护技术，它内建在硬盘的固件中，提供数据的自我检测和诊断功能，在用户卸下硬盘时先进行测试诊断，避免数据无谓的丢失。

　  (5)DFT技术

　　DFT(Drive Fitness Test，驱动器健康检测)技术是IBM公司为其PC硬盘开发的数据保护技术，它通过使用DFT程序访问IBM硬盘里的DFT微代码对硬盘进行检测，可以让用户方便快捷地检测硬盘的运转状况。

　　DFT微代码可以自动对错误事件进行登记，并将登记数据保存到硬盘上的保留区域 中。DFT微代码还可以实时对硬盘进行物理分析，如通过读取伺服位置错误信号来计算出盘片交换、伺服稳定性、重复移动等参数，并给出图形供用户或技术人员 参考。这是一个全新的观念，硬盘子系统的控制信号可以被用来分析硬盘本身的机械状况。

　  (6)“热拔插”技术。

　　热拔插SCSI连接/断接功能深受市场的欢迎。在开启或关闭电源时，硬盘在活跃 的SCSI总线上不会造成电源瞬变或数据失误的情况，因此热拔插功能特别适用于阵列应用程式，在拆机安装硬盘时，阵列仍可照常运作而不会中断。目前 IBM、Compaq、HP等品牌服务器都采用了80针热拔插硬盘，并配有专用的硬盘架和电源。

　　(7)磁盘阵列技术

　　它起源于集中式大、中、小型计算机网络系统中，专门为主计算机存储系统数据。随 着计算机网络、Internet和Intranet网的普及，磁盘阵列已向我们走来。为确保网络系统可靠地保存数据，使系统正常运行，磁盘阵列已成为高可 靠性网络系统解决方案中不可缺少的存储设备。磁盘阵列由磁盘阵列控制器及若干性能近似的、按一定要求排列的硬盘组成。该类设备具有高速度、大容量、安全可 靠等特点，通过冗余纠错技术保证设备可靠。RAID是由几组磁盘驱动器组成，并由一个控制器统一管理，通过在磁盘之间使用镜像数据或数据分割及奇偶校验来 实现容错要求，是一种具有较高容错能力的智能化磁盘集合，具有较高的安全性和可靠性。RAID在现代网络系统中作为海量存储器，广泛用于磁盘服务器中。用 磁盘阵列作为存储设备，可以将单个硬盘的30万小时的平均无故障工作时间(MTBF)提高到80万小时。磁盘阵列一般通过SCSI接口与主机相连接，目前 最快的UltraWideSCSI接口的通道传输速率达到80Mbps。磁盘阵列通常需要配备冗余设备。磁盘阵列都提供了电源和风扇作为冗余设备，以保证 磁盘阵列机箱内的散热和系统的可靠性。为使存储数据更加完整可靠，有些磁盘阵列还配置了电池。在阵列双电源同时掉电时，对磁盘阵列缓存进行保护，以实现数 据的完整性。

　  (8)SAN技术

　　SAN(Storage Area Network)是存储技术的发展方向之一，SAN是一种与传统存储方式不同的存储结构，在这种结构中存储设备，如磁盘阵列等是通过光纤通道等高速接口直 接联到网络上,而不是像以前那样只作为服务器或主机的一部分，这样便于集中管理。SAN有更高的存储速度、更大的灵活性和更高的故障恢复能力。
SAN可以带来高的数据吞吐能力，并且可以通过光纤内部通道增加连接的距离。SAN会对服务器的硬盘分配方式带来巨大的改变。因为服务器可以共享SAN 上的所有存储设备，人们考虑最多的是系统所需存储设备的类型。系统需要对镜像硬盘快速访问，因此需要增加EMC阵列。对那些无需快速访问的系统，可以从 SAN上隔离出45G的磁盘驱动器给它单独使用。但是目前还不能把所有的SAN的设备连接在一起。建立SAN所需的互联设备例如路由器和集线器投资很大。

  　(9)远程镜像技术SRDF

 　 现代金融机构对信息资源可持续性和高可用性提出了极端苛刻的要求。应用于这些领域中的信息技术系统，就是我们通常所说的“业务关键型应用系统”。虽然传统 镜像与备份技术能够部分地解决业务关键型应用系统在高可用性方面所遇到的挑战，但是因为传统镜像和备份技术在时空方面的局限性，使得它们根本无法保障关键 业务在灾害或危机发生时仍然能够持续不断地稳定运行。
90年代以来，随着磁盘阵列与通信技术的飞速发展，为解决业务关键型系统可用性所面临的 挑战，人们开始将着眼点转向远程镜像与数据恢复技术之上。显然，这种技术一方面要求本地和远程磁盘子系统具有高度智能化，另一当前，磁盘阵列技术的发展， 正在将磁盘镜像功能的处理器负荷从处理器本身转移到智能磁盘控制器上，这种技术不但保证了我们能够做到在灾难发生的同时，实现应用处理过程的实时恢复，而 且解决了在数据恢复过程中一直困扰人们的费时费力的磁带倒带操作，这就是所谓的智能磁盘存储子系统。此外，通信技术的发展使得实现异地间高速、稳定的数据 交换成为了可能。现在，恢复一个任务关键型系统的信息可能仅需几分钟，而不再是传统方式下的几十个小时甚至几天了。
远程数据镜像技术SRDF，实现了数据在不同环境间的实时有效复制，而无论这些环境间相距几米、几公里，还是横亘大陆。SRDF拥有两套磁盘子系统，可分 别称之为R1和R2，存放实时数据拷贝的R2子系统被安置在与存放原始数据拷贝的R1子系统不同的地点。这样就确保了在数据中心发生故障时，R2系统仍然 是可用的，而且与R1是同步的。

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