Nas数据存储：机械硬盘

1、硬盘分类

机械硬盘大概可以分为企业级硬盘、监控级硬盘、桌面级硬盘

1. 企业级硬盘
   企业级硬盘的可靠性最高。一般具有专门的 防震芯片，有更强大的纠错率，适合24*7的工作强度。按目前的技术，不可恢复的校验错误率（Uncorrectable ECC）一般是10^15，也就是说如果读10^15bit，有可能出现一次不可恢复的校验错误。
2. 监控级硬盘
   监控级硬盘一般用于流媒体播放和视频监控领域，适合24*7的工作强度。但总体可靠性较企业级硬盘低，Uncorrectable ECC一般为10^14，比企业级硬盘低一个数量级。
3. 桌面级硬盘
   桌面级硬盘用于家用，适合8*5的工作强度，也就是不适合长时间连续工作。部分型号的。随机读写性能有可能比监控级硬盘更强。Uncorrectable ECC一般也为10^14。

参数	桌面级硬盘	监控级硬盘	企业级硬盘
最大值持续数据传输率OD（MB/秒）	190MB/秒	180MB/秒到210MB/秒	249MB/秒
每年运行小时数(24×7)	2,400（100天）	8760（100天）	8760（100天）
工作负载评级限制（TB/年）	55	180
MTBF（平均故障间隔时间)		100万小时	250万小时
有限质保（年）	2年	3年的质保	5年
最大不可恢复错误/被读数据（位）	1/10E14	1/10E14 - 1/10E15	1 /10E15

参数说明：

• MTBF（平均故障间隔时间)
  桌面级硬盘的参数中，就没有写这个值。监控级硬盘是1百万小时，是理论上可以用114年吗？显然不是。大概可以这么算，1/114约等于0.9%，说明年坏盘率理论上为0.9%；企业级年坏盘率为0.35%。
  那这个数值怎么来的呢？是指厂家在实验环境下，比如1000块硬盘同时2000小时无故障，就是200万小时平均无故障。但是离开了实验环境，受限于震动，粉尘，稳定电流等影响，分分钟给你打个骨折。硬盘不同的使用方式也是影响寿命的，比如反复的小文件随机读写。
• 工作负载评级限制（写入量）
  所有的电子设备都会老化，磁头和盘面也会老化，说白了就是磁头老化程度。
• 误码率（BER）
  误码率就是读取（写入）内容时出错的概率，这个是客观存在的。
  举个例子：比如喊你读一页书，大概100个字，你小心点，大概率不会出错的。但是如果喊你读一整本书呢，50万字，你能保证一个字也不出错吗，那不可能，出错是肯定的。
  那为什么我们平时没有感觉呢，感觉自己电脑用的好好的啊，从来没发现错误过。大概有一下几个原因：
  1、我们硬盘里的数据不会经常全盘读取。
  有可能你的硬盘上文件有部分已经损坏了，但是那个文件在你硬盘角落里，可能你一辈子也不会去访问那个文件了。但是对于跑RAID的用户，对整个硬盘进行读取的事情经常发生，所以组raid的硬盘不是一般的硬盘，一般的硬盘组不了raid。（组raid硬盘，误码率至少比桌面级硬盘低一个数量级，也有专门的软件算法处理错误）
  2、即使遇到了误码率，我们自己也没知觉。
  虽然你的文件发生了一些错误，一般情况下也没啥关系。比如读取一张手机拍的照片，6M大小，发生了错误，一个数据位本来是0的，变成了1，它造成的影响是照片的一个像素点本来是深绿色，变成了浅绿色，然而，你眼睛压根发现不了。换句话说，错误是发生了，但是，who care？。
  那么，是不是硬盘里的数据非常不安全呢？
  可以说是，也可以说不是。不安全是客观存在的，但是各种专家一直在想办法解决或者说避免不安全，比如各种校验方法。

1.1、西数硬盘分类

• 绿盘 = 家用
• 紫盘 = 监控 （eurx=紫盘出现之前的监控）
• 红盘 = NAS
• 黑盘 = 企业 （性能与噪音齐名）

红盘是针对nas设计，当然这里广告成分多，但盘体质量确实高于紫盘，低温低震静音。

紫盘说实话就是绿盘换个标成本的产物。

监控功能用不上还不如直接买绿盘了

1.2、希捷硬盘分类

• DM = 家用
• VM（5900 VX）= 监控
• 7200 VN = NAS
• NM = 企业

这几种价格依次贵，这些都是同样盘体的 估计也就DM的档次。

真企业级要从NM数起 这个才是五年联保三年换新的 盘体也不一样的。

说到保修，希捷家用2年换新，之后不管商家承诺3-5年都是收费的，注意买希捷盘商家必须可靠，你自己找希捷保修的可能性几乎为0

 

2、硬盘分类2

市面上民用级别的硬盘就只有二种：企业级、普通硬盘。（资料来源网上，有一定可信度，未完全验证）

那市面上监控盘、NAS盘、桌面盘等等产品分的那么细致，怎么分类呢，这里认为：除去企业级硬盘，别的盘都是一种东西。差别仅仅就是固件配置上的细微差别，什么监控盘就更低温，NAS盘更稳定等等的说辞，那也仅仅只是说辞罢了。

证明如下：

先看希捷的：

这是希捷官方内部资料的截图，红框里面是硬盘的家族以及属性，黑框里面的是采用的固件模块组。

江湖上一直有个神秘的传说——监控盘，NAS盘质量会比桌面硬盘好！

我要说的是：根本就是同一种东西，同样的硬件配置同样的family，同样的固件，同样的生产流程。

如果非要找出它们之间的差异，也就贴的那张标签及CONFIG PAGE里面的配置有那么一丢丢不同而已！

再看西数的：

这里准备了三套西数3TB的固件，分别是红盘、蓝盘和紫盘。

我们一起去看一看到底它们是不是同一种东西。先看下固件版本是否一致

很可惜版本完全不一样，难道真要打我这张老脸？

等等，虽然不完全一样，但是前面00100是一致的。

西数的固件版本非常多，厂家会根据售后反馈对固件进行调整和优化，每做一次调整就会产生一个新的版本。

因此，固件版本不一致是正常情况。

判断硬盘与硬盘是否同一类，关键是看family是否一样。

如果family完全一致，则表示硬盘是一模一样的东西。

OK，现在去看下family把我的判断给坐实了。

黑框里面是硬盘的型号，蓝框里面是模块的校验码，红框里面是硬盘的family。

我之所以要单独把校验码框住给大家看，不同的模块校验码是不一样的。

由此证明我没有作假。

从上图可知红盘、蓝盘、紫盘其实都是同一个家族的硬盘。

换句话说，他们在本质上并没有任何的不同之处。

唯一差别就是CONFIG PAGE里面有几个字节配置不同。

真正不一样的是企业级硬盘，从硬件用料到固件编写以及生产流程都是单独的研发的，为什么企业级硬盘定价更贵，毕竟成本摆在哪里。

 

3、硬盘的坏道

先说结论：所有的硬盘都有坏道。

现在的硬盘都有spare sector remapping技术，可以自动检测出一般的坏道，然后停止使用它们。但是这项技术的缺陷是，必须在“写”操作的时候，才能进行检测：你往里面写东西完毕后，会立刻读取出来进行校验，如果校验失败，就会写到冗余的磁道去，并停止使用当前坏道。

 

4、硬盘的意外损坏因素

4.1、第一杀手：震动

先看下机械硬盘的结构：

机械硬盘磁头滑块飞在距离盘面几十纳米甚至十几纳米高度，配合磁盘百公里/小时的线速度，那真的是在针尖上走路，磁盘运行的时候稍有不慎就会损坏磁头或者损伤盘片。比如说震动。

想象一下高速公路上一辆时速100公里的汽车离你身边不到1毫米掠过？

只要整个硬盘的这些机械部件，包括马达、转轴、盘片、磁头悬臂等等，在硬盘的生命周期内稍微出现一点瑕疵，或者在工作期间受到稍微大一点的振动，就无法正常工作了。

也有人说，电脑开机的时候我也搬动过啊，没那么脆弱。应该有如下几个原因：

• 一是技术的进步，提高了硬盘抗震动的能力，硬盘厂家也在努力。
• 二是如果有小损伤，出现了坏道，通过屏蔽等方式遮盖过去了，你不知道而已。
• 三是你人品不错，震动的时候硬盘没有读写，磁头回家了，可能不在盘面上飞。

4.2、电源不稳定

电源不好，不够稳定，简直是硬盘杀手。

最不稳定的就是只靠USB供电的2.5寸移动硬盘盘

4.3、机箱因素：共振

意思就是一台机子最多适合装几块盘

• 家用级1-2块
• nas级4-5块
• 企业可以更多 说是8-16 其实再多也没事

这跟我原来预计的一样。 多盘之后的共振降低读写精度甚至损伤磁头， 但是个金属都有疲劳值，你虽然不是一下子摔硬盘 你连续抖硬盘磁头也得废，共振我觉得大概是这个道理。 没看企业级现在都开始宣传主动抗震了么， 这个震不是说你摔硬盘，就是指多盘环境。

我原来台式装过6块盘以上，用希捷时那共振，简直酸爽 发热应该还能忍，红盘倒是解决了这些问题， 可是持续读写时多任务响应我觉得整台电脑都卡了。

4.4、密度越高，越容易坏

密度越高，越容易坏，所以，以前的硬盘密度低，耐用。

大容量硬盘都容易坏，买的话找正规渠道，可保修的，保修时间长的，数据重要就做好备份，其他的听天由命。

4.x、例如

记得有个国外云储存大站似乎每年采购数万块硬盘 但又不想很有钱的企业直接买企业级 他们都是买家用级的用 因为需求量大 甚至是从零售市场买来拆盒 希捷西数各用了1-2万块吧 希捷坏率20%左右 西数10%之内 坏的都是家用级大容量最高 具体我记不清了 而且在1年后损坏率直线上升

刚才又在翻资料选硬盘 发现原来家用级如此不堪 坏真的很正常了 你看那个读写量的数据 说难听点 比SSD还娇气了 我们总说SSD掉速甚至报废 你看看现在台式硬盘 写20次满容量（3T为例总写入量只支持60T）就到报销年龄了 呵呵 SSD那些极限测试能达到自身容量千倍以上的擦写 写入量也差不多等于一块家用级硬盘了 等SSD大容量再便宜我看可以拿来做下载盘了 反正我是无语了

 

5、硬盘如此不安全，怎么办？

也就是说你在一块大硬盘里放满了资料，极有可能某个文件已经是坏的。如果你的硬盘里面放了重要的东西，你又没有跑RAID，出现了错误数据怎么恢复？好像还没有听说过可以直接化解这种问题的办法，所以大概定期的增量备份是不可缺少的：**备份，备份，备份！**

备份的321法则：3份拷贝，2种介质（在线存储和离线存储），1份异地。

在这个大数据的时代，个人的数据也在迅速膨胀， 移动硬盘一个又一个，光盘一片又一片，电脑，pad，手机左一个右一个， 照片，文档，工作积累，电影，各种视频。。。得找个地方存放自己的数据了。

5.1、存单块硬盘上

也就是说数据存储在普通PC机上，数据只保留一份是相当不靠谱的。这个时候你需要一块移动硬盘，定时备份出来。

这种方案适合家里就一台电脑的情况下。你需要定时把手机、平板等里的照片拷贝到电脑里，再定时备份到移动硬盘里。

5.2、集中存储NAS

组建家用NAS，集中储存资源，可以把资源同时共享给多台电脑、手机、平板等。

这也是现代化媒体中心的解决方案。你可以选择购买成品NAS，也可以DIY一台。

NAS上不做raid的话，需要定时备份数据到移动硬盘上。

5.3、存储在云上

云盘有“同步盘”等功能，非常实用，但是也面临着几个问题：

• 网速太慢，同步得半天。
• 政策风险，云盘说关就关，而且关的理直气壮。
• 损失风险，云盘可能会误判你的某个文件是不健康的，分分钟和谐掉。

 

参考资料

按理说机械硬盘和固态硬盘使用得当寿命几乎一样长，但为什么网上传言机械硬盘更容易坏？
https://www.zhihu.com/question/348571901/answer/1087432256
https://www.zhihu.com/question/348571901/answer/2100821712