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作者：存储时代——黄亮（整理） 来源：ZDNet China【原创】 2010年7月22日
关键字： Windows 分区 SmartAlign 西部数据 希捷
在本页阅读全文(共6页)
结论
从传统 512 字节扇区进行行业过渡势在必行。硬盘制造商一致同意，在 2011 年 1 月前，笔记本电脑和台式机细分市场发行的新型产品均采用高级格式化标准。
这种过渡为硬盘工程师提供了另一种工具，能够继续推动改善区域密度和增强纠错功能。采用新技术后，硬盘产品将继续提供更高的容量、更低的每 GB 成本和一如既往的可靠性级别，消费者定会从中获益。
具备充分相关知识的存储社区是实现顺利过渡的关键，可以消除潜在的性能隐患。我们需要推广使用可识别 4K 的硬盘分区工具，这是顺利过渡到高级格式化所使用的 4K 扇区的至关重要的因素。作为构建或配置计算机的系统集成商、OEM、IT 专家甚至终端用户，都应该确保：
● 使用 Windows Vista（Service Pack 1 或更高版本）或 Windows 7 创建硬盘分区。
● 使用第三方软件或实用程序创建硬盘分区时，请与供应商联系，确定已将其更新为可识别 4K 的软件或实用程序。
● 如果您的客户经常对系统进行重新镜像，请建议他们确定使用的是可识别 4K 的镜像实用程序。
● 如果您使用的是 Linux，请与 Linux 供应商或工程部门联系，确定您的系统已经过更改，能够识别 4K。
● 与您的硬盘供应商联系，获取在系统中使用高级格式化硬盘的任何其他建议或指导。
● 和同行及客户一起，借助整个存储行业的长期潜在优势，我们能够顺利、高效地过渡到 4K 高级格式化扇区。
总结与展望
相信我们在文章一开头提出的问题有些已经能够从上文中找到答案了。
WD Align在“处理不对齐状态”上采用的是前面提到的第二种方法；而希捷的SmartAlign则是第三种（即：将硬盘性能管理交与您的硬盘供应商负责），通过Firmware中的缓存算法在分区不对齐的情况下优化读写操作，以达到不使性能降低的目的。下面我们来看一下相关的测试数据：
希捷官方提供的SmartAlign对比测试数据
上图是Seagate宣传资料中的SmartAlign测试数据，比较对象从左到右分别是4K扇区的：Desaru 72（应该是Momentus 750GB的内部代号，没有SmartAlign技术）、Desaru 72 Media Cache（这就是SmartAlign正式推出之前的名称）和Caviar Blue（西数蓝盘）。在Windows XP未对齐分区的情况下，SmartAlign的性能表现还是比较理想的，只是用自家的7200rpm硬盘和竞争对手的5400rpm产品对比有点田忌赛马的感觉。当然，西部数据的4K扇区硬盘一旦运行WD Align校准工具之后性能也会提升到应有的水平，只是没有希捷那样方便罢了。
希捷没有进一步讲解SmartAlign的实现方法，我们认为WD要想在这方面搞清也不是什么太大的难题。目前的现状，应该是两家厂商权衡各方面因素之后采取的策略。不过我们也不排除，西数今后可能会在OS等软件向4KB过渡的过程中加入类似于SmartAlign的技术。至于何时的硬盘才能够直接使用原生4KB扇区，结束模拟512byte扇区的“过渡期”，目前的预计是在彻底淘汰Windows 5.x系统的2014年（WinXP技术支持终止）左右。
至于为什么IDEMA 2011年1月1日的要求中不包括对OEM客户出货和企业级硬盘，这个其实也不难理解：部分OEM和企业级硬盘用户可能会有前文中提到的“小型离散数据写入”的应用需求，而且出现这种情况的几率相对于常规桌面应用来说要高。用测试软件举个典型的例子，就是使用IOmeter在没有硬盘分区和文件系统的情况下（常用方式）进行512字节数据块随机写这样的极限性能测试。
这个还让我们联想到固态硬盘的性能，大部分厂商公布的上万甚至50,000 IOPS的随机写入性能应该都是在4KB对齐情况下的测试结果，换个测试方法或许就会降低不少。由于闪存介质也需要用4KB物理页面来模拟512字节的逻辑扇区，面对小于4K的离散写入请求很可能也会出现性能下降，SSD固态驱动器存在的“写入放大”现象和4KB扇区HDD机械硬盘在原理上是相似的。
对应到实际中，一些企业级软件，比如Oracle数据库这样典型的结构化数据，可以使用其自带的OCFS文件系统，也可以支持直接对磁盘（包括RAID逻辑盘等情况）“裸设备”进行操作，并且比在文件系统上的效率更高。在这类环境下，高级格式化（4K）硬盘有可能会出现扇区不对齐、2KB或者更小数据块的随机写入等问题。类似的情况还反映在：IOmeter的OLTP（在线交易处理）应用测试脚本就包含了2KB、4KB和8KB三种数据块大小。
对于未来4KB扇区硬盘在企业级存储上的应用，我们还要考虑和RAID卡/磁盘阵列控制器之间的兼容性。尽管RAID在进行条带化时Stripe分块大小通常在64KB左右，一般不会小于4KB，但我们还是不能完全排除512字节模拟扇区和物理扇区可能不对齐的问题。根据笔者截至目前的了解，这些领域的厂商普遍还没有在4KB扇区硬盘的支持上做出过表态。
通过以上这些，大家就明白为什么4KB扇区硬盘在企业级应用上会缓行了吧？
对于业内相关的信息和动态，我们将会继续关注...
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