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数字存储基础知识第2部分外置驱动器与NAS服务器

发布时间:2021-05-29 08:55:23来源:

Dong Ngo 为家庭用户介绍了数字存储设备的基础知识。阅读完第 1 部分后,您对内部存储与内存有了一些了解,在第 2部分中,我将讨论两种主要类型的外部存储设备:直连存储 (DAS) 和网络附加存储 (NAS) .

DAS和NAS有一些共同点。它们都在内部使用一个或多个内部驱动器(硬盘驱动器或 SSD),并且它们使用相同的方法来组合驱动器的存储空间(当使用多个驱动器时)。但在我们继续之前,让我们找出一些常用术语。

由于外部驱动器,例如 希捷Backup Plus 和 飞马R6 代表所有消费级 DAS 设备,为简单起见,本文将 DAS 设备称为外部驱动器。

请注意,与第 1 部分一样,本文中的信息适用于新手/家庭用户。

了解常用术语

以下是在谈论外部驱动器和 NAS 时使用的一些常用术语,您在阅读或购买存储设备时可能会遇到这些术语。

单卷( single-drive )

这意味着存储设备内部只有一个内部驱动器。单卷外部存储设备通常具有其单个内部驱动器的最大容量,目前为 4TB 或 2TB,具体取决于所使用的内部驱动器类型,分别为 3.5 英寸或 2.5 英寸。

多卷(多托架或多驱动器)

这是一种使用多个内部驱动器作为存储的外部存储设备。这些设备包括使用两个驱动器(双卷),例如WD VelociRaptor Duo,要使用很多,比如六盘位 飞马R6 从承诺。

托管多个内部驱动器不仅可以增加总存储空间,还可以让您选择使用 RAID。

RAID

RAID代表独立磁盘的冗余阵列,并且至少需要两个内部驱动器。RAID 允许将多个驱动器的存储空间合并到一个卷中。根据阵列的类型,RAID 配置可以提供更快的速度、更多的存储空间,或两者兼而有之。通常,您需要在 RAID 阵列中使用相同容量的驱动器。以下是最常见的 RAID 阵列。

RAID 1:也称为镜像,RAID 1 至少需要两个内部驱动器。在此设置中,数据同时写入到两个驱动器中,从而形成一个镜像集。即使只有一个驱动器在运行,RAID 1 设置也能继续安全运行(从而允许您即时更换发生故障的驱动器)。RAID 1 的缺点是无论您使用多少个驱动器,您都只能获得一个容量。RAID 1 的写入速度也较慢,主要用于双驱动器存储设备。

RAID 0:与 RAID 1 一样,RAID 0 至少需要两个内部驱动器。然而,与 RAID 1 不同的是,RAID 0 将每个驱动器的容量合并到一个卷中,以提供最大容量和带宽。唯一的问题是,如果一个驱动器死机,您将丢失所有设备上的信息。因此,虽然 RAID 0 设置中的更多驱动器意味着更高的带宽和容量,但也意味着更大的数据丢失风险。RAID 0 也主要用于双驱动器存储解决方案。如果您选择 RAID 0,备份是必须的。

RAID 10:此阵列主要用于具有四个内部驱动器的存储设备中。它基本上是 RAID 1 和 RAID 0 的组合,为性能和数据安全提供了好处。

RAID 5:该阵列至少需要三个内部驱动器,但它会在所有驱动器上分配数据,同时确保阵列安全,防止其中一个发生故障。尽管单个驱动器故障不会导致任何数据丢失,但在您更换损坏的设备之前,性能会受到影响。尽管如此,因为它平衡了存储空间(您只损失了 RAID 中一个驱动器的容量)、性能和数据安全,所以 RAID 5 是首选设置。

RAID 6:该阵列与 RAID 5 类似,但现在该阵列可以在两个内部驱动器同时发生故障的情况下幸免于难。RAID 6 通常用于具有 5 个或更多内部驱动器的存储设备。在RAID 6中,您将失去两个内部驱动器的容量。

如果以上看起来很复杂,请不要难过;RAID 相当复杂。好消息是所有支持 RAID 的存储设备都预配置了 RAID 设置。大多数情况下,您不需要自己配置它。

热插拔:在存储中,热插拔是一项仅在使用冗余 RAID 配置(即不适用于 RAID 0)的设备中可用的功能,这意味着您可以在不关闭电源的情况下更改阵列的一个内部驱动器存储设备。如果您需要更换发生故障的驱动器,同时仍使存储设备可供主机或网络使用,这是一项很棒的功能。

除RAID外,多驱动器存储设备通常还提供JBOD选项。

JBOD

这是一组磁盘的首字母缩写词;在 JBOD 设置中,每个驱动器都作为主机的单独卷工作。他们之间没有任何关系。换句话说,如果您将 JBOD 中的双驱动器存储设备插入计算机,则看起来就像您同时插入了两个相同容量的独立便携式驱动器。

除了外部驱动器和 NAS 设备的共同点外,它们在连接性、性能、功能和多样性方面也有一些明显的区别。这些差异使它们各有优缺点。

A. 外部驱动器

究其原因外部驱动器被称为直连存储(DAS)设备,是因为他们连接到主机-无论是计算机,服务器,或媒体播放器-直接和成为主机的存储扩展。有两种主要类型的外部驱动器:便携式和台式机。

便携式驱动器(又名便携式外部驱动器,或笔记本电脑外部驱动器)

这些是基于 2.5 英寸(笔记本电脑)内部驱动器的外部驱动器,可以是硬盘驱动器或固态驱动器 (SSD)。它们通常结构紧凑、重量轻且易于携带。便携式驱动器几乎总是单卷驱动器,并且大多数(如果不是全部)都具有总线供电能力。总线供电的驱动器使用其数据线从主机获取电源,使您不必使用单独的电源适配器,使驱动器真正便携。便携式驱动器专为需要随身携带数据的人而设计,例如笔记本电脑用户,或轻松地将数据从一台计算机移动到另一台计算机。

The 埃尔加托雷电固态硬盘是第一款由 Thunderbolt 总线供电的便携式驱动器;大多数(如果不是全部)USB 便携式驱动器都是总线供电的。

还有另一种称为拇指驱动器的便携式存储设备,尽管有些人也称它们为跳盘驱动器、USB 驱动器、USB 密钥,或简称为USB。拇指驱动器基本上是一个连接到 USB 连接头的小型闪存芯片(类似于 SSD),您可以将其直接插入主机(如计算机)的 USB 端口。您可以将拇指驱动器视为基于非标准SSD的便携式驱动器。拇指驱动器因其钥匙尺寸设计和实惠的价格而非常受欢迎。这些微型设备提供高达 128GB 的​​存储空间,例如雷克沙 Echo MX。大多数情况下,它们具有从 500MB 到 16GB 的各种容量。

台式机外置硬盘

台式机外置硬盘使用 3.5 英寸(台式机)内置硬盘作为其存储,可以是单卷或多卷驱动器。台式机外置硬盘总是需要一个单独的电源适配器,因为现有的外围端口都没有提供足够的电量来为 3.5 英寸硬盘供电。出于这个原因,它们打算在一个地方使用,半永久性地连接到主机。事实上,其中一些太大或太重而无法随身携带,例如 飞马R6。

外置驱动

器的优点外置驱动器通常是为计算机添加更多存储空间的最快方式,无论是在性能还是便利性方面。事实上,即使与内部驱动器相比,Thunderbolt 存储设备现在也是市场上最快的存储设备。这是因为 Thunderbolt 的速度上限为 10Gbps,这比 SATA 3 的 6Gbps 速度要快得多。

外部驱动器也是多功能的,有许多不同的容量、形状和尺寸。它们是随身携带数据或快速备份重要数据的最佳方式。

外部驱动器

的缺点 外部驱动器的主要缺点是它们无法与其他计算机或设备共享数据或未使用的存储空间,而不是与其连接的计算机或设备。便携式驱动器也容易丢失数据,因为它们可能会掉落、丢失甚至被盗。

外部驱动器的连接标准

无论大小,外置驱动器都使用以下四种外设标准之一来连接主机。

1. USB或通用串行总线

顾名思义,USB 是迄今为止计算机和电子设备中使用最广泛的外围标准。现在有两个主要的 USB 标准:USB 2.0,其上限为 480Mbps,USB 3.0,其上限为 5Gbps。前者几乎可以在过去十年制造的所有计算机中使用,而后者仅在过去三年中才流行起来。

USB 3.0 向后兼容 USB 2.0,这意味着 USB 3.0 外置驱动器可与 USB 2.0 端口配合使用,反之亦然。但是,为了获得最佳性能,主机和外部驱动器都需要支持 USB 3.0。判断设备支持哪种USB标准的最简单方法是通过端口或连接器的颜色:蓝色表示USB 3.0。

在主机上,USB 端口在物理上保持不变(此端口称为 A-female),这使其可以托管任何标准的 USB 设备。另一方面,USB 设备,即使用 USB 电缆连接到主机的设备,使用一些 USB 端口标准(此端口称为 B-female),这决定了它们工作所需的 USB 电缆类型。

USB 电缆带有两个连接器端。无论 USB 标准如何,进入主机的一端(称为 A-male)都保持不变。另一端(称为B型公头)根据设备具有的B型母头端口的类型而异。

最受欢迎的 USB 电缆类型如下:

标准 USB 电缆(A-male 到 B-male):这是用于大多数打印机和 USB 2.0 桌面外置硬盘驱动器的标准电缆。

标准 Mini-USB 电缆(A-male 到 mini-B-male):这是一种标准 USB 2.0 电缆,用于具有 Mini-USB 端口的设备。较旧的便携式驱动器和智能手机使用这种类型的电缆。

标准 Micro-USB 线缆(A-male 到 micro-B-male):这是最流行的 USB 2.0 线缆,目前用于大多数智能手机和许多便携式驱动器。

标准 USB 3.0 电缆(A 公到 B 公):这是大多数 USB 3.0 桌面外置硬盘驱动器中使用的常规尺寸 USB 3.0 电缆。其连接器两端均为蓝色。

标准 Micro-USB 3.0 电缆(A-male 到 micro-B-male):这是大多数便携式 USB 3.0 驱动器中使用的电缆。一般情况下,只有此线缆的 A-male 接头是蓝色的。

所有 USB 存储设备都带有自己的电缆。但是,如果您丢失了那根电缆,请不要担心;你不是不走运。您可以在共享特定类型电缆的设备之间交替使用 USB 电缆。您也可以在市场上购买标准电缆;它们的成本并不高。只要确保为您的设备购买了正确的类型。

2. FireWire 或 IEEE 1394

这是一种较旧的外围设备标准,主要用于较旧的计算机,尤其是 Mac。它有两种速度标准,FireWire 400 和 FireWire 800,分别提供 400Mbps 和 800Mbps 的速度。FireWire 可让您以菊花链的方式将多个存储设备连接在一起,因此您可以向只有一个 FireWire 端口的主机添加更多存储空间。FireWire 400 和 FireWire 800 使用它们自己的电缆类型,也有常规和迷你尺寸。然而,FireWire 正在变得过时,并且不受新计算机的支持。

3. eSATA or external SATA

正如第1部分提到的,SATA是将内部驱动器连接到计算机主板的接口标准。eSATA 允许此接口从计算机外部工作,类似于 USB 或 FireWire。eSATA 允许与 SATA 相同的速度,目前上限为 6Gbps。尽管速度非常快,但 eSATA 并非普遍可用。大多数情况下,您需要一个附加卡来支持此标准。只有一种类型的 eSATA 电缆,其两端相同。

4. Thunderbolt

Thunderbolt 是迄今为止最新、最快的外设连接。新的 Thunderbolt 标准于 2011 年 1 月推出,最初仅适用于 Mac,可实现高达 10Gbps 的速度(是 SATA 3 的两倍)。最重要的是,最多可以将七个设备以菊花链方式相互连接,而不会降低连接速度。Thunderbolt 支持的不仅仅是存储;它还可以传输音频和视频信号,使其成为迄今为止最通用和最强大的外设标准。

然而,Thunderbolt 并不完美。目前它仍然主要用于 Mac,而且它也非常昂贵。Thunderbolt 驱动器比使用 USB 3.0 的相同容量驱动器的成本高出约 150 美元。Thunderbolt 电缆本身的成本约为 50 美元,许多 Thunderbolt 设备不包含电缆。然而,Thunderbolt 电缆是第一条有源电缆,这意味着它本身就是一个设备,可实现性能和其他功能的一致性。目前只有一种标准的 Thunderbolt 电缆和端口类型。

标签:数字存储基础知识