企业级或桌面 云存储硬盘选择细思量

在衍生自桌面硬盘的企业级近线(nearline)硬盘出现并普及之后，无论是磁盘阵列还是服务器都不再向用户推荐性能上相近的消费级产品了。尽管在DIY市场还会有少数人出于成本考虑使用廉价的桌面硬盘，但如果遇到兼容性问题或者较高的故障率只能是有苦而说不出。不过，进入到云存储时代之后，情况似乎有所改变...

“云硬盘”身上的企业级和桌面血统

去年9月，笔者前往上海参加了2012华为云计算大会，在第二天的原创报道“华为UDS对象存储：ARM自组织硬盘满足CERN功耗”中有这样一段话：“使用消费级还是企业级硬盘可以由用户来选择。企业级(7200rpm近线)硬盘大约以(消费级)200%的成本提供133%的性能(数字仅供参考)，经过Google和CMU的评估它们的可靠性都能胜任。”

熟悉7200rpm企业级近线硬盘由来的读者应该知道，它们就衍生自桌面硬盘，主要是改进了工艺、优化固件来提高可靠性，减低故障率，有些还在SATA之外提供SAS接口的型号。企业级产品通常都要求7*24小时连续运行，不过近线硬盘最初诞生时只建议20%的工作负载，而传统10,000和15,000转的SCSI、SAS硬盘都适合100%负载的应用环境。

提到云存储一词，无论是公共云还是私有云，企业云还是桌面云都有一个共同的特点。那就是像交易型应用生成的结构化数据、热数据所占的比例较小;而非结构化数据，用于备份和归档的冷数据比例则比较大。当然，我们这里指的云存储，不是私有云计算基础设施里面包含的那种存储系统。访问比率的下降、在长时间没有数据请求时降低转速甚至停转来节约耗电，再加上数据量往往庞大，这类设备更多考虑的是成本，当然也包括能源成本。

西部数据(WD)在去年推出了针对桌面NAS存储的“红盘”系列，相对于已经普及的蓝盘和绿盘，红盘针对小型RAID系统进行了优化。但它仍然归类于消费级硬盘，按官方的定位可以适用于家用的“个人云存储”，而与企业级应该不沾边。

到了去年10月，希捷宣布推出3个系列的企业级硬盘：3.5英寸的Constellation CS、最大4TB的Constellation ES.3，以及2.5英寸10,000转的Savvio 10K.6。本文的目的就是以硬盘厂商的规格资料为参考，根据笔者的经验和部分测试数据来简单分析Constellation CS的定位特点，具备传统企业级硬盘还是桌面硬盘的血统?并在希捷的产品线中纵向对比，另外横向对比代表着几家厂商最高量产密度的4TB硬盘。

希捷Constellation CS——为“云存储(Cloud)”定制的企业级硬盘。最多3张碟片的设计，以及轻薄的盘体让我联想起Barracuda桌面产品。

在希捷的资料中，我们看到Constellation CS系列的特点为“容量优化的硬盘，设计用于大量云存储”

• 适用于全天候云数据中心复制环境，存储价格合理

• 高抗振动性，适用于可靠的企业级性能

• 使用功耗最低的3.5英寸企业级硬盘，节省了大量功耗和冷却成本

• 高级格式化逻辑块管理，适用于行业领先的数据完整性

• 容量高达3TB，具有7200RPM性能。绝不牺牲性能

• 使用希捷快速安全清除技术的更低LCO，适用于简单的硬盘再利用或废弃

• 增加您的云存储，最高可达每平方英尺114TB(高记录密度，笔者注)

• SATA 6Gb/秒接口优化了突发性能

适合的应用环境包括

•云存储服务器

• 云存储阵列

• 云备份存储

• 直连式外置存储设备 (DAS)

• 网络附加存储设备 (NAS)

Constellation CS规格表：除了3TB容量之外，还有1TB和2TB两个容量点。

即时安全擦除、抗旋转振动

由上表，首先是可选带有希捷“即时安全擦除(Instant Secure Erase)”功能的型号。即时安全擦除建立在SED(自加密驱动器)技术的基础上，其实现原理参见下图：

希捷即时安全擦除过程(如果没记错的话，另外几大硬盘厂商，包括WD/HGST、东芝在内也都有类似的技术)

在启用了自加密技术之后，存储在硬盘物理介质上的数据就是经过“加密Key”处理之后的，这一点和SSD驱动器普遍支持的AES-128和AES-256加密方式差不多。而在需要时可以由主机端发出指令，清除并生成一个新的数据加密Key，这样原有的数据就无法正常读出了。

接下来是“抗旋转振动”和“线形随机振动”。前者主要是针对RAID磁盘阵列这样的多硬盘环境，力图避免硬盘的振动累加在一起从而影响正常的数据读写。传统桌面硬盘在这种情况下可能会有明显的性能下降，因为读写数据的成功率降低了。抗旋转振动也是企业级硬盘区别消费产品的特点之一。

桌面硬盘的MTBF、7*24全天候、PowerChoice

Constellation CS的平均无故障时间(MTBF)为80万小时，而桌面级硬盘通常也在60～80万小时之间。不过桌面硬盘一般只推荐每周5*8小时的运行时间，而Constellation CS则是7*24小时，也就是365天全年开机。

应该是得益于单碟1TB的Barracuda平台，Constellation CS的运行时功耗只有8.0瓦，闲置功率为5.53瓦。这个数字可以和后面的Constellation ES进行对比。

PowerChoice按需节能选项，是在硬盘闲置时提供的几种节电级别——卸载磁头、降低转速到4000RPM(应该是针对7200转硬盘)、停止旋转和关闭驱动电路。笔者在“Nexsan：高密度、类似ZFS的固态缓存统一存储?”一文中提到的绿色节能技术MAID(大规模闲置磁盘阵列)，就是通过硬盘厂商PowerChoice之类的技术来实现的。

希捷为Constellation CS提供3年有限质保和有限的企业级电话支持。当然，如果您是从OEM(如存储厂商)购买的配件，硬盘厂商应该是不直接提供服务的。