本文提供了关于存储设备和接口的可用存储技术的知识，并阐明了不同配置的可能性和后果。

存储技术

在实际应用中，人们主要使用四种技术：

· 硬盘驱动器（HDD）

· 固态硬盘（SSD）

· 闪存卡（CF、SDHC、SxS等）

· 阵列（RAID）系统

HDD 一直是并且仍然是计算机的主要存储设备。它们由几个堆叠的磁盘组成 —— 这些磁盘在金属外壳内旋转。一个可移动的臂通过检测和改变磁盘微小区域的磁性来读取和写入信息。HDD 有3.5英寸和2.5英寸两种大小，二者主要在容量、速度和能耗方面有所不同。它们价格低廉且体积大，因此常用于传输大量数据。一般 HDD 读写性能约为100MB/秒（兆字节/秒)。磁盘更高的旋转速度（例如5400 U/分钟）可带来更高的性能。

SSD 不基于任何机械可移动部件，而是使用电子电路（主要是闪存）来存储信息。SSD 提供与 HDD 相同的接口，例如 SATA，以便在现有设备上兼容和可互换。在多数情况下，它们比 HDD 快得多，但也更昂贵。一般 SSD 速度可达300MB/秒。

闪存卡使用与固态硬盘类似的技术，但具有专门为摄影机等非计算机设备设计的外形和接口。根据价格、使用组件和接口的不同，闪存卡的性能表现不一。此外，读卡器及其接口也会影响性能。比方说，Alexa 摄影机中使用的典型 SxS 卡速度高达150MB/秒，但此处由于该读卡器用的是 USB2 接口，索尼的读卡器只能从 SxS 卡读取30MB/秒。

RAID 系统（“独立磁盘冗余阵列”）将多个 HDD 或 SSD 整合到一个逻辑设备中，以提高整个 RAID 系统的容量、速度和/或可靠性。独立 RAID 系统同样提供与 HDD 或 SSD 相同的接口。如果需要存储非常大量的数据或需要优化数据安全性，RAID 系统就很有用了。RAID 系统理论上可以提升所用硬盘的性能，但所使用的RAID级别和控制器的功率可能会限制这一点。

HDD 和 SSD 之间的区别

SSD 和 HDD 的第一个区别在于价格。目前，对于相同的数据容量，SSD 的价格仍然是 HDD 的约10倍。这两种硬盘的容量通常也不一样：SSD 通常比 HDD 容量小得多。HDD 的大小一般可高达 4TB，而 SSD 的大小一般最高只有 256GB（2012年）。

最重要的区别在于数据传输性能：SSD 在许多方面都比 HDD 快得多 —— 这些都可能影响片场复制设置的整体性能。

HDD 在读取或写入进程线性读取块时提供最佳性能 —— 这种性能可能可以接近 SSD 的性能。但如果以下两种情况之一出现，HDD 的性能将大幅下降 (下降10倍或更多)：

· 多个并行进程读写数据，或者

· 单个文件的数据在磁盘上不同位置碎片化存在。

因为在读取或写入访问之间，磁头必须在磁盘上移动。

HDD 的性能也会随着硬盘被填满而降低 —— 因为磁盘无法在磁盘内部存储那么多信息（HDD 是从磁盘外向内被填满的）。相反，SSD 在随机和并行数据访问方面提供的性能几乎与线性访问相同。

最后但同样重要的是，SSD 在暴露于冲击和振动等环境因素时更加可靠。SSD 非常耐用，甚至可以从桌面高度坠落而不出问题（如果封装得当），而 HDD 则可能在轻微得多的冲击下遭受严重损坏。

你可以在这里找到 SSD 和 HDD 之间的全面差异列表：

http://en.wikipedia.org/wiki/solid-state_drive#comparison_of_SSD_with_hard_disk_drives

RAID 级别

根据 RAID 系统中使用的 HDD/SSD 的数量，RAID 系统可比单独的硬盘的性能多出不同改进之处。

1块硬盘：

· 无法使用 RAID

2块或更多硬盘：

·RAID 0（“分条”）：提高速度和容量（不提高可靠性）。信息被分成小块，而每个块依次只存储在一块硬盘上。这提高了性能，因为两块硬盘都可以用来访问一个文件的数据。

·RAID 1（“镜像”）：提高可靠性（不提高速度或容量）。信息被分成小块，每个块存储在两块硬盘上。如果一块硬盘发生故障，则所有信息都可以在另一块硬盘上可用。但这不会有性能方面的提升。

3块或更多硬盘：

·RAID 5（“奇偶校验分条”）：速度、容量和可靠性都有提高。信息被分成小块，每个块依次存储在一块硬盘上。在额外的奇偶校验信息中，信息被分布存储。一块硬盘的容量用于奇偶校验信息（例如，4块 1TB 硬盘 RAID 5 可存储 3TB 数据，而 1TB 用于奇偶校验），而分条仍然能提高性能。如果一块硬盘发生故障，而故障硬盘被新的硬盘替换，则可以使用存储的奇偶校验信息重新创建（“重建”）信息。

4块硬盘或更多：

·RAID 6（“双奇偶校验分条”）：提高速度、容量和可靠性。它与 RAID 5 类似，但使用两块硬盘进行奇偶校验。因此，只有两块硬盘故障才会导致 RAID 数据丢失。

更复杂的设置通过分条化将 RAID 系统与新的 RAID 系统结合起来。比方说，将三个 RAID 5 系统分条在一起称为 RAID 50（“5+0”）。更多关于 RAID 系统和技术的信息可以在这里找到：

http://en.wikipedia.org/wiki/RAID#Problems_with_RAID_5_in_enterprise_environments

RAID 功能（创建奇偶校验等）可以在硬件（对于外部 RAID 设备）中实现，也可以通过操作系统在软件中实现。对于硬件 RAID，使用的控制器会严重影响RAID系统的性能。与所使用硬盘的综合理论数据速率相比，较便宜的 RAID 控制器可能会严重限制整体性能。

接口

·USB2：出现已有一段时间，兼容性非常高，性能非常低，约25MB/秒。

·Firewire（FW）400：主要在 Mac 上可用，可菊链，性能约为40 MB/s。

·Firewire（FW）800：主要在 Mac 上使用，可菊链，性能约为80MB/s。

·SATA 2：硬盘的内部接口，最高300 MB/s

·USB3：比较新，与 USB2 相同的插头，性能约为 350MB/s。

·SATA 3：硬盘的内部接口，最高700MB/s。

·Thunderbolt：主要在 Mac 上使用，可菊链，理论性能最高可达1GB/秒。

·光纤通道：光传导工具，适用于大型 RAID / SAN 系统，通过一个 16GB 链路可达1.6GB/秒。

菊链意味着你可以仅在计算机的一个端口上连接一系列设备。接口的性能在连接的设备之间共享。因此，比方说，同时写入两个菊链 Firewire 800 硬盘可以实现每块硬盘40MB/s的最高写入性能（80MB/s除以两块硬盘）。

在计算机中，通常由一个控制器处理多个相同类型的接口。这意味着将设备连接到相同控制器的接口可能也会限制最高的整体性能。

关于如何分析和提高数据传输性能的策略，请参阅文档http://kb.pomfort.com/?p=1581：“分析和提高数据传输性能（Analyzing and improving data-transfer performance）”部分。

出处：Pomfort

编译：Charlie | 盖雅翻译小组