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為什麽硬碟標註的容量何實際容量不一樣?

2024-03-19推薦

為什麽硬碟標註的容量何實際容量不一樣?

購買硬碟的時候會發現一個奇怪的現象,購買的硬碟容量和實際使用時的容量總是存在差異,例如購買4TB硬碟時,實際到手的容量只有3.72TB。那麽為什麽會存在這些差異,這算誤導消費者嗎?

硬碟標註的容量與實際可用容量之間存在差異主要是由於硬碟制造商在計算儲存容量時采用的單位和演算法不同所導致的。

具體來說,有以下幾個原因:

  • 單位轉換:硬碟制造商通常使用十進制(decimal)來表示儲存容量,而電腦系統內部使用的是二進制(binary)。例如,1 KB(千字節)在十進制中等於1000字節,在二進制中等於1024字節。因此,一個標稱100MB的硬碟,在十進制計算下是100,000,000字節,而在二進制計算下是104,857,600字節。

  • 檔案系統 overhead:硬碟上的檔案系統需要一些額外的空間來管理儲存在硬碟上的檔。這包括用於追蹤檔位置的後設資料(metadata),如檔分配表(FAT)、目錄結構等。這部份空間不儲存使用者數據,因此會減少可用儲存空間。

  • 硬碟碎片整理:隨著硬碟的使用,檔儲存會變得不連續,進行碎片整理時,硬碟機會重新安排數據以提高讀寫效率,這也會暫時減少可用空間。

  • 固件和系統保留空間:硬碟制造商可能會在硬碟上保留一部份空間用於系統固件的更新或是其他系統級別的操作。

  • 大家在購買硬碟時,看到的標稱容量通常是理論最大容量,而實際可用容量會稍微小一些。不過,隨著消費者對於準確性的要求提高,許多硬碟產品現在都會在標簽上明確指出實際可用容量,以便消費者做出更準確的購買決策。

    一些愛搞事情的朋友還會搞一下硬碟陣列,以增強硬碟的讀寫效能,那麽硬碟陣列分為哪些呢?

    硬碟陣列,也稱為磁碟陣列,是將多個硬碟按照不同的規則組合在一起形成各種集群化的數據儲存結構。這種結構能夠提升數據的讀寫速度、儲存容量以及數據的安全性。常見的硬碟陣列類別包括以下幾種:

    RAID 0

    RAID 0是最簡單的磁碟陣列形式,它將多個磁盤按順序連線起來,將數據塊進行分割,然後將數據塊分別儲存到每個磁盤中。這種結構可以提高數據的讀寫速度,但沒有數據冗余機制和數據恢復機制,一旦某個磁盤出現故障,所有數據都將遺失。因此,RAID 0多用於對數據安全要求不高,但追求高效能的場景。

    RAID 1

    RAID 1又稱為磁盤映像,它將相同的數據塊同時儲存在兩個以上的磁盤中,從而保證數據的備份安全性。雖然這種結構能夠確保數據的安全性,但會降低效能和儲存容量,因為磁盤利用率只有50%,所以成本也相對較高。RAID 1多用於保存關鍵性的重要數據。

    RAID 5

    RAID 5結合了數據分條(Striping)與數據奇偶校驗(Parity)的技術,將數據分散儲存於各個硬碟上,並加入一個校驗值,將數據冗余量降至最低(大約僅需要多一個硬碟的容量)。當其中一個硬碟失效時,系統可以從其他硬碟上的數據和校驗值中重建失效的數據,因此這種結構既能保證數據安全又能提高系統效能。

    RAID 10

    RAID 10也被稱為RAID 1+0,它是將多個磁盤分為兩組,每組采用RAID 1方式進行備份,然後再將兩組使用RAID 0方式組合起來。這種結構結合了RAID 1和RAID 0的優點,既提供了數據冗余備份,又提高了數據讀寫效能。

    此外,還有一些不常用的RAID級別,如RAID 2/3/4等,由於硬件成本和技術要求等原因,在現代儲存環境中較少被采用;還有復合型RAID,例如RAID 01(先條帶化後映像)、RAID 50(RAID 5與RAID 0的組合)以及RAID 60(RAID 6與RAID 0的組合),這些設計主要用於大型數據中心和企業級套用,以進一步最佳化效能和可靠性。