磁盘接口分类

  1. IDE：全称 Integrated Drive Electronics，即“电子集成驱动器”，俗称 PATA 并口。它的本意是指把“硬盘控制器”与“盘体”集成在一起的硬盘驱动器。IDE 代表着硬盘的一种类型，但在实际的应用中，人们也习惯用 IDE 来称呼最早出现 IDE 类型硬盘 ATA-1，这种类型的接口随着接口技术的发展已经被淘汰了，而其后发展分支出更多类型的硬盘接口，比如 ATA(Advanced Technology Attachment)、Ultra ATA、DMA、Ultra DMA 等接口都属于 IDE 硬盘。其特点为：价格低廉，兼容性强，性价比高，数据传输慢，不支持热插拔等等。

  2. SCSI 接口类型。其英文名称为：Small Computer System Interface。SCSI 并不是专门为硬盘设计的接口，是一种广泛应用于小型机上的高速数据传输技术。SCSI 接口具有应用范围广、多任务、带宽大、CPU 占用率低，以及热插拔等优点，但较高的价格使得它很难如 IDE 硬盘般普及，因此 SCSI 硬盘主要应用于中、高端服务器和高档工作站中。其特点为：传输速率高、读写性能好、可连接多个设备、可支持热插拔，但是价格相对来说比较贵。

  3. SATA 接口类型，其英文名称为：Serial Advanced Technology Attachment。使用 SATA（Serial ATA）口的硬盘又叫串口硬盘。Serial ATA 采用串行连接方式，串行 ATA 总线使用嵌入式时钟信号，具备了更强的纠错能力，与以往相比其最大的区别在于能对传输指令（不仅仅是数据）进行检查，如果发现错误会自动矫正，这在很大程度上提高了数据传输的可靠性。串行接口还具有结构简单、支持热插拔的优点。

  4. SAS 接口类型，其英文名称为：Serial Attached SCSI。其可以向下兼容 SATA。具体来说，二者的兼容性主要体现在物理层和协议层的兼容。在物理层，SAS 接口和 SATA 接口完全兼容，SATA 硬盘可以直接使用在 SAS 的环境中，从接口标准上而言，SATA 是 SAS 的一个子标准，因此 SAS 控制器可以直接操控 SATA 硬盘，但是 SAS 却不能直接使用在 SATA 的环境中，因为 SATA 控制器并不能对 SAS 硬盘进行控制；在协议层，SAS 由 3 种类型协议组成，根据连接的不同设备使用相应的协议进行数据传输。其中串行 SCSI 协议 (SSP) 用于传输 SCSI 命令；SCSI 管理协议 (SMP) 用于对连接设备的维护和管理；SATA 通道协议 (STP) 用于 SAS 和 SATA 之间数据的传输。因此在这 3 种协议的配合下，SAS 可以和 SATA 以及部分 SCSI 设备无缝结合。其传输速率比 SATA 要快很多。

  5. 光纤通道，其为英文字母 Fibre Channel 的缩写。其最初设计也不是为了硬盘设计开发的接口，是专门为网络系统设计的，但随着存储系统对速度的需求，才逐渐应用到硬盘系统中。光纤通道的主要特性有：热插拔性、高速带宽、远程连接、连接设备数量大等。

  6. U.2 接口：这个接口又称为 SFF-8639，通道为 PCI-E 3.0 x4 。这说明有着极为惊人的传输速度。只支持 NVMe 协议，注意这个只是协议非物理的硬件。而作为硬盘最为重要的是数据线，当中的一头小的为接入主板，大的一头接入硬盘数据口。在大的一头外面还拖着一根电源线，这个跟主机电源相连接。而在主板上面的接口形态为两个并排的接口。目前主要用于企业级市场。因为价格昂贵，所以目前没有普及。支持的主板类型较少。

  7. PCI-E 接口：在主板上面有个 PCI-E 接口，而固态硬盘上面也有这个接口类型的。这个类型的 PCI-E 接口硬盘是接入到主板上面的 PCI-E×16 接口上面的。因此不单单代表这个是固态硬盘的接口，还是主板上面的接口。所不同的是，可以看作显卡的为公口，而主板的为母口。要注意的是在主板上面这个接口同样的用来装显卡的。因此要装这个类型固态硬盘时候看，要购买双通道 PCI-Ex16 的主板，才可以同时满足插入主板以及显卡的要求。通过这个通道的固态硬盘目前都是最快的。

  8. MSATA 接口硬盘：从 m 这个词就可以知道这种是迷你类型的固态硬盘接口，外观为两个缺口，一个短一个长。

  9. M.2 接口：这个接口又称为 ngff 接口，是用来取代 msata 的迷你型接口，上述的传输速度有限。其中有两种协议，pcie 协议，以及传统的 sata 协议，前者数倍于后者的速度。当然这个需要主板的支持才行。主要有两种形态，第一种的只有一个缺口的如 msata 接口，但是缺口位置不同。这种一个缺口的多为走 pcie 通道。图三为两个缺口的 M.2 接口。多数为走 sata 通道速度稍慢，但是也有走 pcie 通道的。因此这个接口有两种形态。目前属于比较混乱的，还没有形成统一。所以购买时候要看清楚自己的笔记本是否支持。并且根据尺寸来划分，还有 2240 2260 2280 三种尺寸长度不一的 M.2 接口的固态硬盘。这个就是除了接口外还有长度之分。

文件系统分类

Linux

  1. Linux：存在几十个文件系统类型：ext2，ext3，ext4，xfs，brtfs，zfs（man 5 fs 可以取得全部文件系统的介绍）

    不同文件系统采用不同的方法来管理磁盘空间，各有优劣；文件系统是具体到分区的，所以格式化针对的是分区，分区格式化是指采用指定的文件系统类型对分区空间进行登记、索引并建立相应的管理表格的过程。

  • ext2 具有极快的速度和极小的 CPU 占用率，可用于硬盘和移动存储设备

  • ext3 增加日志功能，可回溯追踪

  • ext4 日志式文件系统，支持 1EB（1024*1024TB），最大单文件 16TB，支持连续写入可减少文件碎片。rhel6 默认文件系统

  • xfs 可以管理 500T 的硬盘。rhel7 默认文件系统

  • brtfs 文件系统针对固态盘做优化，

  • 注：EXT（Extended file system）是延伸文件系统、扩展文件系统，ext1 于 1992 年 4 月发表，是为 linux 核心所做的第一个文件系统。

windows

  • FAT16：MS—DOS 和 win95 采用的磁盘分区格式，采用 16 位的文件分配表，只支持 2GB 的磁盘分区，最大单文件 2GB，且磁盘利用率低
  • FAT32：（即 Vfat）采用 32 位的文件分配表，支持最大分区 128GB，最大文件 4GB
  • NTFS：支持最大分区 2TB，最大文件 2TB，安全性和稳定性非常好，不易出现文件碎片。

其他

  • RAMFS：内存文件系统
  • ISO 9660：光盘
  • NFS：网络文件系统
  • SMBAFS/CIFS：支持 Samba 协议的网络文件系统
  • Linux swap：交换分区，用以提供虚拟内存。