ZBR 區位記錄（Zoned-bit recording）是一種物理最佳化硬碟存儲空間的方法，或指對磁軌進行分區域，在不同區域採用不同密度以提高磁碟容量的記錄方法。特點是內部磁軌的扇區數目較少，外部磁軌的扇區數目較多。在使用ZBR的硬碟，在最外面的環帶中的軌道上的數據將具有最高數據傳輸率。
基本介紹
- 中文名：ZBR區位記錄
- 外文名：Zoned-bit recording
- 學科：計算機科學
- 定義：物理最佳化硬碟存儲空間的方法
- 目的：提高磁碟容量的記錄方法
簡介,意義,硬碟性能的影響因素和衡量指標,
簡介
ZBR區位記錄，也稱為zone-bit recording，zone recording，zone-density recording或者multiple-zone recording，是指為了提高磁碟的存儲容量，充分利用磁碟外面磁軌的存儲能力，現代磁碟不再把內外磁軌劃分為相同數目的扇區，而是利用外層磁軌容量較內層磁軌大的特點，將盤面劃分成若干條環帶，使得同一環帶內的所有磁軌具有相同的扇區數的方法；或指在磁碟由大致同心磁軌組成－是否實現為分開的圓形軌道或作為單一螺旋軌跡－物理磁軌長度（周長）得到增加，若它遠離中心樞紐。在較舊的磁碟驅動器中，外軌道和內軌道具有相同的扇區數，因此外磁軌數據密度低。這是低效率的對可用空間的利用。顯然，外層環帶的磁軌擁有較內層環帶的磁軌更多的扇區。為了減少這種磁軌和扇區在盤面分布的幾何形式變化對驅動程式的影響，大多數現代磁碟都隱藏了這些細節，向作業系統提供虛擬幾何的磁碟規格，而不是實際的物理幾何規格。
意義
所有的硬碟驅動器都是由一些磁碟片組成。在每個磁碟片中，數據存放的物理位置呈同心圓狀，這些同心圓稱為磁軌。每個磁軌上包含若干扇區。每個扇區存儲的數據容量是一致的。磁軌的周長與同心圓的直徑成正比。在早期的硬碟驅動器中，所有的磁軌包含的扇區數目都是一樣的，按照固定的圓心角輻射出去，就可以簡單的將各磁軌的扇區數進行統一。這樣，在磁軌邊緣的扇區弧長就要大於內部的扇區弧長，其存儲數據的密度也要比內部磁軌的密度要小。最終，導致外部磁軌的空間浪費。為了有效利用外部磁軌空間，讓所有的磁軌扇區存儲數據密度一致，就需要保證所有扇區的弧長一致。這樣就要根據磁軌的半徑來重新分配扇區數目。Zoned0bit recording 方法通過將磁軌分組（這種磁軌組稱為zone）實現了這一目標。內部磁軌的扇區數目較少，外部磁軌的扇區數目較多。這樣，外部磁軌和內部磁軌的存儲空間利用率都相等，充分利用了整個硬碟的空間。
硬碟性能的影響因素和衡量指標
影響磁碟的關鍵因素是磁碟服務時間，它由尋道時間、旋轉延遲和數據傳輸時間三部分構成。理解這一點對設計磁碟讀寫很重要。機械硬碟的連續讀寫性能很好，但隨機讀寫性能很差，這主要是因為磁頭移動到正確的磁軌上需要時間，隨機讀寫時，磁頭需要不停的移動，時間都浪費在了磁頭定址上，所以性能不高。衡量磁碟的重要主要指標是IOPS和吞吐量。
尋道時間
尋道時間是指將讀寫磁頭移動至正確的磁軌上所需要的時間。尋道時間越短，I/O操作越快，磁碟的平均尋道時間一般較長。因為尋道比較耗時，在設計時往往要減少磁碟的隨機I/O次數。
旋轉延遲
旋轉是指碟片旋轉將請求數據所在的扇區移動到讀寫磁碟下方所需要的時間。旋轉延遲取決於磁碟轉速，通常用磁碟旋轉一周所需時間的1/2表示。
數據傳輸時間
數據傳輸時間是指完成傳輸所請求的數據所需要的時間，它取決於數據傳輸率，其值等於數據大小除以數據傳輸率。衡量性能的指標機械硬碟的連續讀寫性能很好，但隨機讀寫性能很差，這主要是因為磁頭移動到正確的磁軌上需要時間，隨機讀寫時，磁頭需要不停的移動，時間都浪費在了磁頭定址上，所以性能不高。衡量磁碟的重要主要指標是IOPS和吞吐量。
IOPS
IOPS（Input/Output Per Second）即每秒的輸入輸出量（或讀寫次數），即指每秒內系統能處理的I/O請求數量。隨機讀寫頻繁的套用，如小檔案存儲等，關注隨機讀寫性能，IOPS是關鍵衡量指標。
吞吐量
吞吐量（Throughput），指單位時間內可以成功傳輸的數據數量。順序讀寫頻繁的套用，如視頻點播，關注連續讀寫性能、數據吞吐量是關鍵衡量指標。它主要取決於磁碟陣列的架構，通道的大小以及磁碟的個數。不同的磁碟陣列存在不同的架構，但他們都有自己的內部頻寬，一般情況下，內部頻寬都設計足夠充足，不會存在瓶頸。
