ZBR區位記錄

ZBR區位記錄，也稱為zone-bit recording，zone recording，zone-density recording或者multiple-zone recording，是指為了提高磁盤的存儲容量，充分利用磁盤外面磁道的存儲能力，現代磁盤不再把內外磁道劃分為相同數目的扇區，而是利用外層磁道容量較內層磁道大的特點，將盤面劃分成若干條環帶，使得同一環帶內的所有磁道具有相同的扇區數的方法 ^[1]  ；或指在磁盤由大致同心磁道組成－是否實現為分開的圓形軌道或作為單一螺旋軌跡－物理磁道長度（周長）得到增加，若它遠離中心樞紐。在較舊的磁盤驅動器中，外軌道和內軌道具有相同的扇區數，因此外磁道數據密度低。這是低效率的對可用空間的利用。顯然，外層環帶的磁道擁有較內層環帶的磁道更多的扇區。為了減少這種磁道和扇區在盤面分佈的幾何形式變化對驅動程序的影響，大多數現代磁盤都隱藏了這些細節，向操作系統提供虛擬幾何的磁盤規格，而不是實際的物理幾何規格。

所有的硬盤驅動器都是由一些磁盤片組成。在每個磁盤片中，數據存放的物理位置呈同心圓狀，這些同心圓稱為磁道。每個磁道上包含若干扇區。每個扇區存儲的數據容量是一致的。磁道的周長與同心圓的直徑成正比。在早期的硬盤驅動器中，所有的磁道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道的扇區數進行統一。這樣，在磁道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道的密度要小。最終，導致外部磁道的空間浪費。為了有效利用外部磁道空間，讓所有的磁道扇區存儲數據密度一致，就需要保證所有扇區的弧長一致。這樣就要根據磁道的半徑來重新分配扇區數目。Zoned0bit recording 方法通過將磁道分組（這種磁道組稱為zone）實現了這一目標。內部磁道的扇區數目較少，外部磁道的扇區數目較多。這樣，外部磁道和內部磁道的存儲空間利用率都相等，充分利用了整個硬盤的空間。

影響磁盤的關鍵因素是磁盤服務時間，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盤讀寫很重要。機械硬盤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道上需要時間，隨機讀寫時，磁頭需要不停的移動，時間都浪費在了磁頭尋址上，所以性能不高。衡量磁盤的重要主要指標是IOPS和吞吐量。

尋道時間是指將讀寫磁頭移動至正確的磁道上所需要的時間。尋道時間越短，I/O操作越快，磁盤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盤的隨機I/O次數。

旋轉是指盤片旋轉將請求數據所在的扇區移動到讀寫磁盤下方所需要的時間。旋轉延遲取決於磁盤轉速，通常用磁盤旋轉一週所需時間的1/2表示。

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盤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道上需要時間，隨機讀寫時，磁頭需要不停的移動，時間都浪費在了磁頭尋址上，所以性能不高。衡量磁盤的重要主要指標是IOPS和吞吐量。

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。隨機讀寫頻繁的應用，如小文件存儲等，關注隨機讀寫性能，IOPS是關鍵衡量指標。

吞吐量（Throughput），指單位時間內可以成功傳輸的數據數量。順序讀寫頻繁的應用，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。它主要取決於磁盤陣列的架構，通道的大小以及磁盤的個數。不同的磁盤陣列存在不同的架構，但他們都有自己的內部帶寬，一般情況下，內部帶寬都設計足夠充足，不會存在瓶頸。