IDE（Integrated Drive Electronics），即电子集成驱动器，是曾经主流的硬盘接口（同时也作为光驱的接口）。IDE又称ATA（Advanced Technology Attachment），即“高级技术附件”。稍晚时间后，又出现了EIDE（Enhanced IDE）及其他改进版本，从当下的视角再看，我们通常已经不再区分IDE与EIDE了。在SATA（Serial ATA）出现后，ATA改名为PATA（Parallel ATA）以作区分。PATA活跃于1986年至2013年。

SCSI（Small Computer System Interface），即小型计算机系统接口，可以连接硬盘、软驱、光驱、打印机等设备。SCSI出现的原因主要是因为IDE接口的硬盘转速太慢，传输速率太低。从原理层面看，SCSI与IDE一样使用的是并行技术，因此在SAS（Serial Attached SCSI）出现后SCSI就通常被称为并行SCSI了。

此后又出现了SATA（Serial Advanced Technology Attachment，串行高级技术附件）、SAS（Serial Attached SCSI，串行连接SCSI） 等接口，使用了串行技术，提高了数据传输速率。

我们可以将，SCSI和SAS划归为另一个系列，SCSI和SAS价格较高，在各自的年代都是用在高级的服务器上的，私人电脑上较少使用。而将IDE和SATA划归为一个系列，它们用于一般电脑或PC上，SATA在当下非常普遍。

在Linux上，IDE硬盘会被标识为hd，例如，在一个IDE接口上接着的两块硬盘会被分别标识为hda与hdb；出现SCSI硬盘后，Linux将其标识为sd，如sda、sdb。此后所有除IDE接口外的硬盘全部沿用SCSI硬盘的标识标准，即sd，没有再做改动。

HDD（Hard Disk Drive），硬盘驱动器，常指机械硬盘（Mechanical Hard Disk），区别于固态硬盘（Solid State Disk/Drive）。

机械硬盘组成与容量

机械硬盘由盘片、磁头及其它辅助机构组成。盘片（Disk）是硬盘中承载数据存储的介质，其上附着着磁粉，磁粉的S/N极将分别代表着二进制中的0和1，从而表示二进制数据。利用磁头（Head）的磁力控制指定的一些磁粉的方向，就存储了特定的信息。

如上图所示，盘片被分为很多条磁道（Track），即表面上的一些同心圆，磁道是从盘片外圈往内圈编号0磁道，1磁道…。每一个磁道又按512个字节为单位划分为等分，叫做扇区（Sector）。

磁盘是由多个盘片叠加在一起，互相之间由垫圈隔开。盘片上下两面各有一个磁头，每张盘片同一位置的磁道，组成了柱面（Cylinder ）。显然，磁道数=柱面数。

知道CHS（Cylinders、Heads、Sectors）的数量后，就可以确定磁盘的容量：

磁盘容量 = 柱面数（磁道数）× 磁头数 × 扇区数 × 扇区大小（512 Bytes）

固态硬盘

固态硬盘没有采用磁性介质作为存储介质，而是使用半导体材料来存储数据。

固态硬盘的内部构造十分简单，固态硬盘内主体其实就是一块PCB板，而这块PCB板上最基本的配件就是控制芯片，缓存芯片（部分低端硬盘无缓存芯片）和用于存储数据的闪存芯片。如下图所示：

固态硬盘也有扇区（Sector）的概念，与机械硬盘一致。

常见的硬盘运行模式有AHCI（Advanced Host Controller Interface，高级主控接口）模式与IDE模式，其中AHCI在Win7以后得到全面支持，IDE则兼容更多系统。IDE不支持一些新技术，也就难以发挥硬盘的速度性能，这一问题在机械硬盘时代显得没有那么严峻，然而伴随着SSD的兴起，这一问题已经变得极为严峻，也就是说SSD在AHCI模式下与在IDE模式下有很大的性能差异。因此，近年来，AHCI正在逐步淘汰IDE。两者的具体对比可查阅下表：

一块全新的硬盘，必须进行初始分区。初始分区可以分为MBR分区和GPT分区两种形式，对应MBR分区表和GPT分区表。

MBR分区形式

如上图所示，MBR分区形式下，硬盘的第一个扇区是主引导扇区，由三个部分组成：主引导记录（Master Boot Record，MBR）、硬盘分区表（Disk Partition Table，DPT）和硬盘有效标志。

MBR占446个字节，负责从活动分区（活动分区是即启动分区，安装有系统）中装载并运行系统引导程序。

DPT占64个字节，记录着硬盘中分区的数量以及每一分区的大小，每个分区的信息用16个字节表示，因此限制了分区的数量：不能超过4个主分区或者3主分区+1扩展分区，而扩展分区可以划分为任意数量的逻辑分区（扩展分区不可直接使用，需要转化为逻辑分区方可使用）【注1：逻辑分区数量受系统层级的限制，在Linux中，IDE硬盘最多有59个逻辑分区（5-63），SATA硬盘则有11个逻辑分区（5-15）】。 这16字节的具体内容是：启动标志、起止磁头号、起止扇区号、起止柱面号、隐含扇区数目(4个字节)、分区总扇区数目(4个字节)。这里又暴露了MBR分区的一个缺陷：用4个字节表示分区总扇区数， 最大能表示2的32次方的扇区个数，按每扇区512字节计算，每个分区最大不能超过2.2TB。

硬盘有效标志占2个字节，又被称为幻数（Magic Number），固定为55AA。如果该标志错误系统就不能启动。

GPT分区形式

GPT是GUID（Globally Unique Identifier Partition Table） Partition Table的缩写，意即全局唯一标识符分区表。

GPT分区的LBA0是保护性MBR【注2：LBA意为逻辑块地址（Logical Bolck Address），每个逻辑块的大小是512字节，这是与扇区不同的定位方式 】，为了实现有限的兼容性，GPT仍然为MBR保留了这一扇区，用来阻止基于MBR的磁盘工具识别错误，从而覆盖GPT磁盘。

LBA1是GPT头（Primary GPT Header），LBA-1是备份GPT头（Secondary GPT Header），这两部分内容是一样的。GPT头的具体内容在此不做详细说明了。

LBA2-LBA33是分区表项，LBA-33 - LBA-2是备份分区表项，两部分内容也是一样的。GPT就是为了避免MBR的两大缺点：在GPT中，分区表项的数量有MBR的4项增多到128项，因此允许划分128个主分区；同时每项由MBR的16字节扩大到128字节，描述每个分区的开始扇区和结束扇区都用8个字节，因而最多支持2的64次方的扇区数，即支持最大约9.4ZB大小的分区。分区表项的具体内容如下：

MBR VS. GPT

MBR的缺点之一是不支持大于2.2T的分区，而GPT可以支持18EB的硬盘；

MBR还有一个缺点是限制磁盘不能超过4个主分区或者3主分区+1扩展分区（包含随意数目的逻辑分区），而GPT则没有此限制。

GPT也有缺点，GPT分区硬盘在修复磁盘坏轨、做资料恢复、系统还原等任务时都会遇到麻烦，MBR则较为方便。

GPT 定义是 Intel提出的用以替代BIOS以实现对更多硬件的支持的规范：EFI( Extensible Firmware Interface ) 的一部分。例如，使用EFI/UEFI就可以引导GPT分区下的系统，可以将系统安装到2T容量以上的硬盘中。

考虑到兼容性，在EFI/UEFI中可以设置Legacy（传统）模式，从而引导MBR分区下的系统了。

而BIOS只可以引导MBR分区下的系统，不可以引导GPT分区下的系统（但支持GPT分区的硬盘做数据盘）。

查看分区类型

Windows系统下

在“此电脑–管理–磁盘管理”中右键查看“磁盘0”或“磁盘1”属性，在“卷”选项卡下的“磁盘分区形式”即是该磁盘分区类型。

Linux系统下

使用命令查询：

Partition Table显示gpt则说明是GPT分区表，显示msdos则说明是MBR分区表。

MBR与GPT的选择

1. 作为系统盘

在Intel的大力推动下，现在很多PC、服务器出厂就是使用EFI/UEFI来启动系统的，磁盘的分区表也是GPT。

如果换上一块全新的磁盘，并希望使用MBR分区表，则需要在EFI/UEFI中切换Legacy模式，否则安装系统时会出错，例如：“Windows 无法安装到此磁盘。选定磁盘不是 GPT 分区类型的磁盘”。

2. 作为数据盘

GPT或是MBR都可以被在EFI/UEFI引导的系统下使用，没有差别。如果需要大于2.2T的分区或是更高的主分区数要求，则选择GPT。

总的来说，作为系统盘，如果需要在2.2T容量以上的分区安装系统，或者对主分区数有更高要求，就必须使用GPT+EFI/UEFI，否则选择GPT+EFI/UEFI、MBR+BIOS或者MBR+EFI/UEFI（Legacy）都是可以的；而作为数据盘，选择的随意性更大，不需要考虑EFI/UEFI的影响。