《存储基础简介》ppt课件

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1、硬盘基础硬盘主要结构硬盘数据组织主要技术指标常用硬盘类型介绍Raid技术Raid0Raid1Raid5Raid01Raid10磁盘阵列FCSAN存储IPSAN存储NAS存储高级功能硬盘结构磁头起初停留在盘片最内圈，不存放任何数据，成为启停取或着陆区，最外圈为0磁道，硬盘数据存放从最外圈开始。盘面：每个盘面有两个盘片，即上下盘面，按上到下的顺序依次编写。盘面好也即磁头号，每一个有效盘面都有一个对应的读写磁头。磁道：磁盘在格式化时被划分为许多同心圆，同心圆的轨迹即磁道。从0开始从外向里进行编号。柱面：所以盘面上的同一磁道，在竖直方向上

2、构成的圆柱，即为柱面，数据的读写按柱面进行，磁头读写数据首先在同一柱面，依次向同一柱面的不同盘面上进行操作。选取柱面的过程即为寻道。扇区：将每个环形磁道等距离切割，形成等长的圆弧即为扇区。每个扇区中的数据作为一个单元同时读出或写入，是读写的最小单位。硬盘结构硬盘结构一个扇区有两个主要部分：存储数据地点的标识符及数据段，共512B（或4KB）。CHS编址：根据扇区中的三个信息,即扇区所在柱面（cylinder）、磁头编号(header)、扇区号(sctor),三者简称CHS，即可知道数据位于当前处理的盘片上的位置。注：可根据此计算硬

3、盘容量。LBA(逻辑扇区)编址：硬盘保留CHS信息，但对外提供全部为线性的地址，LBA地址可由CHS三个信息转换。硬盘数据组织硬盘数据组织转速:硬盘盘片每分钟转过的圈数(RPM)，决定磁盘旋转延迟的时间，是影响硬盘连续IO时吞吐量性能的主要因素。转速通常为5400/7200/10K/15Krpm。平均寻道时间：硬盘磁头移动到数据所在磁道时所用的时间，单位为毫秒。是影响磁盘随机IO性能的首要因素。单碟容量：影响磁盘性能的间接因素。容量高则密度大，会显示出更高的读写效率。接口速度：是影响硬盘性能的一个最不重要的因素。目前磁盘的接口速度

4、都很高，对性能的影响远小于转速和寻道时间。缓存：由于CPU与硬盘总线之间存在比较大的速度差异，为解决硬盘在读写数据时CPU的等待问题，在硬盘上设置适当的高速缓存，以解决二者之间速度不匹配的问题。主要技术指标主要衡量性能指标机械硬盘的连续读写性很好，但随机读写数据性能不高。这是因为磁头移动至正确的磁道上需要时间，随机读写时，磁头不停的移动，时间都花在了磁头寻道上，所以性能不高。顺序读写频繁的应用，传输大量连续数据，如视频编辑，视频点播VOD，关注连续读写性能。数据吞吐量是关键衡量指标（主要与转速、寻道速度相关）。随机读写频繁的应用，

5、如小文件存储(图片)、OLTP数据库、邮件服务器，关注随机读写性能，IOPS（每秒钟读写次数）是关键衡量指标。用于ATA指令集的并行IDE接口用于ATA指令集的串行SATA接口用于SCSI指令集的并行SCSI接口用于SCSI指令集的串行SAS接口用于SCSI指令集且承载与FibreChannel协议的串行FC接口常用硬盘接口ATA/IDE接口硬盘ATA(AdvancedTechnologyAttachment)ATA硬盘是传统的桌面级硬盘，主要应用于个人PC机，也经常称为IDE硬盘，已逐渐退出市场ATA接口为并行ATA技术，下一代

6、的产品是串行ATA（SATA）。最后一个ATA-7版本，使用80芯的线缆，接口速率达133MB/s。常用硬盘介绍SATA接口硬盘SATA：SerialATA(串行ATA)第二代（SATAⅡ）300MB/s接口硬盘已经形成商用，规划内的最高速率可达600MB/sSATA硬盘采用点对点连接方式，支持热插拔，即插即用端口复用（PortMultiplier），允许多个硬盘连接到同一端口,增强扩展性。可向上兼容SAS技术常用硬盘介绍SCSI接口硬盘SCSI(SmallComputerSystemInterface)SCSI硬盘并发处理性能优

7、异，常应用于企业级存储领域SCSI硬盘采用并行接口，接口速率目前发展到320MB/s，基本已经达到极限，将来必被其串行版本SAS（SerialAttachedSCSI）硬盘所替代需要主板支持或有SCSI控制卡，一个通道支持15块块盘，价格高。常用硬盘介绍SAS接口硬盘SAS(SerialAttachedSCSI)SAS专为满足高性能企业需求而设计，比SATA盘多一个数据接口，且兼容SATA硬盘，为企业用户带来前所未有的灵活性。能够提供6.0Gbit/s的传输率，规划到12.0Gbit/s扩展性非常好，可通过SAS扩展器扩展多个硬盘

8、（用于存储阵列及高端服务器中）。常用硬盘介绍FC接口磁盘FC硬盘采用FC-AL(FiberChannelArbitratedLoop，光纤通道仲裁环)接口模式，用于网状通道存储区域阵列中（SAN）。支持热插拔，在主机系统运行时就可安装或拆除光纤通道