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时间:2020-04-10
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1、存储基础知识(一)SOUL产品部2010.05存储基础讨论哪些问题?HostPlatformsMediaManagement介质技术存储协议通道技术体系结构性能Performance容量capacityDASNASSAN虚拟化备份复制WORM云存储ILMSCSIDAFSFCIPSCSIRAID快照容灾重复删除NDMPVSSSNIA(存储网络行业协会)存储模型目录存储介质1阵列技术2存储介质存储介质硬盘技术磁带技术硬盘主要物理结构盘片马达(motor)底座(Base)磁头PCB及RV传感器硬盘接口硬盘主要物理结构盘片Pl
2、atter磁盘驱动器的主要组件之一是盘片,其盘片构成材料是铝合金或者是玻璃,表面覆盖着磁记录层。硬磁盘盘片直径小型化的同时,面密度也在不断提高。目前硬盘的面密度已经超过每平方英寸100GB。磁头Head硬磁盘驱动器的磁头是浮动磁头,工作过程中磁头与盘面不接触,两者之间有一个很小的间隙。当磁盘高速旋转时,由于空气的粘滞性,附着在盘面上的空气在磁头和盘面之间形成了一层空气垫,托住磁头。主轴Spindle和主轴电机Motor硬盘驱动器由主轴带动盘片旋转,其转速很高,目前一般为5400r/min、7200r/min。高速硬盘一
3、般是15000r/min,用于服务器和高速磁盘阵列。主轴电机一般为无刷直流电机,采用流体动压轴承以达到极小的径向偏摆,从而保证极小的磁道偏摆,利于磁头对磁道的跟踪。Aharddriveplatterbeingaccessedbyanactuatorarm.硬盘的读写工作磁盘驱动器在存取工作过程中,首先要把磁头移动到目标磁道,这个过程称为寻道。到达目标磁道后,还要通过伺服跟踪系统使磁头动态保持在目标磁道的中心,这个过程叫磁道跟踪。在寻道过程中,首先执行寻道命令,把磁头当前所处磁道距目标磁道的距离计算出来,装入差值计数器中
4、,然后根据差值的正、负和大小来驱动磁头运动。为了提高寻道速度,一般把控制分成两个阶段来进行。第一阶段是“粗控”阶段,作用是速度控制。当目标磁道和当前磁道之差大于零时,采用速度控制,目的在于尽快找到目标磁道。当找到了目标磁道后,才进入“精控”阶段。“精控”阶段的作用是位置控制,保证磁头牢牢盯住目标磁道,所以又称跟踪控制方式。当访问某一个扇区时,磁头须从当前所处的磁道运动到指定的目标磁道,再等待被访问的扇区旋转到磁头下。所有盘面上的磁头装在同一个小车上作同步运动,即每一瞬间各盘面上的磁头均处于各自同一序号的磁道上,这些序号
5、相同的磁道组成了一个柱面,与磁道编号一样,零磁道所在的柱面为零柱面,1号磁道所在的柱面为1号柱面,依次类推。访问时,先要选择柱面,其次要选择磁头(也就是选择盘面)和扇区。所以,寻址用的地址信息应该有柱面号、磁头号和扇区号。硬盘存储结构磁头Head磁头是硬盘中最昂贵、最重要的部件。MR磁头(Magnetoresistiveheads),即磁阻磁头,采用的是分离式的磁头结构:写入磁头仍采用传统的磁感应磁头(MR磁头不能进行写操作),读取磁头则采用新型的MR磁头,即所谓的感应写、磁阻读。这样,在设计时就可以针对两者的不同特性
6、分别进行优化,以得到最好的读/写性能。磁道Track当磁盘旋转时,磁头若保持在一个位置上,则每个磁头都会在磁盘表面划出一个圆形轨迹,这些圆形轨迹就叫做磁道。是盘面上以特殊方式磁化了的一些磁化区,磁盘上的信息是沿着磁道存放的。相邻磁道之间并不是紧挨着,因为磁化单元相隔太近时磁性会相互产生影响,硬盘上的磁道密度很大,通常一面有成千上万个磁道。扇区Sector每个磁道被等分为若干个弧段,这些弧段是磁盘的扇区,每个扇区可以存放512个字节的信息,磁盘读取和写入数据时,要以扇区为单位。柱面Cylinder硬盘由重叠多盘片构成,每
7、个盘面都被划分为数目相等的磁道,并从外缘的“0”开始编号,具有相同编号的磁道形成一个圆柱,称为磁盘的柱面。柱面数磁道数是相等的。由于每个盘面都有自己的磁头,因此,盘面数等于总的磁头数。所谓硬盘的CHS,即Cylinder(柱面)、Head(磁头)、Sector(扇区),只要知道了硬盘的CHS,即可确定硬盘的容量,硬盘的容量=柱面数×磁头数×扇区数×512Byte。DataRate:Innervs.OuterTracksTokeepthingssimple,originallysamenumberofsectorsper
8、trackSinceoutertracklonger,lowerbitsperinchCompetitiondecidedtokeepbitsperinch(BPI)highforalltracks(“constantbitdensity”)MorecapacityperdiskMoresectorspertracktowa
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