计算机系统和网络维护辅助存储器ppt课件.ppt

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1、5辅助存储器2014年10月计算机系统与网络维护学习目标知道辅助存储器的种类能描述各类辅助存储器的记录原理、特点了解硬盘的结构能描述硬盘的技术（或性能）指标了解RAID知道光盘的各类了解虚拟存储器的作用、工作原理学习内容5.1辅助存储器概述5.2硬盘5.3光盘5.4RAID5.5虚拟存储器5.1辅助存储器概述辅助存储器即外存储器（简称外存），是指主机以外的存储器。常见的辅助储器有硬盘、软盘、光盘、U盘、磁带等。硬盘U盘光盘软盘容量存取速度大、快小、慢主机接口外存磁带是容量大，存取速度慢5.2硬盘5.2.1磁记录原理5.2.2磁记录

2、方式5.2.3硬盘组成5.2.4硬盘的存储结构5.2.5硬盘的技术（性能）指标5.2.1磁记录原理磁表面存储器是利用磁性材料两种不同的磁化状态来表示二进制信息“0”和“1”的特性。磁表面存储器是通过磁头和记录介质的相对运动完成信息的写入和读出的。前间隙后间隙铁氧体线圈电流磁记录介质5.2.2磁记录方式磁记录方式是指一种编码方法，即如何将一串二进制信息，通过读写电路变换成磁层介质中的磁化翻转序列。常用的记录方式有：（1）归零制（RZ）（2）不归零制（NRZ）（3）见“1”就翻不归零制(NRZ1)（4）调相制（PM）（5）调频制（FM

3、）（6）改进调频制（MFM）5.2.3硬盘组成磁盘片磁头驱动电路接口电路ROM：软件5.2.4硬盘的存储结构磁道：每个盘片每面500至2000磁道扇区：扇区是磁盘访问的最小单位，每个磁道32至128个扇区某些硬盘上每个磁道上的扇区数相同，位密度不同，读写信号控制复杂一些为增加容量，位密度恒定，外磁道比内磁道扇区数多一些，信息管理复杂一些柱面：位于同一半径的磁道集合5.2.5硬盘的技术（性能）指标读写磁盘数据的三个步骤所用时间寻道时间：将磁头移动到正确的磁道上所用时间旋转延迟：等待磁盘上扇区旋转到磁头下所用时间传输时间：真正的数据读

4、写时间（1个或多个扇区）寻道时间：一般为8至12ms旋转延迟：旋转速度：3600至7200RPM旋转时间：16ms至8ms每转平均寻址时间8ms至4ms访问速度：数据量（通常为1个扇区）：1KB/扇区旋转速度：3600RPM至7200RPM存储密度：磁道上单位长度存储的位数磁盘直径：2.5至5.25in一般为：2至15MB每秒容量速度5.3光盘只读型光盘：CD-ROM只写一次型光盘：CD-R可擦写型光盘：CD-RW5.4RAID磁盘阵列（RedundantArraysofindependentDisks，RAID），有“独立磁盘构

5、成的具有冗余能力的阵列”之意。RAID原理和特点多个统一管理的磁盘组成磁盘阵列，数据分块交叉存储在多个磁盘上，提高读写并行性，性能好。阵列中的一部分磁盘存放冗余信息，一旦某一磁盘失效，利用冗余信息重建数据，可靠性高。单个小盘径磁盘成本低、功耗小、性能好，磁盘阵列需要RAID卡的支持，但总体成本也不高。5.4RAIDRAID方案分为6级：0~5级，但这些级别不是简单地表示层次关系。RAID0RAID1RAID0+1（RAID10）RAID3RAID5RAID2RAID4RAID6RAID7RAID53常用不常用5.4.1RAID0D

6、iskStrippingwithoutparity，Stripping它指的就是把数据分成若干个数据块然后依次存储在多个硬盘中的过程。5.4.1RAID0性能特点没有容错能力。读写速度在RAID中最快。任何一个磁盘驱动器损坏都会使整个RAID系统失效，所以安全系数最低。一般用在对数据安全要求不高，但对速度要求很高的场合。5.4.2RAID1镜象磁盘阵列（mirroring）。即每个工作盘都有一个镜像盘，每次写数据时必须同时写入镜像盘，读数据时只从工作盘读出，一旦工作盘发生故障立即转入镜像盘，从镜像盘中读出数据。原理图性能特点5.4

7、.2RAID1原理图5.4.2RAID1性能特点具有最高的安全性。成本高。写入速度慢。磁盘个数必须是偶数。5.4.3RAID0+1（RAID10）是RAID0和RAID1模式的组合，这种模式至少需要4块硬盘。其中任何两块组成一个RAID0磁盘阵列，然后两个RAID0磁盘阵列可以看成两个容量更大、速度更快的硬盘，它们在组成一个RAID1磁盘阵列。原理图性能特点5.4.3RAID0+1原理图5.4.3RAID0+1性能特点较高的磁盘性能和较高的数据安全性。成本较高，构造比较复杂。面向需要高性能和冗余，但不需要高容量的数据库服务器。5.

8、4.4RAID3ParallelDiskArray，即采用Stripping技术将数据分块，对这些块进行异或校验，校验数据写到最后一个硬盘（校验盘）上。数据以位或字节的方式存于各盘（分散记录在组内相同扇区的各个硬盘上）。当一个硬盘发生故障，除故障盘