01.磁盘---硬盘
作用:存放数据(以二进制方式管理数据)
- 机械
-
组成
- 盘片<上面布满磁性颗粒,存放数据>、
- 磁头臂<带动磁头运动>、
- 磁盘接口、
- 主轴<带动盘片转动到磁头下方,马达电机及轴承在其下方>、
- 读/写磁头<负责数据读写>、
- 控制电路<控制硬盘速度,磁头臂移动>、
[柱面为同一磁盘中所有盘片相同位置编号的磁道形成的一个圆柱,盘面上的同心圆为磁道,TPI:磁道密度,磁道上分为扇区:512k,存放数据最小单位]
机械磁盘工作方式:
主轴带动盘片做圆周运动,磁头臂带动磁头做直径运动硬盘接口- SCSI协议
主机与存储磁盘通信的协议
DAS使用SCSI协议实现主机服务器与存储设备的互联
SCsi-3架构 | ||
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物理层 | 定义信号传输方法和接口细节 | |
传输层 | 定义各种相互通信协议 | |
应用层 | 定义各种指令集 |
-
常用总线协议/硬盘类型
- SCSI:小型计算机系统接口
- 作用:主机与存储之间通信(最多连接16个设备)
- SCSI寻址:
- 总线号:区分不同SCSI总线
- 设备ID号:区分总线不同设备
- 逻辑单元号:设备中的子设备
-
ATA磁盘和SATA磁盘(ATA的升级版)
- ATA:高级技术附加,一般称IDE硬盘,以淘汰
- SATA:目前主流磁盘,容量大,价格便宜 ,SAS的一个子标准
SAS(串行的SCSI协议)
特点:点对点连接方式,高带宽,支持热插拔
03.固态
04.I/O(input/output)
单个I/O:操作系统内核发出一个I/O指令,控制磁盘控制器接到指令后,会给磁盘发送一个读数指令,并同时将要读取的数据块地址传送给磁盘,然后硬盘读取数据传送给控制器,并由控制器返回给操作系统,完成I/O操作。
读写I/O:
写磁盘为写I/O,读数据为读I/O。
顺序I/O模式/并发I/O模式:磁盘组一次能执行的IO命令个数决定
随机I/O操作:由当次IO给出的扇区地址与上次IO结束的扇区地址相差是否较大觉定
05.硬盘性能
机械部件:影响存储系统整体性能
磁盘服务时间:磁盘完成一个IO的总时间(寻道时间,旋转时延,数据传送时间)
完整的IO操作:
当控制器对硬盘发出一个IO操作指令,磁盘的磁头臂带着读写磁头离开着陆区,然后移动到要操作初始数据块所在的磁道正上方,此过程为寻到时间,磁头等到盘片旋转到数据块所在的扇区的正上方,此时才能进行数据读取,此过程为旋转时间,然后读取数据,直到完成这次IO所操作的全部数据,这个过程完成的时间为数据传送时间。
06.IOPS
IO系统每秒执行IO操作的次数,衡量IO能力的参数,
07.带宽
磁盘在实际使用时从系统磁盘总线上流过的数据量,也称磁盘的总传输速度
带宽 = IOPS * IO大小
08.利用率和响应时间
09.固态硬盘
使用flash颗粒存放数据
3种类型:
简写 | 名称 | 容量 | 价格 | 可擦写次数 | |
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SLC | 单层式存储单元 | 每个存储单元cell只能存储1bit数据 | 小 | ||
MLC | 多层式存储单元 | 2bit | 中 | ||
TLC | 三层式存储单元 | 3bit | 大 |