硬盘存储

磁盘存储与分区 设备文件 一切皆文件：open(), read(), write(), close() 设备类型： 块设备：block，存取单位“块”，磁盘 字符设备：char，存取单位“字符”，键盘 设备文件：关联至一个设备驱动程序，进而能够跟与之对应硬件设备进行通信 设备号码： 主设备号：major number, 标识设备类型 次设备号：minor number, 标识同一类型下的不同设备 磁盘设备的设备文件命名：/dev/DEV_FILE SCSI, SATA, SAS, IDE,USB: /dev/sd 虚拟磁盘：/dev/vd 、/dev/xvd 不同磁盘标识：a-z,aa,ab… /dev/sda, /dev/sdb, ... 同一设备上的不同分区：1,2, ... /dev/sda1, /dev/sda5 硬盘存储术语 head：磁头 track：磁道 sector：扇区，512bytes cylinder：柱面 并行： IDE：133MB/s SCSI：640MB/s 串口： SATA：6Gbps SAS：6Gbps USB：480MB/s 机械硬盘和固态硬盘 机械硬盘（HDD）：Hard Disk Drive，即是传统普通硬盘，主要由：盘片，磁头，盘片转轴及控制电机，磁头控制器，数据转换器，接口，缓存等几个部分组成。机械硬盘中所有的盘片都装在一个旋转轴上

SCSI scsi,全称 Small Computer System Interface，即小型计算机系统接口。是一种用于 计算机 及其 周边设备 之间（磁盘、 磁带 、 CD-ROM 、可擦写 光盘驱动器 、 打印机 、 扫描仪 和通讯设备等）系统级接口的 独立处理器标准 。 SCSI标准定义命令、通信协议以及实体的电气特性（换成 OSI 的说法，就是占据物理层、链接层、套接层、应用层），最大部分的应用是在存储设备上（例如硬盘、 磁带机 ）。 SCSI接口 SCSI接口 是一个通用 接口 ，在 SCSI 母线 上可以连接 主机 适配器 和八个SCSI 外设 控制器。 这种 接口 是一种便于系统集成、降低成本和提高效率的接口标准，越来越多的设备将使用SCSI接口标准，因此，带SCSI接口的硬盘和SCSI 光盘驱动器 也很多。 SCSI 接口 完全通过独立的高速的SCSI卡来控制数据的读写操作，CPU就不必浪费时间进行等待，显然可以提高系统的整体性能。 SCSI接口和IDE,SATA接口 scsi本质上还是为服务器准备的磁盘系统，它非常强调所有的控制可以由scsi体系自己完成，不需要 cpu控制 ，所以scsi非常省资源。 IDE的工作方式需要CPU的全程参与，CPU读写数据的时候不能再进行其他操作，这种情况在 Windows 95 /NT的 多任务操作系统 中

Ceph分布式存储-总 目录： Ceph基本组成及原理 Ceph之块存储 Ceph之文件存储 Ceph之对象存储 Ceph之实际应用 Ceph之总结 一、Ceph基本组成及原理 1、块存储、文件存储、对象存储简介与区别 块存储、文件存储、对象存储区别联系详述 　　块存储和文件存储是我们比较熟悉的两种主流的存储类型，而对象存储（Object-based Storage）是一种新的网络存储架构，基于对象存储技术的设备就是对象存储设备（Object-based Storage Device）简称OSD。 　　首先，我们介绍这两种传统的存储类型。 通常来讲，所有磁盘阵列都是基于Block块的模式，而所有的NAS产品都是文件级存储。 【块级、文件级概念】 1.块级概念： 　　块级是指以扇区为基础，一个或我连续的扇区组成一个块，也叫物理块。它是在文件系统与块设备（例如：磁盘驱动器）之间。 2.文件级概念： 　　文件级是指文件系统，单个文件可能由于一个或多个逻辑块组成，且逻辑块之间是不连续分布。逻辑块大于或等于物理块整数倍， 3.物理块与文件系统之间的关系图： 　　映射关系：扇区→物理块→逻辑块→文件系统 【 块级、文件级备份 】 【文件级备份】 　　文件级备份是指在指定某些文件进行备份时，首先会查找每个文件逻辑块，其次物理块，由于逻辑块是分散在物理块上，而物理块也是分散在不同扇区上。需要一层一

磁盘基础 硬盘结构 物理结构 盘片：硬盘有多个盘片，每盘片 2 面。 磁头：每面一个磁头。 数据结构 扇区：磁盘上的每个磁道被等分为若干个弧段，这些弧段便是硬盘的扇区。 硬盘的第一个扇区，叫做引导扇区。 磁道：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。 柱面：在有多个盘片构成的盘组中，由不同盘片的面，但处于同一半径圆的多个磁道组 成的一个圆柱面。 储存容量 硬盘存储容量＝磁头数×磁道（柱面）数×每道扇区数×每扇区字节数。 可以用柱面/磁头/扇区来唯一定位磁盘上每一个区域，用 fdisk -l 查看分区信息。 硬件的接口 硬盘按数据接口不同，大致分为 ATA（IDE） 和 SATA 以及 SCSI 和 SAS ，接口速度不是实 际硬盘数据传输的速度。 ATA :全称 Advanced Technology Attachment ，并口数据线连接主板与硬盘，抗干扰性 太差，且排线占用空间较大，不利电脑内部散热，已逐渐被 SATA 所取代。 SATA :全称 SerialATA ，抗干扰性强，支持热插拔等功能，速度快，纠错能力强。 SCS I:全称是 Small Computer System Interface （小型机系统接口）， SCSI 硬盘广为 工作站级个人电脑以及服务器所使用，资料传输时 CPU 占用率较低

Linux入门之 磁盘管理与挂载   在我们使用计算机或者是服务器时，总会需要接入外部存储的时候，正如我们使用的移动硬盘、U盘、接入手机等，就是一个接入外部存储的过程。上述这些在接入Windows时我们都能看到系统会自动安装驱动，接着就可以直接使用了。但是在LInux下，我们若想手动接入一块硬盘，有四个步骤： 1.磁盘分区 2.格式化 3.挂载 4.存储和读取 磁盘    磁盘 是指利用磁记录技术存储数据的存储器。磁盘是计算机主要的存储介质，可以存储大量的二进制数据，并且断电后也能保持数据不丢失。 早期计算机使用的磁盘是软磁盘（soft disk，简称软盘），如今常用的磁盘是硬磁盘（hard disk，简称硬盘）。 软盘 Soft Disk 硬盘 Hard Disk   硬盘最基本的组成部分是由坚硬金属材料制成的涂以磁性介质的盘片，不同容量硬盘的盘片数不等。每个盘片有两面，都可记录信息。盘片被分成许多扇形的区域，每个区域叫一个扇区，每个扇区可存储128×2的N次方（N＝0.1.2.3）字节信息。在DOS中每扇区是128×2的2次方＝512字节，盘片表面上以盘片中心为圆心，不同半径的同心圆称为磁道。硬盘中，不同盘片相同半径的磁道所组成的圆柱称为柱面。磁道与柱面都是表示不同半径的圆，在许多场合，磁道和柱面可以互换使用，我们知道，每个磁盘有两个面，每个面都有一个磁头，习惯用磁头号来区分

RAID磁盘冗余阵列 　　RAID技术通过把多个硬盘设备组合成一个容量更大、安全性更好的磁盘阵列，并把数据切割成多个区段后分别存放在各个不同的物理硬盘设备上，然后利用分散读写技术来提升磁盘阵列整体的性能，同时把多个重要数据的副本同步到不同的物理硬盘设备上，从而起到了非常好的数据冗余备份效果。 　　任何事物都有它的两面性。RAID技术确实具有非常好的数据冗余备份功能，但是它也相应地提高了成本支出。就像原本我们只有一个电话本，但是为了避免遗失，我们将联系人号码信息写成了两份，自然要为此多买一个电话本，这也就相应地提升了成本支出。RAID技术的设计初衷是减少因为采购硬盘设备带来的费用支出，但是与数据本身的价值相比较，现代企业更看重的则是RAID技术所具备的冗余备份机制以及带来的硬盘吞吐量的提升。也就是说，RAID不仅降低了硬盘设备损坏后丢失数据的几率，还提升了硬盘设备的读写速度，所以它在绝大多数运营商或大中型企业中得以广泛部署和应用。 出于成本和技术方面的考虑，需要针对不同的需求在数据可靠性及读写性能上作出权衡，制定出满足各自需求的不同方案。目前已有的RAID磁盘阵列的方案至少有十几种，而刘遄老师接下来会详细讲解RAID 0、RAID 1、RAID 5与RAID 10这4种最常见的方案 RAID 0 　　 RAID 0技术把多块物理硬盘设备（至少两块）通过硬件或软件的方式串联在一起

RAID，为Redundant Arrays of Independent Disks的简称，中文为廉价冗余磁盘阵列。在1987年由美国柏克莱大学提出RAID（Redundant Arrayof Inexpensive Disks）理论，作为高性能的存储系统，巳经得到了越来越广泛的应用。RAID阵列技术允许将一系列磁盘分组，以实现为数据保护而必需的数据冗余，以及为提高读写性能而形成的数据条带分布。RAID最初用于高端服务器市场，不过随着计算机技术的快速发展，RAID技术已经渗透到计算机遍布的各个领域。如今，在家用电脑主板中，RAID控制芯片也随处可见。 RAID的级别从RAID概念的提出到现在，巳经发展了多个级别，有明确标准级别分别是0、1、2、3、4、5等。但是最常用的是0、1、3、5四个级别。其他还有6、7、10、30、50等。RAID为使用者降低了成本、增加了执行效率，并提供了系统运行的稳定性。 标准的RAID写操作，包括如：RAID4或RAID5中所必需的校验计算，需包括以下几个步骤： （1）以校验盘中读取数据 （2）以目标数据盘中读取数据 （3）以旧校验数据，新数据及已存在数据，生成新的校验数据 （4）将新校验数据写入校验盘 （5）将新数据写入目标数据盘 当主机将一个待写入阵列RAID组中的数据发送到阵列时

磁盘阵列是什么，主要做什么用？ 1 、磁盘阵列 由很多价格较便宜的磁盘，组合成一个容量巨大的磁盘组，利用个别磁盘提供数据所产生加成效果提升整个磁盘系统效能。利用这项技术，将数据切割成许多区段，分别存放在各个硬盘上。能利用同位检查（ Parity Check ）的观念，在数组中任意一个硬盘故障时，仍可读出数据，在数据重构时，将数据经计算后重新置入新硬盘中。 2、作用 作用是把相同的 数据存储 在多个硬盘的不同的地方。通过把数据放在多个硬盘上，输入输出操作能以平衡的方式交叠，改良性能。因为多个硬盘增加了平均故障间隔时间（ MTBF ），储存冗余数据也增加了容错。 拓展资料 1 、分类 磁盘阵列其样式有三种，一是外接式磁盘阵列柜、二是内接式磁盘阵列卡，三是利用软件来仿真。 2 、原理 磁盘阵列作为独立系统在主机外直连或通过网络与主机相连。磁盘阵列有多个端口可以被不同主机或不同端口连接。一个主机连接阵列的不同端口可提升传输速度。 和当时 PC 用单磁盘内部集成缓存一样，在磁盘阵列内部为加快与主机交互速度，都带有一定量的缓冲存储器。主机与磁盘阵列的缓存交互，缓存与具体的磁盘交互数据。 或许对于一直都只用一块硬盘或者一块硬盘搭配一块 SSD的人来说，磁盘阵列RAID是基本不会被接触到的东西。而且随着SSD的不断发展，读写速度的不断提升，需要使用RAID来提升性能的情况更是少之又少。

本节内容 计算机发展介绍 计算机硬件组成 计算机基本原理 计算机 在当今的时代，社会已经进入到第四工业革命时代。在这个时代，计算机是最常见的工具。计算机（computer）又俗称电脑。是现代一种用于高速计算的电子计算机器，可以进行数值计算，又可以进行逻辑计算，还具有存储记忆功能。是能够按照程序运行，自动、高速处理海量数据的现代化智能电子设备。 由硬件系统和软件系统所组成，没有安装任何软件的计算机称为裸机。可分为超级计算机、工业控制计算机、网络计算机、个人计算机、嵌入式计算机五类，较先进的计算机有生物计算机、光子计算机、量子计算机等。计算机发明者约翰·冯·诺依曼。 计算机是20世纪最先进的科学技术发明之一，对人类的生产活动和社会活动产生了极其重要的影响，并以强大的生命力飞速发展。它的应用领域从最初的军事科研应用扩展到社会的各个领域，已形成了规模巨大的计算机产业，带动了全球范围的技术进步，由此引发了深刻的社会变革，计算机已遍及一般学校、企事业单位，进入寻常百姓家，成为信息社会中必不可少的工具。 计算机的应用在中国越来越普遍，改革开放以后，中国计算机用户的数量不断攀升，应用水平不断提高，特别是互联网、通信、多媒体等领域的应用取得了不错的成绩。1996年至2009 年，计算机用户数量从原来的630万增长至6710 万台，联网计算机台数由原来的2.9万台上升至5940万台

最近发现某国外网友制作的一张 RAID讲解图 不得不佩服这位网友的奇思妙想 几个饮水机和桶 就把复杂问题生动形象地化解了 ▼▼▼ >>>> 1. Standalone： 第一张图很好理解，我们日常使用的PC就采用这样的数据读取方式。数据存放在一块硬盘里，且只有一块硬盘，那么自然我们的数据只能从该硬盘中读取。 >>>> 2. Hot swap： 第二张图也不难理解，看地上那个水桶。所谓Hot swap概念上来说类似于热备份。它的数据读取方式类似于Standalone，唯一不同的是，有一块备用的硬盘在时刻准备着。一旦正在使用的硬盘出现了问题，那么备用硬盘就要及时更换上，以免造成损失。但这样的方式也存在着一些弊端，比如硬盘更换需要时间，这对很多企业来说是致命的。 >>>> 3. Cluster： 第三个图是什么意思呢？Cluster是集群的意思。你可以看作两台独立的PC， 用户可以到左边的饮水机来取得数据，也可以到右边的饮水机来获得数据，但是这样比较浪费硬件资源，在企业级里不可能让多台服务器提供同样数据和同样服务的。 >>>> 4. RAID 0： 通常称为带区，是利用带区数据映射技巧的特定性能。它的优势就是数据的读写速度较快，但是没有冗余功能，如果一个磁盘(物理)损坏，则所有的数据都无法使用。 >>>> 5. RAID 1： 是一种称为“磁盘镜像”的容错配置