存储知识个人总结
1、磁盘组成
盘面:硬盘的每个盘片分为上下两个盘面,每个盘面都能存数据。
磁道:磁头在盘面上划出一个圆形轨迹,这些轨迹就是磁道。
柱面:所有盘面上的同一磁道,在竖直方向上构成一个圆柱,称作柱面。
扇区:将同心圆磁道划分为一段一段等长圆弧,每个圆弧就是一个扇区。
每个盘面的磁头起初停在盘面的最内圈。这里不存放数据的启停区,盘面最外圈的地方是0磁道,数据存储就是从这开始的,0磁道存放着用于操作系统启动所必须的程序代码。
2、磁盘接口
IDE接口:也称PATA接口,采用16位数据并行传输方式。
SATA接口:串行传输ATA.
SCSI接口:具有与多种类型的外设进行通信的能力,是一种广泛应用于小型机的高速数据传输技术。
接口类型 | 出现时间 | 最大理论带宽 | 主要特点 |
SCSI | 1986 | 320MB/s | 并行总线 |
SATA | 2002 | 300MB/s | 串行ATA |
SAS | 2001 | 1.2GB/s | 串行SCSI |
FC | 1995 | 200MB/s | 支持光介质 |
3、磁盘阵列
磁盘阵列式(RAID)由一个硬盘控制器来控制多个硬盘互相连接,使多个硬盘的读写同步,减少错误并且增加效率和可靠度的一种技术。
RAID 0:数据被分成多块写入不同的磁盘中,而不像单磁盘系统顺序写入。
性能最高,磁盘利用率最高,安全性最低。
RAID 1:两块盘中的一块正常使用,另一块作为正常使用盘的拷贝盘。
安全性最高,磁盘利用率低。
RAID 3:将数据盘中的每一位数据进行XOR运算,然后写入校验盘对应位置
减少校验盘,不能并发实现。(把校验的都放在一个盘上)并行奇偶校验。
RAID 5:采用(分布式奇偶校验盘),将检验盘平均分配在RAID组中的每块数据盘上,在相邻条带质检循环分布。
磁盘利用率高,具有较高的盲并发率。
RAID 6:带有两种分布式存储的奇偶校验码的独立磁盘结构(两套不同的算法校验)
高可靠性,最多允许两块磁盘故障。
RAID10:RAID 1+0先镜射再分割资料。
级别 需要的硬盘数 可用容量 典型应用
RAID0 >2 100% 无故障迅速写入,安全性不高
RAID1 2 50% 随机数据写入,安全性高,数据库
RAID3 >3 N-1 图像采集
RAID5 >3 N-1 随机数据传输要求安全性高
RAID6 >4 N-2 随机数据传输要求安全性高
RAID10 4 50% 连续数据量大,要求安全性高。
本质 传输单位 协议 优点 缺点
DAS 存储设备 块I/O SCSI 连接方式简单,成本低 扩展性有限,资源不能共享
NAS 存储设备 文件I/O TCP/IP 兼容性好,资源共享 传输速率低
SAN 存储网络 块I/O FC 传输速率快,性能高 成本高,技术复杂
DAS:直接连接存储 一个存储设备只能与一台主机服务器相连。通过电缆SCSI电缆接口。
SAN:网络区域存储 它是由存储设备与服务器通过FC连接起来的高速专用子网。
NAS:网络附加存储 它使用一个专用存储服务器与网络直接相连,通过NFS或者CIFS对外提供文件及访问服务。
| DAS | NAS | SAN |
传输类型 | SCSI、FC | IP | IP、FC、SAS |
数据类型 | 数据块 | 文件 | 数据块 |
典型应用 | 任何 | 文件服务器 | 数据库应用 |
优点 | 磁盘与服务器分离,便于统一管理 |
不占用应用服务器资源 广泛支持操作系统 扩展较容易 即插即用,安装简单方便 |
高扩展性 高可用性 数据集中,易管理 |
缺点 |
连接距离短 数据分散,共享困难 存储空间利用率不高 扩展性有限 |
不适合存储量大的块级应用 数据备份及恢复占用网络带宽 |
相比NAS成本较高 安装和升级比NAS复杂
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