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。

 


存储知识个人总结

       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

SCSIFC

IP

IPFCSAS

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