第一章:情感需求

第二章:磁盤的歷史

2.1、現(xiàn)在的磁盤

2.2 、磁盤的發(fā)展趨勢
當前磁盤的發(fā)展趨勢是體積更小、速度更快、容量更大、使用更安全。
要實現(xiàn)這些特性,‘磁盤設計工程師采取改進的方法有:研究讀寫更靈敏的磁頭、更先進的接口類型、提升主軸電機的轉(zhuǎn)數(shù)
存儲密度更高的磁盤盤片及更有效的數(shù)據(jù)保持技術等

第三章 磁盤知識
3.1、磁盤分為6個層次

3.2、基本說明

3.3、磁盤外部結構






3.4、磁盤內(nèi)部結構


3.5、 磁盤接口
磁盤的接口分為IDE、SATA、SCSI和光纖FC
企業(yè)生產(chǎn)環(huán)境主流磁盤的相關信息對比
企業(yè)生產(chǎn)環(huán)境普及程度:SAS>SSD>SATA
單位容量對比性能和價格:SSD>SAS>SATA(可以使用一塊SSD和一塊SATA)
單位價格購買磁盤容量:SATA>SAS>SSD


3.6 、固態(tài)盤優(yōu)點


3.7、 磁盤選型
當前服務器市場:主流磁盤有SAS、SATA、SSD硬盤
3.71、 SAS硬盤
當前主流300G、600G、1000G,工作中多選用146G、300-600G的SAS硬盤,一般選為6*300G;6*600G,單位容量不要太大,除非存?zhèn)浞? 滿足容量的基礎上盡量保持4塊磁盤以上
用途:用于提供生產(chǎn)線上的普通對外提供服務的業(yè)務服務器
例如:生產(chǎn)線上的里數(shù)據(jù)庫業(yè)務、存儲業(yè)務、圖片業(yè)務及相關高并發(fā)業(yè)務
總的來說,如果沒有特殊業(yè)務需求,SAS磁盤是生產(chǎn)環(huán)境首選的磁盤配置
給客戶用,用SAS盤
3.72 、SATA硬盤
企業(yè)級SATA硬盤,常見的容量為1T、2T、4T、6T,優(yōu)點是經(jīng)濟實惠,容量大,
從具體的業(yè)務需求及性價比考慮,老男孩老師在工作中多用SATA磁盤做線下不提供服務的數(shù)據(jù)存儲或者并發(fā)業(yè)務訪問不是很大的業(yè)務應用,比如站點程序及數(shù)據(jù)庫、圖片的線下備份等
特性:容量性價比高,一般為2T的SATA磁盤較佳
選擇SATA理由:1、沒錢。2、數(shù)據(jù)庫量少,數(shù)據(jù)不需要給用戶提供服務。3、用于備份
3.73、 SSD固態(tài)盤
特點:容量小,價格貴,速度快。一般用于數(shù)據(jù)量小并且有超大規(guī)模高并發(fā)業(yè)務(還可以通過磁盤加內(nèi)存解決大規(guī)模并發(fā)問題)
百度、騰訊、360核心業(yè)務都會采用SSD磁盤,應用層也必須做事各種緩存
大公司比如淘寶,某些任務可能會根據(jù)拘束的熱度來綜合使用分層存儲,已達到性價比最佳的情況。80GSSD+500GSATA
3.74、磁盤選購小結
1)線上的業(yè)務,用SAS磁盤
2)線下的業(yè)務,用SATA磁盤,磁帶庫
3)線上高并發(fā)、小容量的業(yè)務,SSD磁盤
4)成本思想:根據(jù)數(shù)據(jù)的訪問熱度,智能分析分層存儲。SATA+SSD
3.75、淘寶策略

第四章 磁盤核心知識
4.1、 磁盤相關名詞
Disk 磁盤
Head 磁頭
Sector 扇區(qū)
Track 磁道
Cylinder 柱面
Units 單元塊(一個柱面的大?。? Block 數(shù)據(jù)塊
Inode 索引節(jié)點
4.2、 磁盤的盤片


4.3、磁盤的磁頭


4.4、 磁盤的磁道
磁盤在格式化時被劃分成許多同心圓,這些同心圓的軌跡叫做磁道,磁道由外向內(nèi)一次從0開始順序編號
磁盤的每一個盤面有300~1024個磁道
4.5 、磁盤的柱面
柱面是所有盤面上相同半徑的不同磁道的集合
柱面數(shù)和磁道數(shù)是一樣的


4.6、 磁盤的扇區(qū)
操作系統(tǒng)以扇區(qū)為單位將信息存儲在磁盤上,每個扇區(qū)大小512字節(jié)。
一個扇區(qū)分為兩部分:存儲數(shù)據(jù)地點的標識符和存儲數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)段
扇區(qū)號:扇區(qū)所在的磁頭(或盤面),磁道(或柱面)以及扇區(qū)在磁道上的位置



4.7、 磁道柱面扇區(qū)總結記憶要點
磁盤最基本組成部分是由堅硬的金屬材料制成的涂以磁性介質(zhì)的盤片(有很多層),不同容量磁盤的盤片數(shù)不等
記憶要點:
(1)磁頭數(shù):一塊磁盤有2-14個盤片,每個盤片有兩個面,每個面對應一個讀寫磁頭,用磁頭號來區(qū)分盤面。
盤片數(shù) *2=磁頭數(shù)(盤面數(shù))
(2)扇區(qū):不同盤面的磁道被劃分為多個扇形區(qū)域,每個區(qū)域就是一個扇區(qū),(扇區(qū)大小一個512字節(jié))
(3)磁道:同一個盤面,以盤片中心為圓心,每個不同半徑的同行軌跡就是一個磁道
(4)柱面:不同盤面相同半徑的磁道組成一個圓柱面就是柱面
(5)數(shù)據(jù)記錄信息可表示為:某磁頭,某磁道(柱面),某扇區(qū)
4.8 磁盤計算


[root@oldboy ~]# fdisk -l
Disk /dev/sda: 21.5 GB, 21474836480 bytes
255 heads, 63 sectors/track, 2610 cylinders
Units = cylinders of 16065 * 512 = 8225280 bytes
Sector size (logical/physical): 512 bytes / 512 bytes
I/O size (minimum/optimal): 512 bytes / 512 bytes
Disk identifier: 0x000349ee
Device Boot Start End Blocks Id System
/dev/sda1 * 1 26 204800 83 Linux
Partition 1 does not end on cylinder boundary.
/dev/sda2 26 124 786432 82 Linux swap / Solaris
Partition 2 does not end on cylinder boundary.
/dev/sda3 124 2611 19979264 83 Linux
[root@oldboy ~]# echo 512 * 63 * 2610 *255|bc
21467980800
[root@oldboy ~]# echo 512 * 63 * 2610 * 255/1000/1000
512632610*255/1000/1000
[root@oldboy ~]# echo 512 * 63 * 2610 * 255/1000/1000|bc
21467
[root@oldboy ~]# echo 512 * 63 * 2610 *255/1000/1000/1000|bc
21
[root@oldboy ~]# echo 512 63 2610 255|awk '{print
2*
4/1000000000}'
21.468
4.9 磁盤讀取流程

按照柱面讀寫數(shù)據(jù)
磁頭尋道,效率高
磁頭之間切換是電子的
機械磁盤讀寫數(shù)據(jù)的原理
1)磁盤是按照柱面為單位讀寫數(shù)據(jù)的,先讀取同一個盤面的某一個磁道,
2)讀完之后如果數(shù)據(jù)沒有讀完,選擇切換磁頭讀取下一個盤面的相同半徑的磁道,直到所有盤面的相同半徑的磁道讀取完成后,
3)如果數(shù)據(jù)還沒有讀完,才會切換到不同半徑的其他磁道,這個切換磁道的過程叫尋道
4)不同磁頭間的切換時電子切換,而不同磁道間的切換需要,磁頭做徑向運動,這個徑向運動需要步進電機調(diào)節(jié),這個動作是機械的切換
5)磁頭尋道是機械運動,磁頭切換時電子切換