day20 磁盘管理体系

Linux磁盘管理体系

磁盘发展趋势和实现措施:

发展趋势                               实现措施

体积更小                        存储密度更高

速度更快                        读写更灵敏的磁头,主轴转速更高,接口更先进

容量更大                        存储密度更好,介质更好

使用更安全                     数据保持保护技术

磁盘知识的体系结构

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磁盘知识的体系结构

第一层次:Linux系统硬件层次

第二层次:Raid和LVM逻辑层次

第三层次:分区层次

第四层次:文进系统层次

第五层次;挂载层次

第六层次:Linux系统下磁盘文件系统的日常管理维护知识和时间

磁盘的结构

磁盘的作用:

磁盘的主要用途就是用来存储我们平时工作、学习、生活中的数据。

磁盘外部结构:

                       磁盘----盘片

                       磁头

                       磁盘接口

接口类型:

                SAS 、 SATA、SCSI、PCI-E

磁盘的内部组成:

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磁盘----硬盘


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IDE磁盘
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SATA接口SSD固态硬盘


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SAS技术的优势:

(1)SAS技术降低了磁盘阵列的成本

(2)串行接口让输出性能更高

企业生产环境主流磁盘的相关信息的对比:

企业为生产场景普及程度:SAS>SSD>SATA

单位容量对比性能和价格:SSD>SAS>SATA(一块SSD和一块SATA)

单位价格购买磁盘容量:SATA>SAS>SSD

SSD磁盘:

                 固态磁盘是由控制单元格和存储单元组成。

SSD固态磁盘分类:

             (1)基于闪存(FLASH芯片)的固态磁盘

             (2)基于DRAM的固态磁盘

SSD固态磁盘接口类型:

             (1)SATA接口

             (2)PATA(IDE)接口

             (3)PCI-E

固态磁盘的优点:

启动快

读取延迟小

碎片不影响读取时间

写入速度快

无噪音

发热量较低

无机械故障

工作温度范围更大

体积小重量轻

抗震动

固态磁盘缺点:

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SSD赌台磁盘与传统机械磁盘优劣对比

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重要优势:随机存取速度、功耗、防震、重量方面优势很大,特别是存取性能。

重要缺点:容量、价格、写入寿命,数据很难恢复

(1)企业级SAS硬盘(默认):

企业里常见的SAS硬盘是15000转/分,单盘容量不要太大,除非纯备份

满足容量的基础上尽量保持四块磁盘以上。

用途:用于提供生产线上的普通对外提供服务的业务服务器:

例如:生产线上的数据库业务、存储业务、图片业务及相关高并发业务,总的来说,

如果没有特殊需求,SAS磁盘是生产环境首选的磁盘配置。

给用户用,用SAS磁盘。

(2)企业级SATA硬盘:

企业级SATA硬盘,7200-10000转/分,常见的容量为1T,2T,4T,6T,优点是经济实惠,容量大,从具体的业务需求及性价比考虑。

特点:容量性价比高,一般2T的SATA磁盘较佳。

选择SATA的理由:1、没钱 2、数据量少,数据不用给用户提供服务 3、用于备份

磁盘选购小结:

1)线上的业务,用SAS磁盘

2)线下的业务,用SATA磁盘,磁带库

3)线上高并发、小容量的业务,SSD磁盘

4)成本思想:根据数据的访问热度,智能分析分层存储。SATA+SSD

企业故障案例:

不要用SATA磁盘来做高并发服务的数据存储或数据库业务,这是血的教训。

某公司采用SATA做数据库的存储盘,结果导致数据库连续宕机一个月。

5台SATA盘RAID5

解决:重新买五台,把磁盘从SATA(RAID5)换成SAS(RAID10)。

(3)SSD固态磁盘:

特点:

容量小、价格贵、速度快。一般用于数据量小并且有超大规模高并发的业务


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磁头

磁道


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扇区


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柱面

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磁盘读写原理图

机械磁盘读写磁盘数据 的原理小结:

1)磁盘是按柱面为单位读写数据的,即先读取同一个盘面的某一个磁道,读完之后,如果数据没有读完,磁头也不会切换其他的磁道,而是选择切换磁头,读取下一个盘面的相同半径的磁道,直到所有盘面的相同半径的磁道读取完成以后,如果数据还没有读写完成,才会切换其他不同的半径的磁道,这个切换磁道的过程称为寻道。

2)不同磁头间的切换是电子切换,而不同磁道间的切换需要磁头做径向运动,这个径向运动需要步进电机调节,这个动作是机械的切换。

磁头寻道是机械运动,切换磁头是电子切换。

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