day 20 课堂笔记（磁盘管理）

第一章：情感需求

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第二章：磁盘的历史

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2.1、现在的磁盘

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2.2 、磁盘的发展趋势

当前磁盘的发展趋势是体积更小、速度更快、容量更大、使用更安全。
要实现这些特性，‘磁盘设计工程师采取改进的方法有：研究读写更灵敏的磁头、更先进的接口类型、提升主轴电机的转数
存储密度更高的磁盘盘片及更有效的数据保持技术等

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第三章 磁盘知识

3.1、磁盘分为6个层次

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3.2、基本说明

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3.3、磁盘外部结构

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3.4、磁盘内部结构

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3.5、 磁盘接口

  磁盘的接口分为IDE、SATA、SCSI和光纤FC
  企业生产环境主流磁盘的相关信息对比
      企业生产环境普及程度：SAS>SSD>SATA
      单位容量对比性能和价格：SSD>SAS>SATA(可以使用一块SSD和一块SATA）
      单位价格购买磁盘容量：SATA>SAS>SSD

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3.6 、固态盘优点

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3.7、 磁盘选型

 当前服务器市场：主流磁盘有SAS、SATA、SSD硬盘

3.71、 SAS硬盘

 当前主流300G、600G、1000G，工作中多选用146G、300-600G的SAS硬盘，一般选为6*300G；6*600G，单位容量不要太大，除非存备份
 满足容量的基础上尽量保持4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：生产线上的里数据库业务、存储业务、图片业务及相关高并发业务
  总的来说，如果没有特殊业务需求，SAS磁盘是生产环境首选的磁盘配置
给客户用，用SAS盘

3.72 、SATA硬盘

 企业级SATA硬盘，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，老男孩老师在工作中多用SATA磁盘做线下不提供服务的数据存储或者并发业务访问不是很大的业务应用，比如站点程序及数据库、图片的线下备份等
 特性：容量性价比高，一般为2T的SATA磁盘较佳
 选择SATA理由：1、没钱。2、数据库量少，数据不需要给用户提供服务。3、用于备份

3.73、 SSD固态盘

  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业务（还可以通过磁盘加内存解决大规模并发问题）
 百度、腾讯、360核心业务都会采用SSD磁盘，应用层也必须做事各种缓存
 大公司比如淘宝，某些任务可能会根据拘束的热度来综合使用分层存储，已达到性价比最佳的情况。80GSSD+500GSATA

3.74、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

3.75、淘宝策略

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第四章 磁盘核心知识

4.1、 磁盘相关名词

   Disk         磁盘
   Head       磁头
   Sector     扇区
   Track       磁道
   Cylinder  柱面
   Units      单元块（一个柱面的大小）
   Block     数据块
   Inode     索引节点

4.2、 磁盘的盘片

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4.3、磁盘的磁头

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4.4、 磁盘的磁道

 磁盘在格式化时被划分成许多同心圆，这些同心圆的轨迹叫做磁道，磁道由外向内一次从0开始顺序编号
 磁盘的每一个盘面有300~1024个磁道

4.5 、磁盘的柱面

  柱面是所有盘面上相同半径的不同磁道的集合
  柱面数和磁道数是一样的

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4.6、 磁盘的扇区

 操作系统以扇区为单位将信息存储在磁盘上，每个扇区大小512字节。
 一个扇区分为两部分：存储数据地点的标识符和存储数据的数据段
扇区号：扇区所在的磁头（或盘面），磁道（或柱面）以及扇区在磁道上的位置

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4.7、 磁道柱面扇区总结记忆要点

    磁盘最基本组成部分是由坚硬的金属材料制成的涂以磁性介质的盘片（有很多层），不同容量磁盘的盘片数不等
    记忆要点：
          （1）磁头数：一块磁盘有2-14个盘片，每个盘片有两个面，每个面对应一个读写磁头，用磁头号来区分盘面。
  盘片数  *2=磁头数（盘面数）
            （2）扇区：不同盘面的磁道被划分为多个扇形区域，每个区域就是一个扇区，（扇区大小一个512字节）
             （3）磁道：同一个盘面，以盘片中心为圆心，每个不同半径的同行轨迹就是一个磁道
            （4）柱面：不同盘面相同半径的磁道组成一个圆柱面就是柱面
            （5）数据记录信息可表示为：某磁头，某磁道（柱面），某扇区

4.8 磁盘计算

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[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 磁盘读取流程

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按照柱面读写数据
磁头寻道，效率高
磁头之间切换是电子的

机械磁盘读写数据的原理

   1）磁盘是按照柱面为单位读写数据的，先读取同一个盘面的某一个磁道，
   2）读完之后如果数据没有读完，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后，
  3）如果数据还没有读完，才会切换到不同半径的其他磁道，这个切换磁道的过程叫寻道 
  4）不同磁头间的切换时电子切换，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
  5）磁头寻道是机械运动，磁头切换时电子切换