四、硬盘接口分类

一、硬盘接口分类

IDE、SATA、SCSI、SAS、FC（光纤通道）

• IDE, 该接口是并口
• SATA,  该接口是串口
• SCSI,  英文全称为“Small Computer System Interface”（小型计算机系统接口）
• SAS, SAS(Serial Attached SCSI)即串行连接SCSI，是新一代的SCSI技术
• 之前硬盘想IDE，SCSI，都是并口的，现在主流SAS，以及SATA都是串口的。那么为什么现在跟多的使用串口的硬盘呢？

• 首先是串口的速度比并口的块，串口形容一下就是一条车道，而并口就是有8个车道。同一时刻能传送8位（一个字节）数据；但是并不是并口快，由于8位通道之间的相互干扰。传输速度就受到了限制。当传输出错时候，要同时重新传送8个位的数据，而且传输速度越快，干扰越严重。这是硬伤，这样速度就无法提升上来了。

• 串口没有干扰，传输出错后重发一位就可以了。而且串口传输的时钟频率要比并口高。就是说我的速率比你快。

• 1>IDE

• IDE(Integrated Drive Electronics), 本意是指把控制器与盘体集成在一起的硬盘驱动器，是一种硬盘的传输接口, 有另一个名称叫做ATA（Advanced Technology Attachment），指的是相同的东西。

  

  2>SATA

  SATA（Serial ATA）口的硬盘又叫串口硬盘. SATA以它串行的数据发送方式得名。在数据传输的过程中，数据线和信号线独立使用，并且传输的时钟频率保持独立，因此同以往的PATA相比，SATA的传输速率可以达到并行的30倍。可以说:SATA技术并不是简单意义上的PATA技术的改进，而是一种全新的总线架构。

   

  3>SCSI（小型计算机系统接口）

  SCSI英文全称：Small Computer System Interface，它出现的原因主要是因为原来的IDE接口的硬盘转速太慢，传输速率太低，因此高速的SCSI硬盘出现。其实SCSI并不是专为硬盘设计的，实际上它是一种总线型接口。独立于系统总线工作     

  4>SAS（STAT+SCSI的结合体）

  SAS(Serial Attached SCSI)即串行连接SCSI，是新一代的SCSI技术。和现在流行的Serial ATA(SATA)硬盘相同，都是采用串行技术以获得更高的传输速度，并通过缩短连结线改善内部空间等。SAS是并行SCSI接口之后开发出的全新接口。此接口的设计是为了改善存储系统的效能、可用性和扩充性，并且提供与SATA硬盘的兼容性。

  SAS的接口技术可以向下兼容SATA。具体来说，二者的兼容性主要体现在物理层和协议层的兼容。

  

  5>FC光纤通道

  光纤通道的英文拼写是Fibre Channel，和SCSI接口一样光纤通道最初也不是为硬盘设计开发的接口技术，是专门为网络系统设计的，但随着存储系统对速度的需求，才逐渐应用到硬盘系统中。光纤通道硬盘是为提高多硬盘存储系统的速度和灵活性才开发的，它的出现大大提高了多硬盘系统的通信速度。它以点对点(或是交换)的配置方式在系统之间采用了光缆连接。

  PS：硬盘本身是不具备FC接口的, 插硬盘的机柜上带有FC接口, 通过光纤与光纤交换机互联；

•  

• 搭配方式：

• SSD+SAS==》土豪

• SSD+SATA==》常规，对速度有特殊要求

• 机械+SAS==》常规，对速度要求一般，比较核心业务使用

• 机械+SATA==》公司内部服务

 

二、RAID 独立冗余磁盘阵列

概念：简单的说，RAID是一种把多块独立的硬盘（物理硬盘）按不同的方式组 合起来形成一个硬盘组（逻辑硬盘），从而提高存储性能和容错功能。

###将多块硬盘要连接到RAID卡（阵列卡上）然后制作raid；

raid0

         至少一块盘 

         容量：n块盘合在一起的容量

         性能：理论上是n块盘合在一起的读写速度，实际上是略低一些

         冗余性：不允许坏任何一块盘，一块坏，全都歇菜

         场合：追求读写性能，但对数据安全性无要求

          特点：追求速度，不考虑数据安全

          PS：可考虑用于集群服务器

raid1

        只能2块盘

         容量：一块盘的容量

          性能：几乎就是一块盘的读写速度

          冗余性：可以坏一块盘，另外一块盘有完整的数据；一块存数据，一块备份数据（备份过）

           场合：对数据安全性有要求，对读写速度没有要求

           特点：追求数据安全，不考虑速度，

            PS：主要用于服务器的系统盘

raid5（结余raid0与raid1之间，是一种折中的方案）推荐

        至少三快盘，两两之间做奇偶校验，相同结果为0，不同结果为1

        容量：以三快盘为例，只有两块容量可用，一块作为校验

        性能：读写速度低于raid0，高于raid1

        冗余性：可以坏一块盘，其余两块可通过奇偶校验推导出坏盘的数据

         场合：一般场合都可使用

         PS：兼顾了速度和安全性

raid10（raid1和raid0）

          raid1和raid0整合的产物，兼顾了raid1的数据安全性和raid0的性能，成本高

          至少有4块盘

           容量：

           PS：通常用于数据库

      硬盘单位换算

 

PS：优化基本原则：

             1、针对读操作，数据能在内存取就不在硬盘取；

             2、针对写操作，在内存中攒一波再写入硬盘；

 

第三代计算机

              串行：多个任务下，运行完一个再运行下一个（逐个运行）

              并发：多个任务下，看起来是同时运行的（其实是CPU在它们之间来回切换，相互运行）

多道技术=》并发

              1、空间上的复用：多道技术在运行前必须加载到内存中；

              2、时间上的复用：多个任务复用CPU的时间片，通俗地讲就是CPU在多个程序之间来回切换；

              何时切换呢？

                 1>当一个任务遇到IO，肯定要切换==》提升效率；

                 2>一个任务没遇到IO但占用CPU时间过长，也要切换==》降低效率

         PS：多个进程的内存空间是相互隔离的，而且是物理隔离；
   

在OS中引入多道程序设计技术带来的好处：

1.提高CPU的利用率

2.提高内存和I/O设备利用率

3.增加系统吞吐量

批处理操作系统：一批一批处理，单用户单任务

分时操作系统：多用户多任务 （  应用多道技术来实现多个任务的并发运行)

             Windows：单用户多任务

                    linux：多用户多任务

并发：多个任务看起来是同时运行的

并行：真正意义上的同时运行，每个CPU运行一个任务

         6个核心只能并行6个任务，但可以并发n个任务

 

multics

       1970=》unix元年

github

进程与线程

         进程：程序运行中的所有过程；包含线程=》资源单位

         线程：程序运行代码的过程=》执行单位

程序运行态：运行态、就绪态、阻塞态