磁盘管理01

01.磁盘---硬盘
作用:存放数据（以二进制方式管理数据）

2. 机械

• 组成

  • 盘片<上面布满磁性颗粒，存放数据>、
  • 磁头臂<带动磁头运动>、
  • 磁盘接口、
  • 主轴<带动盘片转动到磁头下方，马达电机及轴承在其下方>、
  • 读/写磁头<负责数据读写>、
  • 控制电路<控制硬盘速度，磁头臂移动>、
    [柱面为同一磁盘中所有盘片相同位置编号的磁道形成的一个圆柱，盘面上的同心圆为磁道，TPI：磁道密度，磁道上分为扇区：512k，存放数据最小单位]

• 机械磁盘工作方式：
  主轴带动盘片做圆周运动，磁头臂带动磁头做直径运动

• 硬盘接口- SCSI协议
  主机与存储磁盘通信的协议
  DAS使用SCSI协议实现主机服务器与存储设备的互联

SCsi-3架构
物理层	定义信号传输方法和接口细节
传输层	定义各种相互通信协议
应用层	定义各种指令集

• 常用总线协议/硬盘类型

  • SCSI：小型计算机系统接口
  • 作用：主机与存储之间通信（最多连接16个设备）
  • SCSI寻址：
    • 总线号:区分不同SCSI总线
    • 设备ID号：区分总线不同设备
    • 逻辑单元号：设备中的子设备

• ATA磁盘和SATA磁盘（ATA的升级版）

  • ATA：高级技术附加，一般称IDE硬盘，以淘汰
  • SATA：目前主流磁盘，容量大，价格便宜 ，SAS的一个子标准

• SAS（串行的SCSI协议）
  特点：点对点连接方式，高带宽，支持热插拔

03.固态

04.I/O（input/output）
单个I/O:操作系统内核发出一个I/O指令，控制磁盘控制器接到指令后，会给磁盘发送一个读数指令，并同时将要读取的数据块地址传送给磁盘，然后硬盘读取数据传送给控制器，并由控制器返回给操作系统，完成I/O操作。

读写I/O：
写磁盘为写I/O，读数据为读I/O。

顺序I/O模式/并发I/O模式：磁盘组一次能执行的IO命令个数决定
随机I/O操作：由当次IO给出的扇区地址与上次IO结束的扇区地址相差是否较大觉定

05.硬盘性能
机械部件：影响存储系统整体性能
磁盘服务时间：磁盘完成一个IO的总时间（寻道时间，旋转时延，数据传送时间）
完整的IO操作：
当控制器对硬盘发出一个IO操作指令，磁盘的磁头臂带着读写磁头离开着陆区，然后移动到要操作初始数据块所在的磁道正上方，此过程为寻到时间，磁头等到盘片旋转到数据块所在的扇区的正上方，此时才能进行数据读取，此过程为旋转时间，然后读取数据，直到完成这次IO所操作的全部数据，这个过程完成的时间为数据传送时间。

06.IOPS
IO系统每秒执行IO操作的次数，衡量IO能力的参数，

07.带宽
磁盘在实际使用时从系统磁盘总线上流过的数据量，也称磁盘的总传输速度
带宽 = IOPS * IO大小

08.利用率和响应时间

09.固态硬盘
使用flash颗粒存放数据
3种类型：

简写	名称		容量	价格	可擦写次数
SLC	单层式存储单元	每个存储单元cell只能存储1bit数据	小
MLC	多层式存储单元	2bit	中
TLC	三层式存储单元	3bit	大