《辅存及磁盘阵列》课件

辅存及磁盘阵列本课件将介绍辅存和磁盘阵列的基本概念、类型和应用我们将深入了解它们在现代计算机系统中的重要作用，并探讨它们的性能优势课程目标了解辅存设备理解磁盘阵列掌握各种辅存设备类型、工作原掌握磁盘阵列的概念、工作机制理和性能指标和不同级别RAID掌握磁盘管理技术学习磁盘分区、格式化、文件系统、磁盘管理工具等技术绪论本课程将带您深入了解辅存设备及磁盘阵列，学习计算机系统中数据存储和管理的核心知识，并掌握如何选择合适的存储设备和方案，以满足不同应用场景的需求辅存设备概述外部存储设备内部存储设备独立于主机系统，可用于存储和传输数据例如移动硬盘、集成于主机系统内部，用于存储操作系统、应用程序和数据例U盘、卡等如硬盘、光驱、磁带机等SD机械硬盘机械硬盘是计算机系统中常用的辅助存储设备，它利用磁记录技术将数据存储在旋转的磁盘上机械硬盘由盘片、磁头、主轴电机、控制电路等组成，数据通过磁头在磁盘上进行读写操作机械硬盘的特点是容量大、价格低廉，但读写速度较慢，且容易受到震动和冲击的影响固态硬盘固态硬盘是一种新型的存储设备，它使用闪存芯片来存SSD储数据与传统的机械硬盘相比，具有更高的速度HDD SSD、更低的功耗和更强的抗震性的读写速度比快得SSD HDD多，而且没有机械部件，因此更加耐用通常比更SSD HDD贵，但它们正在变得越来越实惠软驱寸软盘寸软盘

3.

55.25广泛应用于个人电脑，用于存储数据和软件早期的电脑使用较大的寸软盘，容量更小

5.25光驱光驱是一种使用激光读取或写入光盘数据的设备它可以读取、和蓝光光盘等多种类型的光盘光驱通常用于安装软CD DVD件、观看电影和备份数据现代计算机通常不再配备光驱，因为它被更快的存储设备如固态硬盘取代然而，光驱仍然用于一些特定的应用场景，SSD例如安装旧的软件或游戏•观看或蓝光光盘•DVD备份数据到光盘•磁带机磁带机是一种古老的存储设备，它使用磁带作为存储介质磁带是一种薄而长的材料，在其表面覆盖着一层磁性材料磁带机使用磁头将数据写入磁带，并使用磁头读取磁带上的数据磁带机具有以下特点存储容量大、价格便宜、易于备份和存档然而，磁带机的读取速度很慢，而且磁带容易损坏其他辅存设备盘存储卡网络存储设备U盘是一种便携式存储设备，通常用于存存储卡用于存储相机、手机和其他电子设网络存储设备通过网络连接到计算机，可U储和传输数据备中的数据以共享存储空间磁盘性能指标指标描述平均寻道时间磁头从一个磁道移动到另一个磁道所需的时间平均延迟时间磁盘旋转一周所需的时间的一半数据传输率磁盘每秒能够传输的数据量每秒的输入输出操作次数IOPS/磁盘可靠性指标MTBF MTTR平均无故障时间，指设备正常运行的平均时间值越大，平均修复时间，指设备发生故障后平均修复所需的时间MTBF MTTR表示设备越可靠值越小，表示设备越容易修复磁盘容量概念容量单位物理容量12磁盘容量通常以字节（是指磁盘能够实际存储数据的Byte）为单位，常见的单位包括总容量，也称为裸容量、、、、等KB MBGB TBPB格式化容量有效容量34是指磁盘在进行格式化操作后是指用户实际可以使用的容量可用的容量，通常比物理容量，通常比格式化容量还要小，略小因为操作系统和应用软件也占用了一部分磁盘空间磁盘缓存技术磁盘缓存是一种将经常访问的数据临缓存可以显著提高磁盘性能，减少磁时存储在内存中的技术，以便更快地盘访问时间，提升系统整体效率访问数据常见的缓存技术包括磁盘内部缓存和操作系统级缓存，可以根据应用需求进行选择磁盘接口标准ATA/IDE SATASCSI SAS早期标准，速度较慢，成本取代了，速度更快速度更快，支持更多设备连专门为服务器设计的变ATA/IDE SCSI低廉，适用于个人电脑，传输速率更高，更适合现接，适用于服务器和其他高种，更可靠，性能更高代设备性能设备磁盘驱动程序解释接口数据传输驱动程序解释操作系统和物理硬件之驱动程序管理数据从磁盘到内存的传间的接口输错误处理驱动程序负责处理磁盘错误，如读写错误或硬件故障磁盘管理工具分区工具格式化工具文件系统管理工具将物理磁盘划分成多个逻辑分区，方便创建文件系统，对磁盘进行格式化，为管理文件系统，如创建、删除、格式化管理和使用数据存储做准备等操作磁盘阵列概述磁盘阵列（）是由多个磁盘驱动器组成的系统，通过特殊的硬件或软件RAID控制，将多个独立的磁盘驱动器组合成一个逻辑磁盘磁盘阵列提高了数据存储系统的性能、可靠性和可用性级RAID0数据条带化将数据分成多个条带，分散存储在多个磁盘上读写速度提升多个磁盘同时读写数据，提升数据传输效率无数据冗余任何一块磁盘损坏，整个系统都会失效级RAID1镜像1采用镜像技术，将数据完整复制到两个或多个硬盘上RAID1数据冗余2每个磁盘上的数据都相同，即使一个磁盘出现故障，也能从另一个磁盘恢复数据可靠性高3提供了高可靠性，适合对数据安全要求较高的场景，RAID1例如数据库、服务器等级RAID5数据条带化1将数据分成多个条带分布在多个磁盘上奇偶校验2计算校验数据并写入到磁盘数据冗余3使用校验数据恢复损坏数据级是一种常用的磁盘阵列技术，它使用奇偶校验来提供数据冗余，提高磁盘的可靠性它能够容忍一个磁盘失效，并通过计算RAID5校验数据来恢复丢失的数据级RAID6数据冗余1两个独立校验盘数据安全2可容忍两个硬盘故障写入性能3较略低RAID5应用场景4高数据安全要求级RAID10高性能1数据写入速度快，读写性能高高可靠性2容错性强，即使多个磁盘出现故障，也能保证数据安全高成本3需要使用更多的磁盘，成本较高磁盘阵列性能102读写速度数据可靠性性能最高和可靠性更高RAID0RAID1RAID534成本复杂性成本最低配置最复杂RAID0RAID5磁盘阵列容量规划评估需求选择级别RAID明确业务数据量增长趋势预测根据数据安全性、性能要求和预,未来存储空间需求算选择合适的级别.,RAID.磁盘容量计算预留空间根据级别和数据存储需求预留一定容量空间以应对未来RAID,,计算所需磁盘容量数据增长和系统维护..磁盘阵列可靠性冗余技术数据恢复错误检测123磁盘阵列采用冗余技术，如，即使发生磁盘故障，也能通过剩余磁盘阵列会持续监测磁盘状态，及RAID以提高数据可靠性的磁盘恢复数据，减少数据丢失风时发现并处理潜在的故障，确保系险统稳定运行磁盘阵列应用场景高性能计算数据库服务器视频编辑和渲染高性能计算应用需要快速的存储速度来数据库服务器需要可靠的存储来确保数视频编辑和渲染需要大容量存储空间和处理大量数据磁盘阵列可以提供高带据完整性和可用性磁盘阵列可以提供高速数据传输磁盘阵列可以提供充足宽和低延迟的存储，满足计算密集型任高可用性和数据冗余，保护数据库数据的存储空间和高带宽，加速视频处理过务的需求免受故障影响程磁盘阵列管理硬件监控软件配置定期检查阵列硬件状态，包括硬调整阵列参数，如级别、缓RAID盘温度、风扇转速、电源电压等存大小、磁盘分配策略等，以优，确保硬件正常运行化性能和可靠性数据备份安全策略定期备份阵列数据，防止数据丢设置访问控制策略，限制对阵列失，并制定数据恢复策略数据的访问，并进行定期安全扫描趋势展望云计算将改变磁盘阵列的部署和管理磁盘阵列技术将持续提升性能和效率方式数据安全和隐私将成为磁盘阵列的重要关注点小结辅存磁盘阵列12辅存是计算机系统中重要的组磁盘阵列是通过将多个磁盘驱成部分，它用于存储程序和数动器组合在一起，提高存储容据，为提供快速访问量、性能和可靠性CPU未来展望3随着技术的不断发展，辅存和磁盘阵列技术将持续改进，例如NVMe、云存储等SSD。