1-1磁盘的物理结构介绍
一、磁盘的历史
(1)1956年9月IBM向世界展示了第一块硬盘RAMAC硬盘,容量5MB,需要50个直径24英寸的磁盘,而现在一块1000GB的,仅仅需要3张磁盘片(一块3.5寸盘)
(2)1980年在IBM-XT上一块10M的硬盘,除了体积略大外,与现在硬盘相差无几
现在硬盘发展趋势
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发展趋势
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实施措施
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体积更小 |
存储密度更高
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速度更快
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读写更灵敏的磁头,主轴转数更高,接口先进
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容量更大
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存储密度更高、介质更好
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使用更安全
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数据保持保护技术 |
二、磁盘的知识体系结构
控制电路板: 包括主轴调速电路、磁头驱动与伺服定位电路、读写电路、控制与接口电路。在电路板上还有一块ROM芯片,里面固化的程序可以进行磁盘的初始化,执行加电和启动主轴电机,加电初始寻道、定位以及故障检测
磁盘的内部结构
磁盘内部由磁盘盘片、主轴、磁头组件(传动手臂、电磁线圈电机磁头驱动小车、传动轴、前置控制电路、读写磁头)、反力矩弹簧装置
硬盘的接口类型: IDE、SCSI、SATA、光纤
SAS磁盘与SAS接口
SAS的优势:
(1)降低硬盘成本
(2)使用串行接口,提高了传输速度
(3)更好的扩展性能
(4)安装更简单,可以热插拔
(5)拥有更好的兼容性
主流磁盘对比:
企业生产场景普及程度:SAS>SSD>SATA
单位容量对比性能和价格:SSD>SAS>SATA
单位价格购买磁盘容量:SATA>SAS>SSD
固态磁盘的优点:
(1)启动快、无噪音
(2)读取延迟小、发热量较低
(3)碎片不影响读取时间
(4)写入速度快
(5)无机械故障
(6)工作温度范围更大
(7)体积小,抗震动
固态磁盘的缺点:
(1)成本高、容量低、易受外界影响
(2)写入寿命有限
(3)数据难以恢复
(4)电池航程较短
(5)能耗较高
企业级SAS硬盘:
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
一般在10000转/分 到 15000转/分
服务器磁盘满足容量的基础上尽量保持4块以上
企业级SATA盘:
一般有7200~10000转/分,常见容量1T 2T 4T 8T
特点: 容量大,价格便宜
主要用于线下备份
磁盘选择:
1)线上业务,用SAS磁盘
2)线下业务,用SATA磁盘
3)线上高并发、小容量的业务,选SSD磁盘
4)成本控制思想,根据数据的访问热度,智能分层存储,SATA+SSD
故障案例:
不要用SATA磁盘来做在线高并发服务的数据存储或数据库业务
主数据库用SAS磁盘RAID10,写入速度快,从数据库用SATA磁盘RAID5或RAID10
高并发数据库不要选择MyISAM引擎,MyISAM是表索,检索时检索整张表,使用INNODB引擎,INNODB是行索,检索时只检索整行
淘宝网CDN缓存对象分级存储策略案例
提出问题:
在存储数据中,18KB以下的对象数量占总数量的80%,而其存储量占总量不到40%;同时,80%经常被访问的对象所占用的存储空间不到总量的20%
分析问题:
以上问题意味着“热点数据”(即访问数据频次高的内容)需要更快的性能,而占的空间并不大,而“冷数据”(访问频次低的内容)所需存储量很大,对性能要求不需要高
解决问题:
服务器引入分层存储机制,单台服务器(实际会多台)的磁盘可由一块80GB的SSD磁盘和两块500GB的SATA盘组成。然后把“热数据”存放在SSD盘上,“冷数据”存放在SATA盘上,冷热数据可以动态调度,从而兼顾性能,容量与成本,另外:分层存储调度软件由淘宝开发