Linux基础-磁盘工作原理

linux系统设备命名方式

SATA 机械硬盘 /USB    ：   /dev/sda     /dev/sdb     /dev/sdc

虚拟机里面  存储磁盘的命名：   /dev/vda     /dev/vdb

SSD固态硬盘:   :    /dev/nvme0      /dev/nvme1   /dev/nvme3

逻辑卷 ：      /dev/mapper1    /dev/mapper2         

 

我们在计算机中保存的文件大都是保存在电脑硬盘中，部分同学还会将自己的文件存储在网盘中，网盘中的文件只能说是用来做备份，并不能像本地硬盘上的数据那样随时使用，我们在学习存储管理的时候主要学习的就是如何对自己计算机上的硬盘进行管理，目前我们主流的硬盘主要有两种形态，一种是及机械硬盘(HDD)，一种是的固态硬盘(SSD)

硬盘工作原理

机械硬盘HDD

机械硬盘是靠机械马达以固定的速度转动磁盘，然后再有机械臂的摆动，让磁头可以读取盘片上的磁性信息，这种工作原理的硬盘我们成为机械硬盘。

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由于机械硬盘是依靠机械的运动来读写数据的，大家都知道机械在长时间运转的过程中是会产生一定的损耗，所以机械硬盘虽然理论上寿命很长，但随着时间的变长，机械磨损变大，导致磁头定位的误差变大，从而影响到硬盘的速度，这个就是为什么你的老电脑开机缓慢，运行卡顿的原因了。

 

 

固态硬盘SSD

固态硬盘依靠主控芯片来将数据的二进制信息写入浮栅晶体管中，以这样的原理实现数据的读取和写入。

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固态硬盘在读取和写入数据的时候完全是依靠数字电路实现的，所以并没有机械硬盘的机械磨损，而且也没有在磁盘上定位读写的延迟，所以固态硬盘的数据读写效率是远远高于机械硬盘的，但是也有一定的缺点，由于浮栅晶体管的设计原理，每次数据的读写，都会让浮栅晶体管所需要的电压更高，一定寿命以后，固态硬盘就会失效。并且固态硬盘如果发生了损坏，数据恢复的难度是大于机械硬盘的，所以为了可靠性，企业目前还是在大量使用机械硬盘的。

 

 

 

识别文件系统的设备：

分区：指将硬盘的整体存储空间划分为多个独立的区域

格式化：按照要求创建一个新的文件系统

文件系统类型： NTFS   FAT32         ext2  ext3   ext4   xfs   

光盘： ISO

集群文件系统    GFS

分布式文件系统   CEPH

网络文件系统    NFS

 

 

 

 

存储：    存储可以分为三大类

DAS

直连式存储   长久以来最传统的存储方式之一，就是直接把磁盘连接在设备上

 

 

NAS  网络附属存储

nas是基于文件的存储，需要服务器对自己的存储进行分区 

格式化，挂载就变成了一个目录  。   通过server把自己的文件夹共享出去

用户client通过网络来访问server，共享文件夹。

用户把文件信息发给server，然后server替这个用户来进行 读写操作

注意：用户不能直接对server进行磁盘操作

nas更贴近用户，用户会多一个公共文件夹，通常这个技术用来做共享文件夹 

 

基于linux设计的网络文件系统  NFS     NFS文件系统只能用在linux环境下，如果是windows想用，必须下载特殊软件。    

 

samba  这个服务 可以搭建在linux和windows之间。

 

NFS实验：

首先节点A需要有yum源    

节点B也要有yum源

两台设备防火墙必须关闭

两台设备selinux必须为permissive模式  修改系统的selinux模式为 Permissive                                   setenforce 0

两台电脑是否能够ping通

A节点：server

yum安装 nfs-utils.x86_64  

开启服务：     systemctl start nfs-server.service 

在根目录下创建共享目录         mkdir -p /rhome/ldapuser0

对配置文件/etc/exports            vim  /etc/exports        

编辑内容为： /rhome/ldapuser0  *(rw)

重启服务                       systemctl restart nfs-server.service 

设置nfs服务开机自启            systemctl enable nfs-server.service 

 

 

B节点  client    

yum安装 nfs-utils.x86_64         systemctl  start nfs-server   

 

showmount  -e  +A的ip地址     // 查看信息   出现对方共享的文件夹

yum install -y autofs.x86_64     //  yum安装autofs自动共享服务                                                

 

vim  /etc/auto.master       //配置文件位置/etc/auto.master    修改内容     

 修改nfs配置文件             

在  msc 下面一行编辑 

/rhome          /etc/auto.nfs

接着    编写nfs的配置文件内容

vim /etc/auto.nfs               

ldapuser0       -rw      172.25.250.11:/rhome/ldapuser0

保存  重启autofa服务

systemctl restart autofs

 

cd  /rhome    

cd   ldapuser0    //触发自动挂载

成功  验证  

在A节点/rhome/ldapuser0  创建123.txt

B节点可以直接在/rhome/ldapsuer0下看到这个 文件    

 

 

 

SAN      storage area  network

san是基于数据块的存储

存储区域网络  客户端可以理解为读取了一大块虚拟磁盘

虚拟磁盘是属于存储服务器上的  然后通过LUN ID    

每一个LUN  都有一个id   可以被用户挂载 

 

SCSI 服务就是用来实现 SAN存储网络的   

 

nas是靠以太网传输的     TCP/IP协议      

10G    通过nas网络传播     需要分片   TCP/IP协议 最大传输单元 1500byte

再加上 TCP   头部   ip头部   mac头部      

nas网络 来传播文件   效率非常低下

 

 

 

SAN 有两种传输模式

以太网  

FC网络        FC交换机   FC网卡  光纤   FC网络支持巨型数据包   

传输速度可以达到  每秒  8G/16G

通常我们把SAN  叫做  FCSAN