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每日一个知识点:关于磁盘的一些事儿

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每日一个知识点系列的目的是针对某一个知识点进行概括性总结,可在一分钟内完成知识点的阅读理解,此处不涉及详细的原理性解读,只作为一种抛砖引玉。

真正的理解一定是你自我研究探索所收获的知识,加入组织带你一起进步成长。

1、扇区:

盘片被分为许多扇形的区域,每个区域叫一个扇区,硬盘中每个扇区的大小固定为512字节

2、磁道:

盘片表面上以盘片中心为圆心,不同半径的同心圆环称为磁道

3、一个I/O请求所花费的时间(寻道时间+旋转延迟+数据传输时间(约10ms)):

当需要从磁盘读取数据时,系统会将数据逻辑地址传给磁盘,磁盘的控制电路按照寻址逻辑将逻辑地址翻译成物理地址,即确定要读的数据在哪个磁道,哪个扇区。为了读取这个扇区的数据,需要将磁头放到这个扇区上方,为了实现这一点,磁头需要移动对准相应磁道,这个过程叫做寻道,所耗费时间叫做寻道时间,然后磁盘旋转将目标扇区旋转到磁头下,这个过程耗费的时间叫做旋转时间

4、IOPS与吞吐量(连续读写性能很好,但随机读写性能很差):

机械硬盘的连续读写性能很好,但随机读写性能很差,这主要是因为磁头移动到正确的磁道上需要时间,随机读写时,磁头需要不停的移动,时间都浪费在了磁头寻址上,所以性能不高

5、常见磁盘的随机读写最大IOPS:

7200rpm的磁盘 IOPS = 76 IOPS

10000rpm的磁盘IOPS = 111 IOPS

15000rpm的磁盘IOPS = 166 IOPS

6、磁盘吞吐量:

指单位时间内可以成功传输的数据数量

磁盘阵列与服务器之间的数据通道对吞吐量影响很大

顺序读写频繁的应用,如视频点播,关注连续读写性能、数据吞吐量是关键衡量指标

7、磁盘的寻址模式

CHS寻址模式:

需要分别存储每个区域的柱面、磁头和扇区三个参数,使用时再分别读取三个参数,然后在送到磁盘控制器去执行。

CHS模式无法管理超过8064 MB的硬盘,因此工程师们发明了更加简便的LBA寻址方式

LBA寻址模式:

LBA编址方式将CHS这种三维寻址方式转变为一维的线性寻址,它把硬盘所有的物理扇区的C/H/S编号通过一定的规则转变为一线性的编号,系统效率得到大大提高,避免了烦琐的磁头/柱面/扇区的寻址方式

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