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文檔簡介

1、第四章 硬盤驅動器v4-1 移動存儲器移動存儲器v4-2 硬盤驅動器的分類和結構硬盤驅動器的分類和結構v4-3 硬盤驅動器的工作原理及主要性能指標硬盤驅動器的工作原理及主要性能指標v4-4 硬盤驅動器的接口標準硬盤驅動器的接口標準v4-5 硬盤驅動器的安裝與使用及使用注意事項硬盤驅動器的安裝與使用及使用注意事項4-1 移動存儲器移動存儲器 v4-1-1 移動存儲器的分類移動存儲器的分類 移動存儲器是指便攜式的數(shù)據(jù)存儲裝置,指帶移動存儲器是指便攜式的數(shù)據(jù)存儲裝置,指帶有存儲介質且(一般)自身具有讀寫介質的功能,有存儲介質且(一般)自身具有讀寫介質的功能,不需要或很少需要其他裝置(例如計算機)的協(xié)

2、助。不需要或很少需要其他裝置(例如計算機)的協(xié)助。現(xiàn)代的移動存儲主要有現(xiàn)代的移動存儲主要有移動硬盤移動硬盤、USB盤盤和各種和各種記記憶卡憶卡。(1)移動硬盤)移動硬盤 移動硬盤移動硬盤(Mobile Hard disk)是以硬盤是以硬盤為存儲介質,計算機之間交換大容量數(shù)據(jù),強調為存儲介質,計算機之間交換大容量數(shù)據(jù),強調便攜性的存儲產品。市場上的主要品牌有:希捷、便攜性的存儲產品。市場上的主要品牌有:希捷、東芝、三星、愛國者等。東芝、三星、愛國者等。(2)閃盤)閃盤 閃存盤是一種采用閃存盤是一種采用USB接口的無需物理驅接口的無需物理驅動器的微型高容量移動存儲產品。它采用的存儲動器的微型高容量

3、移動存儲產品。它采用的存儲介質為介質為閃存閃存(Flash Memory),且將驅動器及,且將驅動器及存儲介質合二為一,所以不需要額外的驅動器,存儲介質合二為一,所以不需要額外的驅動器,只要接上電腦上的只要接上電腦上的USB接口就可獨立地存儲讀接口就可獨立地存儲讀寫數(shù)據(jù)。寫數(shù)據(jù)。v 4-1-2 移動存儲器的應用移動存儲器的應用(1)存儲數(shù)據(jù)的工具)存儲數(shù)據(jù)的工具(2)轉移數(shù)據(jù)的媒介)轉移數(shù)據(jù)的媒介(3)系統(tǒng)啟動工具(特別在安裝系統(tǒng)時)系統(tǒng)啟動工具(特別在安裝系統(tǒng)時)(4)密碼鑰匙(如)密碼鑰匙(如U盾)盾)4-2 硬盤驅動器的分類和結構v4-2-1按硬盤與微機之間數(shù)據(jù)接口分類按硬盤與微機之間數(shù)

4、據(jù)接口分類 通常分為:通常分為:IDE、ATA、SATA、SATA、SATA、SCSI等。等。v4-2-2硬盤驅動器的結構硬盤驅動器的結構v大多數(shù)硬盤把磁盤、磁頭、電機集中到一個全封閉大多數(shù)硬盤把磁盤、磁頭、電機集中到一個全封閉的超凈腔體中,在外面有放大器、控制電路、接口的超凈腔體中,在外面有放大器、控制電路、接口電路等部件。用戶沒有凈化條件,不允許自行打開電路等部件。用戶沒有凈化條件,不允許自行打開盤腔。盤腔。v在硬盤驅動器背面有一塊電路板,電路板和內部磁在硬盤驅動器背面有一塊電路板,電路板和內部磁頭通過一條軟電路連接。頭通過一條軟電路連接。v在驅動器的一端有一個標準的電源接口,接口旁邊在驅

5、動器的一端有一個標準的電源接口,接口旁邊是是IDE接口或接口或SATA接口。接口。v在電源接口與在電源接口與IDE接口之間有一個接口之間有一個跳線裝置跳線裝置,使使用它可以設置硬盤的主、從工作狀態(tài)(用它可以設置硬盤的主、從工作狀態(tài)( SATA接口接口硬盤沒有跳線裝置)。硬盤沒有跳線裝置)。上圖是一個機械硬盤,即是傳統(tǒng)普通硬盤,上圖是一個機械硬盤,即是傳統(tǒng)普通硬盤,主要由:盤片,磁頭,盤片轉軸及控制電主要由:盤片,磁頭,盤片轉軸及控制電機,磁頭控制器,數(shù)據(jù)轉換器,接口,緩機,磁頭控制器,數(shù)據(jù)轉換器,接口,緩存等幾個部分組成。存等幾個部分組成。v磁盤的盤片磁盤的盤片在一個盤腔中可以有一個或多個盤片

6、。在一個盤腔中可以有一個或多個盤片。v磁盤驅動機構磁盤驅動機構,主軸電機和盤片主軸直接連接,主軸電機和盤片主軸直接連接,多數(shù)硬盤的主軸電機轉速在多數(shù)硬盤的主軸電機轉速在7200轉。提高主軸轉轉。提高主軸轉速是提高硬盤速度的途徑之一。速是提高硬盤速度的途徑之一。v磁盤的讀寫頭磁盤的讀寫頭,硬盤的每個磁面都有一個讀寫磁,硬盤的每個磁面都有一個讀寫磁頭,磁頭數(shù)是硬盤的一個重要技術指標。磁頭安裝頭,磁頭數(shù)是硬盤的一個重要技術指標。磁頭安裝在一個有彈簧加載的活動臂上,有一個盤片,就有在一個有彈簧加載的活動臂上,有一個盤片,就有兩個磁頭,兩個磁頭,磁頭數(shù)是盤片數(shù)的磁頭數(shù)是盤片數(shù)的2倍倍。v磁頭是磁頭是懸浮

7、懸浮在磁盤表面讀取信息的;硬盤讀取、寫在磁盤表面讀取信息的;硬盤讀取、寫入、保存數(shù)據(jù),其原理是改變高速旋轉盤面上的磁入、保存數(shù)據(jù),其原理是改變高速旋轉盤面上的磁顆粒的極性。顆粒的極性。v硬盤采用非接觸的頭、盤結構。硬盤采用非接觸的頭、盤結構。4-3 硬盤存儲工作原理及主要性能指標硬盤存儲工作原理及主要性能指標v4-3-1 硬盤存儲工作原理硬盤存儲工作原理v硬盤中的機械機構是:硬盤盤片、磁盤驅動機構、硬盤中的機械機構是:硬盤盤片、磁盤驅動機構、讀寫磁頭、磁頭定位機構等。這幾個部分要能步調讀寫磁頭、磁頭定位機構等。這幾個部分要能步調統(tǒng)一地協(xié)調工作離不開統(tǒng)一地協(xié)調工作離不開控制電路控制電路,硬盤上的

8、控制電,硬盤上的控制電路裝在一塊電路板上,它含有驅動主軸的驅動和控路裝在一塊電路板上,它含有驅動主軸的驅動和控制電路,還有根據(jù)預約約定的邏輯向硬盤控制器發(fā)制電路,還有根據(jù)預約約定的邏輯向硬盤控制器發(fā)送數(shù)據(jù)的電路。送數(shù)據(jù)的電路。v控制電路負責把接口傳來的數(shù)據(jù)轉換送到讀寫磁頭,控制電路負責把接口傳來的數(shù)據(jù)轉換送到讀寫磁頭,負責確定磁盤上什么地方是空,把數(shù)據(jù)寫到磁盤上負責確定磁盤上什么地方是空,把數(shù)據(jù)寫到磁盤上的指定位置,或負責從磁盤上找到數(shù)據(jù)存儲的位置,的指定位置,或負責從磁盤上找到數(shù)據(jù)存儲的位置,把數(shù)據(jù)從硬盤盤片上讀出來,并轉換成符合接口標把數(shù)據(jù)從硬盤盤片上讀出來,并轉換成符合接口標準的信號,傳

9、送到接口。準的信號,傳送到接口。v4-3-2 硬盤存儲器主要性能指標硬盤存儲器主要性能指標vA 存儲容量存儲容量 硬盤的第一性能指標。通常以硬盤的第一性能指標。通常以MB即即兆字節(jié)為單位,兆字節(jié)為單位,1M=1024*1024。vB 硬盤速度硬盤速度 衡量硬盤速度的性能指標主要有:衡量硬盤速度的性能指標主要有:vC 平均尋道時間平均尋道時間(即尋址時間)是硬盤在盤面上(即尋址時間)是硬盤在盤面上移動讀寫磁頭至指定的磁道所用的時間。移動讀寫磁頭至指定的磁道所用的時間。vD 平均尋道時間平均尋道時間,反映了硬盤磁頭的移動定位速,反映了硬盤磁頭的移動定位速度,它直接影響硬盤的訪問速度。度,它直接影響

10、硬盤的訪問速度。vE 平均等待時間平均等待時間,是指磁頭已處于要訪問的磁道,是指磁頭已處于要訪問的磁道,等待要訪問的扇區(qū)旋轉至磁頭下方的時間。等待要訪問的扇區(qū)旋轉至磁頭下方的時間。vF 平均訪問時間平均訪問時間,指磁頭從起始位置到達目標磁道,指磁頭從起始位置到達目標磁道位置,并且從目標磁道上找到要讀寫的數(shù)據(jù)扇區(qū)所需的位置,并且從目標磁道上找到要讀寫的數(shù)據(jù)扇區(qū)所需的全部時間,包括尋址全部時間,包括尋址+等待時間。時間越短越好。等待時間。時間越短越好。vG 數(shù)據(jù)傳輸率數(shù)據(jù)傳輸率,表示在磁頭定位后,磁盤讀寫或,表示在磁頭定位后,磁盤讀寫或寫數(shù)據(jù)的速度。用兆字節(jié)每秒(寫數(shù)據(jù)的速度。用兆字節(jié)每秒(MB/

11、s)或或兆比特每秒兆比特每秒 (Mbps),硬盤的數(shù)據(jù)傳輸率越高表明其傳輸數(shù)據(jù)的),硬盤的數(shù)據(jù)傳輸率越高表明其傳輸數(shù)據(jù)的速度越快。速度越快。vMB/s的含義是兆字節(jié)每秒,指每秒傳輸?shù)淖止?jié)數(shù)量;的含義是兆字節(jié)每秒,指每秒傳輸?shù)淖止?jié)數(shù)量; Mbit/s的含義是兆比特每秒,指每秒傳輸?shù)谋忍匚粩?shù)。的含義是兆比特每秒,指每秒傳輸?shù)谋忍匚粩?shù)。vMB/s中的中的B字母是字母是Byte的含義,的含義,Byte是字節(jié)數(shù),是字節(jié)數(shù),bit是位數(shù),在計算機中每八位為一字節(jié),也就是是位數(shù),在計算機中每八位為一字節(jié),也就是1Byte8bit,是,是1:8的對應關系。因此的對應關系。因此1MB/s等等于于8Mbit/s。

12、v但在硬盤的數(shù)據(jù)傳輸率上二者就不能用一般的但在硬盤的數(shù)據(jù)傳輸率上二者就不能用一般的MB和和Mbit的換算關系(的換算關系(1B=8bit)來進行換算。因為在)來進行換算。因為在Mbit中還包含有許多中還包含有許多bit(位)的輔助信息,不完全是(位)的輔助信息,不完全是硬盤傳輸?shù)臄?shù)據(jù),簡單的用硬盤傳輸?shù)臄?shù)據(jù),簡單的用8來換算,將無法得到真實來換算,將無法得到真實的內部數(shù)據(jù)傳輸率數(shù)值。的內部數(shù)據(jù)傳輸率數(shù)值。 v硬盤的數(shù)據(jù)傳輸率分為硬盤的數(shù)據(jù)傳輸率分為突發(fā)數(shù)據(jù)傳輸率(外部)突發(fā)數(shù)據(jù)傳輸率(外部)和持續(xù)傳輸率(內部)和持續(xù)傳輸率(內部)v突發(fā)數(shù)據(jù)傳輸率突發(fā)數(shù)據(jù)傳輸率也稱為也稱為外部傳輸率外部傳輸率,

13、或接口傳輸率,即,或接口傳輸率,即微機系統(tǒng)微機系統(tǒng)總線總線與硬盤與硬盤緩沖區(qū)緩沖區(qū)之間的數(shù)據(jù)傳輸率,它與硬之間的數(shù)據(jù)傳輸率,它與硬盤接口類型和硬盤緩沖區(qū)容量大小有關盤接口類型和硬盤緩沖區(qū)容量大小有關,支持支持ATA-133(IDE)的硬盤傳輸率可達的硬盤傳輸率可達133MB/s ,而,而SATA 1.0 接口的硬盤傳輸率可達接口的硬盤傳輸率可達150MB/s, SATA 2.0傳傳輸率可達輸率可達300MB/s 。v持續(xù)傳輸率持續(xù)傳輸率也稱為也稱為內部內部傳輸率,它反映硬盤傳輸率,它反映硬盤緩沖區(qū)緩沖區(qū)與硬與硬盤盤磁頭磁頭之間交換數(shù)據(jù)的速度。內部傳輸率依賴硬盤的主之間交換數(shù)據(jù)的速度。內部傳輸率

14、依賴硬盤的主軸旋轉速度。在單碟容量相同時,轉速高的硬盤的內部軸旋轉速度。在單碟容量相同時,轉速高的硬盤的內部傳輸率高。目前家用級硬盤,內部數(shù)據(jù)傳輸率基本還停傳輸率高。目前家用級硬盤,內部數(shù)據(jù)傳輸率基本還停留在留在7090 MB/s .內部傳輸率可以明確表現(xiàn)出硬盤內部傳輸率可以明確表現(xiàn)出硬盤的讀寫速度,它的高低才是評價一個硬盤整體性能的決的讀寫速度,它的高低才是評價一個硬盤整體性能的決定性因素,它是衡量硬盤性能的真正標準。定性因素,它是衡量硬盤性能的真正標準。 高速緩沖區(qū)高速緩沖區(qū)CACHEvRAM的速度要比硬盤快幾百倍,人們在硬盤中設計的速度要比硬盤快幾百倍,人們在硬盤中設計了一個專門的存儲器

15、了一個專門的存儲器 一個速度很快的一個速度很快的RAM,稱稱為高速緩沖存儲器。這樣,往硬盤上存儲數(shù)據(jù)時,為高速緩沖存儲器。這樣,往硬盤上存儲數(shù)據(jù)時,只要把數(shù)據(jù)寫到只要把數(shù)據(jù)寫到CACHE中,直到磁盤空閑時才把高中,直到磁盤空閑時才把高速緩存中的數(shù)據(jù)寫入硬盤,而速緩存中的數(shù)據(jù)寫入硬盤,而CPU則不用管它;讀則不用管它;讀盤時,系統(tǒng)檢查數(shù)據(jù)是否在高速緩存中,如果有需盤時,系統(tǒng)檢查數(shù)據(jù)是否在高速緩存中,如果有需要讀的數(shù)據(jù),則被選中,就可以直接從要讀的數(shù)據(jù),則被選中,就可以直接從CACHE中把中把它讀出來,而不用花大量的時間去等待硬盤讀出數(shù)它讀出來,而不用花大量的時間去等待硬盤讀出數(shù)據(jù),從而提高了據(jù),

16、從而提高了CPU工作效率。通常硬盤容量越大,工作效率。通常硬盤容量越大,緩沖區(qū)越大,因此即使是緩沖區(qū)越大,因此即使是EIDE接口的硬盤,為了提接口的硬盤,為了提高性能,至少也要擁有高性能,至少也要擁有256KB的高速緩存。目前硬的高速緩存。目前硬盤的高速緩沖在盤的高速緩沖在8MB-16MB。4-4 硬盤驅動器的接口標準硬盤驅動器的接口標準v一般硬盤的接口有三類:一般硬盤的接口有三類:vIDE(AT或或ATX)(并口并口)類類vSATA(串口):(串口): SATA、SATA、SATAvSCSI(用于蘋果機、中高端服務器、高檔工作站)(用于蘋果機、中高端服務器、高檔工作站)IDE接口SATA接口

17、4-4-1 ATA硬盤接口標準硬盤接口標準vATA接口標準是接口標準是IDE硬盤的特定接口標準。硬盤的特定接口標準。ATA/IDE推出在推出在1986年,作為一種工業(yè)標準,沿年,作為一種工業(yè)標準,沿用至今。用至今。v1993年推出一個擴展的年推出一個擴展的ATA接口標準,即接口標準,即ATA-2。這個標準增加了快速的這個標準增加了快速的PIO模式和模式和DMA模式模式;v改進了硬盤的自動識別功能,這對于即插即用改進了硬盤的自動識別功能,這對于即插即用(PnP)和與后續(xù)標準的兼容性都具有重要作用;和與后續(xù)標準的兼容性都具有重要作用;支持支持LBA模式。后又推出模式。后又推出ATA-3標準。標準。

18、vPIO模式與模式與DMA模式模式v硬盤與主機進行數(shù)據(jù)交換的方式有兩種,一種是硬盤與主機進行數(shù)據(jù)交換的方式有兩種,一種是通過通過CPU執(zhí)行執(zhí)行I/O端口指令來進行數(shù)據(jù)的讀寫端口指令來進行數(shù)據(jù)的讀寫的的PIO模式模式;另一種是不經(jīng)過;另一種是不經(jīng)過CPU的的DMA方式方式。 vPIO(Programming Input/Output)模)模式,這種模式使用式,這種模式使用PC I/O端口指令來傳送所端口指令來傳送所有的命令、狀態(tài)和數(shù)據(jù)。這種指令只需一次取指有的命令、狀態(tài)和數(shù)據(jù)。這種指令只需一次取指令就可重復多次地完成令就可重復多次地完成I/O操作??蛇_到高的數(shù)操作??蛇_到高的數(shù)據(jù)傳輸率。據(jù)傳輸率

19、。vDMA(Direct Memory Access)(指導)(指導內存直接讀?。硎緮?shù)據(jù)不經(jīng)過內存直接讀?。?,它表示數(shù)據(jù)不經(jīng)過CPU,而,而直接在硬盤和內存之間傳送。直接在硬盤和內存之間傳送。4-4-2 Serial ATA也就是串行也就是串行ATAv它與目前廣泛采用的它與目前廣泛采用的ATA/100或或ATA/133等接等接口最根本的不同在于,以前硬盤所有的口最根本的不同在于,以前硬盤所有的ATA接口類接口類型都是采用并行方式進行數(shù)據(jù)通信,因而統(tǒng)稱型都是采用并行方式進行數(shù)據(jù)通信,因而統(tǒng)稱并行并行ATA。v 而而Serial ATA,顧名思義,也就是采用串行方式,顧名思義,也就是采用串行

20、方式(Serial ATA采用采用“序列式序列式”的結構,把若干位的結構,把若干位(bit)數(shù)據(jù)打包,然后采用比并行式更高的速度)數(shù)據(jù)打包,然后采用比并行式更高的速度(高(高50%),把數(shù)據(jù)分組形式傳輸至主機的方式),把數(shù)據(jù)分組形式傳輸至主機的方式) 進行數(shù)據(jù)傳輸。進行數(shù)據(jù)傳輸。vIntel公司公司865芯片組以后都支持。芯片組以后都支持。v AMD公司公司K8T800芯片組以后都支持。芯片組以后都支持。v nVIDIA公司公司nForce3芯片組以后都支持。芯片組以后都支持。 4-4-3 SCSI接口硬盤接口硬盤vSCSI即是小型計算機系統(tǒng)接口(即是小型計算機系統(tǒng)接口( Small Comp

21、uter System Interface ),是),是同同IDE(ATA)完全不同的接口,)完全不同的接口,SCSI并并不是專門為硬盤設計的接口,而是一種廣泛不是專門為硬盤設計的接口,而是一種廣泛應用于小型機上的高速數(shù)據(jù)傳輸技術。應用于小型機上的高速數(shù)據(jù)傳輸技術。SCSI接口具有應用范圍廣、多任務、帶寬大、接口具有應用范圍廣、多任務、帶寬大、CPU占用率低,以及熱插拔等優(yōu)點,但較高占用率低,以及熱插拔等優(yōu)點,但較高的價格使得它很難如的價格使得它很難如IDE硬盤般普及,因此硬盤般普及,因此SCSI硬盤主要應用于中、高端服務器和高檔硬盤主要應用于中、高端服務器和高檔工作站中。工作站中。vSCSI

22、接口是一個通用接口,在SCSI母線上可以連接主機適配器和八個SCSI外設控制器,外設可以包括磁盤、磁帶、CD-ROM、可擦寫光盤驅動器、打印機、掃描儀和通訊設備等。vSCSI還是一種多任務接口,設有母線仲裁功能。掛在一個SCSI母線上的多個外設可以同時工作。vSCSI接口可以同步或異步傳輸數(shù)據(jù),同步傳輸速率可以達到10MB/s,異步傳輸速率可以達到1.5MB/s。vSCSI的版本有: SCSI-1、 SCSI-2 SCSI-3vSCSI設備還具有智能化,SCSI卡自己可對CPU指令進行排隊,這樣就提高了工作效率。 v使用使用SCSI硬盤時需要在主板上擴充專門的硬盤時需要在主板上擴充專門的SCS

23、I接接口卡,并安裝專門的驅動程序,每個口卡,并安裝專門的驅動程序,每個SCSI卡可同卡可同時連接時連接7個外設。個外設。v SCSI硬盤和硬盤和IDE硬盤可以一起使用,但在啟動時硬盤可以一起使用,但在啟動時首先啟動主板的首先啟動主板的BIOS,然后才會引導,然后才會引導SCSI控制控制卡的卡的BIOS,所以,所以,IDE硬盤有較高的優(yōu)先權作為硬盤有較高的優(yōu)先權作為啟動盤。啟動盤。4-4-4 RAID標準標準v什么是什么是RAID vRAID是是Redundant Array of Independent Disk的縮寫,翻譯成中的縮寫,翻譯成中文意思是文意思是“獨立磁盤冗余陣列獨立磁盤冗余陣列

24、”,意為獨,意為獨立冗余磁盤陣列,是磁盤陣列在技術上實立冗余磁盤陣列,是磁盤陣列在技術上實現(xiàn)的理論標準,其目的在于減少錯誤、提現(xiàn)的理論標準,其目的在于減少錯誤、提高存儲系統(tǒng)的性能與可靠度。常用的等級高存儲系統(tǒng)的性能與可靠度。常用的等級有有1、3、5 級等。級等。 v簡單的說,簡單的說,RAID是一種把多塊獨立的硬盤是一種把多塊獨立的硬盤(物理硬盤)按不同的方式組合起來形成一個(物理硬盤)按不同的方式組合起來形成一個硬盤組(邏輯硬盤),從而提供比單個硬盤更硬盤組(邏輯硬盤),從而提供比單個硬盤更高的存儲性能和提供數(shù)據(jù)備份技術。組成磁盤高的存儲性能和提供數(shù)據(jù)備份技術。組成磁盤陣列的不同方式成為陣列

25、的不同方式成為RAID級別(級別(RAID Levels)。)。v數(shù)據(jù)備份的功能是在用戶數(shù)據(jù)一旦發(fā)生損壞后,數(shù)據(jù)備份的功能是在用戶數(shù)據(jù)一旦發(fā)生損壞后,利用備份信息可以使損壞數(shù)據(jù)得以恢復,從而利用備份信息可以使損壞數(shù)據(jù)得以恢復,從而保障了用戶數(shù)據(jù)的安全性。在用戶看起來,組保障了用戶數(shù)據(jù)的安全性。在用戶看起來,組成的磁盤組就像是一個硬盤,用戶可以對它進成的磁盤組就像是一個硬盤,用戶可以對它進行分區(qū),格式化等等。行分區(qū),格式化等等。v總之,對磁盤陣列的操作與單個硬盤一總之,對磁盤陣列的操作與單個硬盤一模一樣。不同的是,磁盤陣列的存儲速模一樣。不同的是,磁盤陣列的存儲速度要比單個硬盤高很多,而且可以提

26、供度要比單個硬盤高很多,而且可以提供自動數(shù)據(jù)備份。自動數(shù)據(jù)備份。 v最常用到的是最常用到的是RAID0、RAID1和和RAID 0+1。RAID0指加速、指加速、RAID1指備份、指備份、RAID 0+1既能備份既能備份又能加速。又能加速。v不過,備份功能需兩塊硬盤,所以,不過,備份功能需兩塊硬盤,所以,RAID0功能是最廉價的。功能是最廉價的。 vRAID 0:將多個較小的磁盤合并成一個大的:將多個較小的磁盤合并成一個大的磁盤,不具有冗余,并行磁盤,不具有冗余,并行I/O,速度最快。,速度最快。RAID 0亦稱為亦稱為帶區(qū)集帶區(qū)集。它是將多個。它是將多個 磁盤并磁盤并列起來,成為一個大硬盤。

27、在存放數(shù)據(jù)時,其列起來,成為一個大硬盤。在存放數(shù)據(jù)時,其將數(shù)據(jù)按磁盤的個數(shù)來進行分段,然后同時將將數(shù)據(jù)按磁盤的個數(shù)來進行分段,然后同時將這些數(shù)據(jù)寫進這些盤中。這些數(shù)據(jù)寫進這些盤中。 所以,在所有的級所以,在所有的級別中,別中,RAID 0的速度是最快的。但是的速度是最快的。但是RAID 0沒有冗余功能的,如果一個磁盤(物沒有冗余功能的,如果一個磁盤(物理)損壞,則所有的數(shù)理)損壞,則所有的數(shù) 據(jù)都無法使用。據(jù)都無法使用。 vRAID 1:兩組相同的磁盤系統(tǒng)互作鏡像,速:兩組相同的磁盤系統(tǒng)互作鏡像,速度沒有提高,但是允許單個磁盤錯,可靠性最度沒有提高,但是允許單個磁盤錯,可靠性最高。高。RAID

28、 1就是鏡像。其原理為就是鏡像。其原理為 在主硬盤在主硬盤上存放數(shù)據(jù)的同時也在鏡像硬盤上寫一樣的數(shù)上存放數(shù)據(jù)的同時也在鏡像硬盤上寫一樣的數(shù)據(jù)。當主硬盤(物理)損壞時,鏡像硬盤則代據(jù)。當主硬盤(物理)損壞時,鏡像硬盤則代替主硬盤的工作。因替主硬盤的工作。因 為有鏡像硬盤做數(shù)據(jù)備為有鏡像硬盤做數(shù)據(jù)備份,所以份,所以RAID 1的數(shù)據(jù)安全性在所有的的數(shù)據(jù)安全性在所有的RAID級別上來說是最好的。但是其磁盤的利級別上來說是最好的。但是其磁盤的利用率卻只有用率卻只有50%, 是所有是所有RAID上磁盤利用上磁盤利用率最低的一個級別。率最低的一個級別。 vRAID 3:存放數(shù)據(jù)的原理和存放數(shù)據(jù)的原理和RA

29、ID0、RAID1不同。不同。RAID 3是以一個硬盤來存放數(shù)據(jù)的奇偶是以一個硬盤來存放數(shù)據(jù)的奇偶校驗位校驗位,數(shù)據(jù)則分段存儲于其余硬盤,數(shù)據(jù)則分段存儲于其余硬盤 中。它象中。它象RAID 0一樣以并行的方式來存放數(shù),但速度沒一樣以并行的方式來存放數(shù),但速度沒有有RAID 0快。如果數(shù)據(jù)盤(物理)損壞,只要快。如果數(shù)據(jù)盤(物理)損壞,只要將壞硬盤換掉,將壞硬盤換掉,RAID 控制系統(tǒng)則會根據(jù)校驗控制系統(tǒng)則會根據(jù)校驗盤的數(shù)據(jù)校驗位在新盤中重建壞盤上的數(shù)據(jù)。不盤的數(shù)據(jù)校驗位在新盤中重建壞盤上的數(shù)據(jù)。不過,如果校驗盤(物理)損壞的話,則全部數(shù)據(jù)過,如果校驗盤(物理)損壞的話,則全部數(shù)據(jù)都都 無法使用

30、。利用單獨的校驗盤來保護數(shù)據(jù)雖然無法使用。利用單獨的校驗盤來保護數(shù)據(jù)雖然沒有鏡像的安全性高,但是硬盤利用率得到了很沒有鏡像的安全性高,但是硬盤利用率得到了很大的提高,為大的提高,為n-1。 vRAID 5:向陣列中的磁盤寫數(shù)據(jù),:向陣列中的磁盤寫數(shù)據(jù),奇奇偶校驗數(shù)據(jù)存放在陣列中的各個盤上偶校驗數(shù)據(jù)存放在陣列中的各個盤上,允許單個磁盤出錯。允許單個磁盤出錯。RAID 5也是以數(shù)也是以數(shù)據(jù)的校驗據(jù)的校驗 位來保證數(shù)據(jù)的安全,但它不位來保證數(shù)據(jù)的安全,但它不是以單獨硬盤來存放數(shù)據(jù)的校驗位,而是以單獨硬盤來存放數(shù)據(jù)的校驗位,而是將數(shù)據(jù)段的校驗位交互存放于各個硬是將數(shù)據(jù)段的校驗位交互存放于各個硬盤上。這

31、樣,任何一個硬盤損壞,都可盤上。這樣,任何一個硬盤損壞,都可以根據(jù)其它硬盤上的校驗位來重建損壞以根據(jù)其它硬盤上的校驗位來重建損壞的數(shù)據(jù)。硬盤的利用率為的數(shù)據(jù)。硬盤的利用率為n-1。 v下圖是磁盤陣列卡,插入主板下圖是磁盤陣列卡,插入主板PCI槽槽4-4-5 SSD固態(tài)硬盤 v固態(tài)硬盤(固態(tài)硬盤(Solid State DiskSolid State Disk)是用固態(tài)電子存)是用固態(tài)電子存儲芯片陣列而制成的硬盤,由儲芯片陣列而制成的硬盤,由控制單元控制單元和和存儲單存儲單元元(FLASHFLASH芯片、芯片、DRAMDRAM芯片)組成。芯片)組成。v固態(tài)硬盤在接口的規(guī)范和定義、功能及使用方法固

32、態(tài)硬盤在接口的規(guī)范和定義、功能及使用方法上與普通硬盤的完全相同,在產品外形和尺寸上上與普通硬盤的完全相同,在產品外形和尺寸上也完全與普通硬盤一致。被廣泛應用于軍事、車也完全與普通硬盤一致。被廣泛應用于軍事、車載、工控、視頻監(jiān)控、網(wǎng)絡監(jiān)控、網(wǎng)絡終端、電載、工控、視頻監(jiān)控、網(wǎng)絡監(jiān)控、網(wǎng)絡終端、電力、醫(yī)療、航空、導航設備等領域。力、醫(yī)療、航空、導航設備等領域。( (下頁圖為大固態(tài)硬盤主控芯片品牌、型號、產品下頁圖為大固態(tài)硬盤主控芯片品牌、型號、產品) )v SSD固態(tài)硬盤的優(yōu)點有:讀寫速度快、防震抗固態(tài)硬盤的優(yōu)點有:讀寫速度快、防震抗 摔性、低功耗、無噪音、工作溫度范圍大、輕便摔性、低功耗、無噪音、

33、工作溫度范圍大、輕便v 缺點是缺點是:(1)與相同價位的硬盤相比,存儲容量相差大與相同價位的硬盤相比,存儲容量相差大(2)固態(tài)硬盤閃存具有擦寫次數(shù)限制,導致使用)固態(tài)硬盤閃存具有擦寫次數(shù)限制,導致使用壽命短壽命短(3)售價稍高()售價稍高(市場上的64GB 固態(tài)硬盤產品的價格大約在在400人民幣左右,而128GB的產品價格大約在800人民幣)4-5 硬盤驅動器的安裝與使用及注意事項v 4-5-1 硬盤驅動器的安裝硬盤驅動器的安裝v1 、 IDE硬盤的主、從盤跳線硬盤的主、從盤跳線v安裝硬盤時,首先要注意正確識別硬盤的主從跳線,在安裝硬盤時,首先要注意正確識別硬盤的主從跳線,在每一臺每一臺IDE

34、設備上都有設置主(設備上都有設置主(Master)、從)、從(Slave)方式的跳線,用來區(qū)別一條線上的兩個設備。)方式的跳線,用來區(qū)別一條線上的兩個設備。v在安裝時,注意使用細紋螺釘。在安裝時,注意使用細紋螺釘。v連接電源線和數(shù)據(jù)電纜,連接電源線和數(shù)據(jù)電纜,IDE、EIDE接口的硬盤為接口的硬盤為40芯的扁平電纜,芯的扁平電纜,SCSI接口的硬盤為接口的硬盤為50芯的扁平電芯的扁平電纜。纜。v一般來說,硬盤出廠時默認的設置是作一般來說,硬盤出廠時默認的設置是作為主盤,當只安裝一個硬盤時是不需要為主盤,當只安裝一個硬盤時是不需要改動的;但當安裝多個硬盤時,就需要改動的;但當安裝多個硬盤時,就需

35、要對硬盤跳線重新設置了。硬盤上的跳線對硬盤跳線重新設置了。硬盤上的跳線比較簡單,其跳線位置多在硬盤后面數(shù)比較簡單,其跳線位置多在硬盤后面數(shù)據(jù)線接口和電源線接口之間。據(jù)線接口和電源線接口之間。跳線跳線數(shù)據(jù)線接口數(shù)據(jù)線接口電源接口電源接口跳線跳線如果跳線卡接在第一排,則為master or single 盤。表示設置硬盤為主盤或該通道上只單獨連接一個硬盤,即該硬盤獨占一個IDE通道,這個通道上不能有從盤。注意,電腦啟動的時候,進入的是主盤。slave 則是設為從盤。該圖顯示,如果將所有的跳線卡撥下來,則為從盤。Master with a non-ATA compatible slave 表示存在一個主盤,而從盤是不與ATA接口硬盤兼容的硬盤,這包括老式的不支持DMA33的硬盤或SCSI接口硬盤)Cable Select(使用數(shù)據(jù)線選擇硬盤主從)v2 、串口硬盤接口:、串口硬盤接口:vINTEL 865以后主板一般都提供二、四組以后主板一般都提供二、四組SATA接口,支持接口,支持SATA2硬盤,包括硬盤,包括3

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