UIT 存儲基礎(chǔ)培訓(xùn) - OS與存儲課件

UIT存儲基礎(chǔ)技術(shù)中心郭鐳UIT存儲基礎(chǔ)技術(shù)中心郭鐳1第二章

操作系統(tǒng)與存儲塊設(shè)備文件系統(tǒng)卷管理技術(shù)數(shù)據(jù)庫與存儲第二章

操作系統(tǒng)與存儲塊設(shè)備2操作系統(tǒng)與存儲操作系統(tǒng)與存儲3設(shè)備分類-字符設(shè)備與塊設(shè)備字符設(shè)備（Characterdevices）指那些無須緩沖直接讀寫的設(shè)備。字符設(shè)備以字節(jié)為單位進(jìn)行讀寫，數(shù)據(jù)緩沖系統(tǒng)對它們的訪問不提供緩沖。裸設(shè)備，也叫裸分區(qū)（原始分區(qū)），是一種沒有經(jīng)過格式化，不通過文件系統(tǒng)來讀取的特殊字符設(shè)備塊設(shè)備(Blockdevices)只能以塊為單位進(jìn)行讀寫，典型的塊大小為512或1024字節(jié)。塊設(shè)備允許隨機(jī)訪問，每次讀寫的數(shù)據(jù)量都是數(shù)據(jù)塊長度的整數(shù)倍。塊設(shè)備和字符設(shè)備的區(qū)別在概念上主要是字符設(shè)備跳過了緩沖區(qū)，塊設(shè)備則要經(jīng)過緩沖區(qū)。硬盤是既可以做塊設(shè)備用，也可以做字符設(shè)備用。設(shè)備分類-字符設(shè)備與塊設(shè)備字符設(shè)備（Character4塊設(shè)備和塊I/OSector塊設(shè)備傳輸數(shù)據(jù)的最小單位Block文件系統(tǒng)的最小存儲單位Segment內(nèi)存交換單位或一部分Page磁盤緩存單位PageBlockSectorBlockI/O塊設(shè)備和塊I/OSector塊設(shè)備傳輸數(shù)據(jù)的最小單位Pag5Sector硬件設(shè)備存放數(shù)據(jù)的連續(xù)區(qū)域單位.一個sector的大小是512字節(jié)sector是磁盤設(shè)備和操作系統(tǒng)之間最小傳輸單位，多個sector可同時傳輸。如果磁盤設(shè)備支持的sector大小是512的整數(shù)倍且大于512字節(jié)，那么操作系統(tǒng)的底層block驅(qū)動程序幫我們自動轉(zhuǎn)化。Sector硬件設(shè)備存放數(shù)據(jù)的連續(xù)區(qū)域單位.6sector是操作系統(tǒng)和塊硬件設(shè)備之間傳送數(shù)據(jù)的單位，那么block是文件系統(tǒng)管理數(shù)據(jù)的單位比如操作系統(tǒng)的虛擬文件系統(tǒng)VFS需要從硬件設(shè)備上讀取一個block，實際上是從硬件設(shè)備讀取了一個或多個sector.對于文件管理來說，每個文件對應(yīng)的多個block可能是不連續(xù)的block最終要映射到sector上，所以一般block的大小是sector大小的整數(shù)倍不同的文件系統(tǒng)，可以使用的block的大小可以不同塊Blocksector是操作系統(tǒng)和塊硬件設(shè)備之間傳送數(shù)據(jù)的單位，那么b7塊設(shè)備操作的基本概念對block設(shè)備的操作涉及到的內(nèi)核組件ThegenericblocklayerThegenericblocklayer隱藏硬件細(xì)節(jié)，提供block設(shè)備的抽象視圖。提供通用的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)描述"disks"和"diskpartitions."I/Oscheduler"I/Oscheduler"(I/O調(diào)度器)根據(jù)內(nèi)核制定的策略對未決的(pending)I/O數(shù)據(jù)傳送請求進(jìn)行排序和調(diào)度。提高I/O調(diào)度器的效率也是影響整個系統(tǒng)對塊設(shè)備上數(shù)據(jù)管理效率的一個方面。blockdevice最后，blockdevice設(shè)備驅(qū)動程序，完成和硬件的具體交互。塊設(shè)備操作的基本概念對block設(shè)備的操作涉及到的內(nèi)核組8為什么需要I/O調(diào)度？磁盤尋道在計算機(jī)系統(tǒng)中是最慢的操作沒有合適的I/O調(diào)度器，對系統(tǒng)性能影響非常大I/O調(diào)度可以安排磁頭在一個方向上移動，減少seek次數(shù)像電梯（操作系統(tǒng)中一般稱這樣的算法為電梯算法)在全局范圍內(nèi)獲得高吞吐量blockI/OrequestI/OSchedulerRequestqueuemaintenanceRequestdispatchI/OScheduler的工作SortrequestqueuesMergerequestqueuesDispatchI/Orequests提高讀取磁盤的效率為什么需要I/O調(diào)度？磁盤尋道在計算機(jī)系統(tǒng)中是最慢的操作bl9邏輯卷管理傳統(tǒng)分區(qū)缺點：磁盤的劃分通過分區(qū)來實現(xiàn)，在系統(tǒng)安裝之前用戶必須正確選擇每個分區(qū)的大小分區(qū)大小是固定不變的，同時也就限制文件系統(tǒng)和文件的大小分配給分區(qū)的磁盤空間必須是連續(xù)，這個特點限制了分區(qū)不能跨越多個物理卷LVM邏輯卷管理優(yōu)點：可分配非連續(xù)空間，可以跨越多個硬盤可以動態(tài)增大邏輯卷的大小方便存儲管理操作，包括文件系統(tǒng)的備份、分區(qū)的刪除、新分區(qū)的建立和文件系統(tǒng)的恢復(fù)等新的硬盤很容易動態(tài)地添加到系統(tǒng)DriversVG操作系統(tǒng)物理存儲LogicalVolumeManager(LVM)LVLV數(shù)據(jù)庫文件系統(tǒng)VGLV文件系統(tǒng)邏輯卷管理傳統(tǒng)分區(qū)缺點：LVM邏輯卷管理優(yōu)點：Drivers10卷組VG：VolumeGrouphdisk0hdisk1hdisk2rootvgdatavg一個卷組VG可以擁有多個硬盤，但至少擁有一個硬盤(hdisk)一個硬盤(hdisk)只能屬于一個VG，不能同時屬于多個不同VG用戶可以創(chuàng)建多個不同VG，rootvg是操作系統(tǒng)所在的VG卷組VG：VolumeGrouphdisk0hdisk111物理卷PV和PP存儲管理器中，一個硬盤就是一個PV一個PV要劃分為大小相等的PP同一個VG中的不同PV的PP大小要一樣，默認(rèn)的PP大小為4MPV必須加入一個VG中，系統(tǒng)才能使用其存儲空間hdisk(硬盤)PVPPPhysicalVolume(物理卷)PhysicalPartition(物理分區(qū))物理卷PV和PP存儲管理器中，一個硬盤就是一個PVhdisk12邏輯卷LV123459678101112123459678101112PVPVLV邏輯卷(LogicalVolume)映射關(guān)系12345678……n存儲管理一個很重要的特點就是引入了“邏輯卷”這個概念，幾乎所有的存儲管理都圍繞“邏輯卷”展開邏輯卷LV有多個邏輯上連續(xù)的邏輯分區(qū)LP組成，邏輯分區(qū)與物理分區(qū)存在映射關(guān)系，他們大小一樣VGLogicalPartition邏輯分區(qū)創(chuàng)建了邏輯卷后，可以在上面創(chuàng)建文件系統(tǒng)，還可以直接是裸設(shè)備，用于數(shù)據(jù)庫軟件的數(shù)據(jù)存取等邏輯卷空間不足，只要卷組中還有足夠的PP數(shù)量，那么邏輯卷空間都可以動態(tài)增大LV邏輯卷的意義邏輯卷LV123459678101112123459678113邏輯卷LV與文件系統(tǒng)hd4LVhd1limhaihome(root)LVhd2binusrlpplibhd9varspoolvaretcmnt邏輯卷管理器：扮演的角色就是管理好邏輯卷與物理卷之間的映射關(guān)系，保證所有的上層存儲操作命令都正確地把數(shù)據(jù)寫入相應(yīng)的物理設(shè)備中文件系統(tǒng)：是數(shù)據(jù)存儲方式。它扮演的角色就是以清晰層次結(jié)構(gòu)的文件和目錄，去管理好用戶數(shù)據(jù)存取，保證用戶寫入的數(shù)據(jù)以可靠的存儲方式存放，且無差錯地響應(yīng)用戶請求的數(shù)據(jù)不同文件系統(tǒng)的數(shù)據(jù)存在硬盤的不同邏輯卷中邏輯卷LV與文件系統(tǒng)hd4LVhd1limhaihome(r14邏輯卷管理器rootvgPVPV文件系統(tǒng)LVhd1hd6hd8lv00paging00Mount表jfspagespacejfslogjfspagespacePPhomelimhai類型varlimhaioracleoracleApp-dataMount點datatvg邏輯卷LV與文件系統(tǒng)–結(jié)構(gòu)圖邏輯卷管理器rootvgPVPV文件系統(tǒng)LVhd1hd6hd15邏輯卷策略--鏡像mirrorPP1PP2PP1PP2PP1PP2LP1LP2..hdisk0hdisk1hdisk2LV00鏡像mirror，類似于RAID1，可以實現(xiàn)邏輯卷中邏輯分區(qū)的鏡像，在獨立的不同硬盤中保存兩個或三個副本，從而保證硬盤出錯時數(shù)據(jù)不受損壞而且是可用的鏡像的調(diào)度策略Parallel(并行)：每個副本的寫請求是同時進(jìn)行的，當(dāng)更新時間最長的副本完成后，控制就返回給程序。執(zhí)行效率很高，但當(dāng)副本更新時若有硬盤錯誤發(fā)生，數(shù)據(jù)的完整性有可能遭到破壞。讀操作時候，讀最相近的副本，所以響應(yīng)速率快Sequential(串行)：當(dāng)數(shù)據(jù)寫到邏輯分區(qū)時，只有所有的副本都更新后控制才返回給程序，而且副本是一個個輪留更新。執(zhí)行速率比并行鏡像慢，但是數(shù)據(jù)完整性較好。讀操作時候，總是先讀主副本邏輯卷策略--鏡像mirrorPP1PP2PP1PP2P16邏輯卷策略--條帶化striping1234567891011121314151617181471013162581114173691215181、沒有做條帶化的數(shù)據(jù)塊流：2、做了條帶化的數(shù)據(jù)塊流：PVPV做條帶化類似于RAID0條帶化把數(shù)據(jù)塊均勻地分布在不同硬盤上訪問邏輯卷上的連續(xù)數(shù)據(jù)時多個硬盤驅(qū)動器并行操作，提高了I/O的吞吐量邏輯卷策略--條帶化striping1234567891017物理卷內(nèi)分配策略外部邊緣外部中間中心內(nèi)部中間內(nèi)部邊緣硬盤的平面圖通常訪問最頻繁的LV分配在中心，訪問不頻繁的LV分配在邊緣訪問速度慢慢快物理卷內(nèi)分配策略外部邊緣外部中間中心內(nèi)部中間內(nèi)部邊緣硬盤的平18文件系統(tǒng)FileSystem概念：文件和對文件進(jìn)行操縱和管理的軟件集合。三個層次一、管理的對象及屬性（1）文件（2）目錄（3）物理存貯空間的管理二、管理的文件操作：（1）邏輯文件系統(tǒng)：受命write-write（2）基本I/O管理：write（3）基本文件系統(tǒng)：向driver發(fā)令（4）I/O控制層：driver三、管理的文件系統(tǒng)接口（1）命令接口：（2）程序接口：文件系統(tǒng)FileSystem概念：文件和對文件進(jìn)行操縱19文件系統(tǒng)層次模型文件系統(tǒng)層次模型20FileSystemDriver體系結(jié)構(gòu)（本地）FileSystemDriver體系結(jié)構(gòu)（本地）21FileSystemDriver體系結(jié)構(gòu)（遠(yuǎn)程）FileSystemDriver體系結(jié)構(gòu)（遠(yuǎn)程）22存儲分配方法（文件物理組織）連續(xù)分配（磁帶，磁盤都可采用）每個順序文件分配一組相鄰盤塊。特點：簡單（1）順序訪問容易且速度快，因磁頭移動距離小，（2）要求連續(xù)空間，一段時間后需整理磁盤以消除外部碎片。（3）必須事先知道長度，文件不易動態(tài)增長和刪除。鏈接分配文件離散地分配于各盤塊中，以提高外存利用率，文件長度可變，易于增刪，只能順序存取。特點：只適合于順序訪問，對隨機(jī)訪問效率低，可靠性差。鏈接分配問題：不能高效直接存取；FAT需占較大的內(nèi)存。索引分配概念：為每個文件分配一個索引塊特點：（1）文件較大時有利。文件較小時浪費外存空間（還需為小文件建索引塊）（2）當(dāng)文件較大時，索引塊太多，則需建立多級索引存儲分配方法（文件物理組織）連續(xù)分配（磁帶，磁盤都可采用）23日志文件系統(tǒng)日志文件系統(tǒng)最大的優(yōu)點在于提供了更好的安全性。日志文件系統(tǒng)會將整個磁盤所做過的更動,像寫日記一樣完整的記錄下來，一旦發(fā)生非預(yù)期的故障狀況,會在下次啟動時,自動檢查已記錄的日志,然后依照日志記錄的動作再做一次，將系統(tǒng)恢復(fù)到當(dāng)機(jī)前的正常狀態(tài)。可以大幅減少不正常關(guān)機(jī)后所花費的系統(tǒng)修復(fù)時間,讓數(shù)據(jù)的使用更有效率非日志文件系統(tǒng)發(fā)生故障時,需要辛苦地執(zhí)行FSCK命令檢查與修復(fù)整個文件系統(tǒng)?，F(xiàn)在動輒數(shù)十GB的磁盤空間,一旦不正常關(guān)機(jī),便要耗費相當(dāng)多的時間來檢查及修復(fù)文件系統(tǒng),且不能百分之百保證所有的數(shù)據(jù)都不會流失日志文件系統(tǒng)日志文件系統(tǒng)最大的優(yōu)點在于提供了更好的安全性。日24每個文件系統(tǒng)由邏輯塊的序列組成，一個邏輯盤空間一般劃分為幾個用途各不相同的部分，即引導(dǎo)塊、超級塊、inode區(qū)以及數(shù)據(jù)區(qū)等。引導(dǎo)塊：在文件系統(tǒng)的開頭，通常為一個扇區(qū)，其中存放引導(dǎo)程序，用于讀入并啟動操作系統(tǒng)；超級塊：用于記錄文件系統(tǒng)的管理信息。特定的文件系統(tǒng)定義了特定的超級塊；inode區(qū)（索引節(jié)點）：一個文件或目錄占據(jù)一個索引節(jié)點。第一個索引節(jié)點是該文件系統(tǒng)的根節(jié)點。利用根節(jié)點，可以把一個文件系統(tǒng)掛在另一個文件系統(tǒng)的非葉節(jié)點上；數(shù)據(jù)區(qū)：用于存放文件數(shù)據(jù)或者管理數(shù)據(jù)。Unix/Linux文件系統(tǒng)邏輯塊數(shù)量的決定：建立文件系統(tǒng)時,可以自行設(shè)定邏輯塊的大小是1024、2048或4096Bytes若沒有指定,則系統(tǒng)默認(rèn)為4096Bytes每個分區(qū)的邏輯塊數(shù)量由以下公式確定：每個文件系統(tǒng)由邏輯塊的序列組成，一個邏輯盤空間一般劃分為幾個25Unix/Linux文件系統(tǒng)結(jié)構(gòu)Unix/Linux文件系統(tǒng)結(jié)構(gòu)26超級塊中包含了描述文件系統(tǒng)基本尺寸和形態(tài)的信息。文件系統(tǒng)管理器利用它們來使用和維護(hù)文件系統(tǒng)。通常安裝文件系統(tǒng)時只讀取數(shù)據(jù)塊組0中的超級塊，但是為了防止文件系統(tǒng)被破壞,每個數(shù)據(jù)塊組都包含了復(fù)制拷貝。超級塊包含如下信息：BlockGroupNumber：超級塊的拷貝。BlockSize：以字節(jié)記數(shù)的文件系統(tǒng)塊大小如1024字節(jié)。BlocksperGroup：每個組中塊數(shù)目，當(dāng)文件系統(tǒng)創(chuàng)建時此塊大小被固定下來。FreeBlocks：文件系統(tǒng)中空閑塊數(shù)FreeInodes：文件系統(tǒng)中空閑Inode數(shù)FirstInode：文件系統(tǒng)中第一個inode號。根文件系統(tǒng)中第一個inode將是指向'/'目錄的目錄入口。超級塊PartitionPartitionPartitionFileSysteminodeinodeinodeinodeinodei-listdirectoryblocksanddatablocksBootBlockSuperBlock超級塊中包含了描述文件系統(tǒng)基本尺寸和形態(tài)的信息。文件系統(tǒng)管理27文件系統(tǒng)通過一個inode結(jié)構(gòu)來描述文件系統(tǒng)中文件并確定此文件系統(tǒng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。同時還有一個位圖被系統(tǒng)用來跟蹤已分配和未分配的inode。inode結(jié)構(gòu)描述文件中數(shù)據(jù)占據(jù)哪個塊以及文件的存取權(quán)限、文件修改時間及文件類型。文件系統(tǒng)中的每個文件用一個inode來表示且每個inode有唯一的編號。目錄是一個包含指向其目錄入口指針的特殊文件（也用inode表示）。inode包含以下幾個域：mode：它包含兩類信息：inode描述的內(nèi)容以及用戶使用權(quán)限。inode可以表示一個文件、目錄、符號連接、塊設(shè)備、字符設(shè)備或FIFO。OwnerInformation：表示此文件或目錄所有者的用戶和組標(biāo)志符。文件系統(tǒng)根據(jù)它可以進(jìn)行正確的存取。Size：以字節(jié)計算的文件尺寸。Timestamps：inode創(chuàng)建及最后一次被修改的時間。Datablocks：指向此inode描述的包含數(shù)據(jù)的塊指針。inode數(shù)量=FileSystem_size/NBPI

（NumberofBytesperinode）在文件系統(tǒng)創(chuàng)建以后就不能修改了,想增加inode數(shù)，只能增加文件系統(tǒng)的大小。Bytes-per-inode最小不能小于blocksize，因此指定Bytes-per-inode大小等于blocksize大小可以獲得最大inode個數(shù)。inode文件系統(tǒng)通過一個inode結(jié)構(gòu)來描述文件系統(tǒng)中文件并確定28inode的數(shù)量執(zhí)行df-i命令可查看inode的數(shù)量：inode的數(shù)量執(zhí)行df-i命令可查看inode29inode文件結(jié)構(gòu)inode中存放的指針,會指到實際存放文件的數(shù)據(jù)塊小的文件僅需用到inode中directblocks的空間若再大文件則會用到indirectblocks、doubleindirectblocks或tripleindirectblocks塊指針指向間接數(shù)據(jù)塊，間接數(shù)據(jù)塊再指向?qū)嶋H的文件數(shù)據(jù)塊。較大文件的inode指向更多的間接數(shù)據(jù)塊。inode文件結(jié)構(gòu)inode中存放的指針,會指到實際存30NTFS文件系統(tǒng)什么是NTFS－新(N)技術(shù)(T)文件(F)系統(tǒng)(S)？NTFS新特性主文件表(MasterFileTable)。而$MFT則由文件記錄(FileRecord)數(shù)組構(gòu)成。FileRecord的大小一般是固定的，通常情況下均為1KB，這個概念相當(dāng)于Linux中的inode。$MFT僅供FileSystem本身組織、架構(gòu)文件系統(tǒng)使用，這在NTFS中稱為元數(shù)據(jù)(Metadata)。NTFS存儲結(jié)構(gòu)卷，簇主控文件表文件引用號，文件記錄，文件名稱常駐屬性與非常駐屬性索引數(shù)據(jù)壓縮NTFS文件系統(tǒng)什么是NTFS－新(N)技術(shù)(T)文件(F)31NTFS存儲結(jié)構(gòu)：卷卷是建立在磁盤分區(qū)上一個磁盤可以有多個卷，一個卷也可以有多個磁盤組成經(jīng)過格式化的卷上的數(shù)據(jù)可分為：元數(shù)據(jù)和用戶數(shù)據(jù)NTFS存儲結(jié)構(gòu)：卷卷是建立在磁盤分區(qū)上32NTFS存儲結(jié)構(gòu)：簇簇作為磁盤空間分配和回收的基本單位簇的大小是用戶在使用Format命令或其他的格式化程序格式化卷時確定的。簇隨卷的大小而不同，但都是物理扇區(qū)的整數(shù)倍，通常是2的冪。系統(tǒng)默認(rèn)

NTFS

簇的大小不會超過

4KB，簇越小空間的利用率就越好。NTFS使用LCN（LogicalClusterNumber，邏輯簇號）和VCN（VirtualClusterNumber，虛擬簇號）來進(jìn)行簇的定位。分區(qū)大小

每簇的扇區(qū)缺省的簇大小<=512MB1

512字節(jié)513MB~1GB2

1KB1GB~2GB42KB>=2G84KBNTFS存儲結(jié)構(gòu)：簇簇作為磁盤空間分配和回收的基本單位分區(qū)大33VCN和LCNNTFS使用邏輯簇號（LogicalClusterNumber，LCN）和虛擬簇號（VirtualClusterNumber，VCN）來對簇進(jìn)行定位。LCN是對整個卷中所有的簇從頭到尾所進(jìn)行的簡單編號。用卷簇乘以LCN，NTFS就能夠得到卷上的物理字節(jié)偏移量，從而得到物理磁盤地址。VCN則是對屬于特定文件的簇從頭到尾進(jìn)行編號，以便于引用文件中的數(shù)據(jù)。VCN可以映射成LCN，而不必要求在物理上連續(xù)。VCN和LCNNTFS使用邏輯簇號（LogicalClus34NTFS存儲結(jié)構(gòu)：主控文件表MFT（MasterFileTable，主控文件表）是NTFS卷結(jié)構(gòu)的核心，是NTFS中最重要的系統(tǒng)文件，包含了卷中所有文件的信息。MFT是一個數(shù)據(jù)庫，由一系列文件記錄Filerecord組成。卷中每一個文件都有一個文件記錄，每個文件記錄的大小都固定為1KB。卷上的每個文件（包括MFT本身）都有一行MFT記錄。MFT開始的16個元數(shù)據(jù)文件是保留的。在NTFS中只有這16個元數(shù)據(jù)文件占有固定的位置。每個這樣的元數(shù)據(jù)文件都有一個以“$”開頭的文件名稱，不過該符號是隱藏的。16個元數(shù)據(jù)文件之后則是普通的用戶文件和目錄。NTFS存儲結(jié)構(gòu)：主控文件表MFT（MasterFile35NTFS中的16個元數(shù)據(jù)文件0：$Mft：MFT本身，保存NTFS卷中所有文件的記錄1：$MftMirr：MFT鏡像，Mft一小部分的副本2：$LogFile：日志文件，NTFS卷結(jié)構(gòu)和元數(shù)據(jù)更改日志，用來保證數(shù)據(jù)一致性3：$Volume：卷文件，保存NTFS卷的基本信息(如NTFS版本等)4：$AttrDef：屬性定義表，定義NTFS支持的文件屬性5：$\：根目錄6：$Bitmap：位圖文件，卷的cluster位圖7：$Boot：引導(dǎo)文件，引導(dǎo)區(qū)8：$BadClus：壞簇文件，壞扇區(qū)標(biāo)記9：$Secure：安全文件，權(quán)限信息10：$UpCase：大寫文件，大小寫對應(yīng)表11：$Extendedmetadatadirectory：擴(kuò)展元數(shù)據(jù)目錄$Quota磁盤配額信息$ObjID文件的ObjID$UsnJrnl用戶使用信息$Reparse重分析點12，13，14，15：預(yù)留>15：其他用戶文件和目錄NTFS中的16個元數(shù)據(jù)文件0：$Mft：MFT本身，保存N36NTFS存儲結(jié)構(gòu)：主控文件表的空間和備份NTFS把磁盤分成了兩大部分，其中大約12%分配給了MFT，以滿足其不斷增長的文件數(shù)量。為了保持MFT元文件的連續(xù)性，MFT對這12%的空間享有獨占權(quán)。余下的88%的空間被分配用來存儲文件。MFT空間的使用機(jī)制可以這樣來描述：當(dāng)文件耗盡了存儲空間時，Windows操作系統(tǒng)會簡單地減少MFT空間，并把它分配給文件存儲。當(dāng)有剩余空間時，這些空間又會重新被劃分給MFT。NTFS存儲結(jié)構(gòu)：主控文件表的空間和備份NTFS把磁盤分成了37NTFS設(shè)計目標(biāo)：可恢復(fù)性文件系統(tǒng)的要求：速度快和可恢復(fù)性速度快=>讀寫操作快=>使用緩存=>可恢復(fù)性降低文件系統(tǒng)的可恢復(fù)性取決于文件系統(tǒng)的寫入操作方式。謹(jǐn)慎寫（carefulwrite）文件系統(tǒng)：例如FAT文件系統(tǒng)的“寫通”技術(shù)。速度性能差延遲寫（lazy-write）文件系統(tǒng)：例如UNIX文件系統(tǒng)的“寫回”高速緩存技術(shù)?？苫謴?fù)性差事務(wù)日志（transactionlog）文件系統(tǒng)：試圖既超越謹(jǐn)慎寫文件系統(tǒng)的安全性，也達(dá)到延遲寫文件系統(tǒng)的速度性能。NTFS設(shè)計目標(biāo)：可恢復(fù)性文件系統(tǒng)的要求：速度快和可恢復(fù)性38NTFS的恢復(fù)機(jī)制TheChangeJournalFile采用Logging來保護(hù)FS的結(jié)構(gòu)安全NTFS通過日志記錄（logging）來實現(xiàn)文件系統(tǒng)的可恢復(fù)性。所有改變文件系統(tǒng)的子操作在磁盤上運行以前，首先被記錄在日志文件中。在系統(tǒng)崩潰后的恢復(fù)階段，NTFS根據(jù)記錄在日志文件中的文件操作信息，對那些部分完成的事務(wù)進(jìn)行重做或是撤銷，從而保證了磁盤上文件系統(tǒng)的一致性。日志記錄的實現(xiàn)可恢復(fù)性的實現(xiàn)NTFS的恢復(fù)機(jī)制TheChangeJournalFi39數(shù)據(jù)庫與存儲--使用裸設(shè)備因為使用裸設(shè)備避免了再經(jīng)過操作系統(tǒng)這一層，數(shù)據(jù)直接從DBMS到Disk進(jìn)行傳輸，所以使用裸設(shè)備對于讀寫頻繁的數(shù)據(jù)庫應(yīng)用來說，可以極大地提高數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的性能。使用的是原始分區(qū)，沒有采用文件系統(tǒng)的管理方式，對于Unix維護(hù)文件系統(tǒng)的開銷也都沒有了，比如不用再維護(hù)inode，空閑塊等，這也能夠?qū)е滦阅艿奶岣咭话銛?shù)據(jù)庫廠商會建議使用裸設(shè)備（字符設(shè)備），空間管理完全由數(shù)據(jù)庫引擎進(jìn)行管理，這樣所有數(shù)據(jù)和日志直接寫盤，當(dāng)發(fā)生系統(tǒng)故障時，安全性較強(qiáng)，不至于丟失數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)庫與存儲--使用裸設(shè)備因為使用裸設(shè)備避免了再經(jīng)過操作40數(shù)據(jù)庫自動存儲管理OracleASM數(shù)據(jù)庫自動存儲管理OracleASM41數(shù)據(jù)庫不依賴于OS的文件系統(tǒng)和卷管理數(shù)據(jù)庫不依賴于OS的文件系統(tǒng)和卷管理42數(shù)據(jù)庫文件的地址映射數(shù)據(jù)庫文件的地址映射43數(shù)據(jù)庫自動存儲管理的意義不需要操作系統(tǒng)的映射與緩存，提高效率在多個磁盤上自動分散空間使用和I/O負(fù)載不需要手動進(jìn)行存儲配置優(yōu)化可以在線進(jìn)行存儲配置數(shù)據(jù)庫自動存儲管理的意義不需要操作系統(tǒng)的映射與緩存，提高效率44謝謝謝謝45演講完畢，謝謝觀看！演講完畢，謝謝觀看！46UIT存儲基礎(chǔ)技術(shù)中心郭鐳UIT存儲基礎(chǔ)技術(shù)中心郭鐳47第二章

操作系統(tǒng)與存儲塊設(shè)備文件系統(tǒng)卷管理技術(shù)數(shù)據(jù)庫與存儲第二章

操作系統(tǒng)與存儲塊設(shè)備48操作系統(tǒng)與存儲操作系統(tǒng)與存儲49設(shè)備分類-字符設(shè)備與塊設(shè)備字符設(shè)備（Characterdevices）指那些無須緩沖直接讀寫的設(shè)備。字符設(shè)備以字節(jié)為單位進(jìn)行讀寫，數(shù)據(jù)緩沖系統(tǒng)對它們的訪問不提供緩沖。裸設(shè)備，也叫裸分區(qū)（原始分區(qū)），是一種沒有經(jīng)過格式化，不通過文件系統(tǒng)來讀取的特殊字符設(shè)備塊設(shè)備(Blockdevices)只能以塊為單位進(jìn)行讀寫，典型的塊大小為512或1024字節(jié)。塊設(shè)備允許隨機(jī)訪問，每次讀寫的數(shù)據(jù)量都是數(shù)據(jù)塊長度的整數(shù)倍。塊設(shè)備和字符設(shè)備的區(qū)別在概念上主要是字符設(shè)備跳過了緩沖區(qū)，塊設(shè)備則要經(jīng)過緩沖區(qū)。硬盤是既可以做塊設(shè)備用，也可以做字符設(shè)備用。設(shè)備分類-字符設(shè)備與塊設(shè)備字符設(shè)備（Character50塊設(shè)備和塊I/OSector塊設(shè)備傳輸數(shù)據(jù)的最小單位Block文件系統(tǒng)的最小存儲單位Segment內(nèi)存交換單位或一部分Page磁盤緩存單位PageBlockSectorBlockI/O塊設(shè)備和塊I/OSector塊設(shè)備傳輸數(shù)據(jù)的最小單位Pag51Sector硬件設(shè)備存放數(shù)據(jù)的連續(xù)區(qū)域單位.一個sector的大小是512字節(jié)sector是磁盤設(shè)備和操作系統(tǒng)之間最小傳輸單位，多個sector可同時傳輸。如果磁盤設(shè)備支持的sector大小是512的整數(shù)倍且大于512字節(jié)，那么操作系統(tǒng)的底層block驅(qū)動程序幫我們自動轉(zhuǎn)化。Sector硬件設(shè)備存放數(shù)據(jù)的連續(xù)區(qū)域單位.52sector是操作系統(tǒng)和塊硬件設(shè)備之間傳送數(shù)據(jù)的單位，那么block是文件系統(tǒng)管理數(shù)據(jù)的單位比如操作系統(tǒng)的虛擬文件系統(tǒng)VFS需要從硬件設(shè)備上讀取一個block，實際上是從硬件設(shè)備讀取了一個或多個sector.對于文件管理來說，每個文件對應(yīng)的多個block可能是不連續(xù)的block最終要映射到sector上，所以一般block的大小是sector大小的整數(shù)倍不同的文件系統(tǒng)，可以使用的block的大小可以不同塊Blocksector是操作系統(tǒng)和塊硬件設(shè)備之間傳送數(shù)據(jù)的單位，那么b53塊設(shè)備操作的基本概念對block設(shè)備的操作涉及到的內(nèi)核組件ThegenericblocklayerThegenericblocklayer隱藏硬件細(xì)節(jié)，提供block設(shè)備的抽象視圖。提供通用的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)描述"disks"和"diskpartitions."I/Oscheduler"I/Oscheduler"(I/O調(diào)度器)根據(jù)內(nèi)核制定的策略對未決的(pending)I/O數(shù)據(jù)傳送請求進(jìn)行排序和調(diào)度。提高I/O調(diào)度器的效率也是影響整個系統(tǒng)對塊設(shè)備上數(shù)據(jù)管理效率的一個方面。blockdevice最后，blockdevice設(shè)備驅(qū)動程序，完成和硬件的具體交互。塊設(shè)備操作的基本概念對block設(shè)備的操作涉及到的內(nèi)核組54為什么需要I/O調(diào)度？磁盤尋道在計算機(jī)系統(tǒng)中是最慢的操作沒有合適的I/O調(diào)度器，對系統(tǒng)性能影響非常大I/O調(diào)度可以安排磁頭在一個方向上移動，減少seek次數(shù)像電梯（操作系統(tǒng)中一般稱這樣的算法為電梯算法)在全局范圍內(nèi)獲得高吞吐量blockI/OrequestI/OSchedulerRequestqueuemaintenanceRequestdispatchI/OScheduler的工作SortrequestqueuesMergerequestqueuesDispatchI/Orequests提高讀取磁盤的效率為什么需要I/O調(diào)度？磁盤尋道在計算機(jī)系統(tǒng)中是最慢的操作bl55邏輯卷管理傳統(tǒng)分區(qū)缺點：磁盤的劃分通過分區(qū)來實現(xiàn)，在系統(tǒng)安裝之前用戶必須正確選擇每個分區(qū)的大小分區(qū)大小是固定不變的，同時也就限制文件系統(tǒng)和文件的大小分配給分區(qū)的磁盤空間必須是連續(xù)，這個特點限制了分區(qū)不能跨越多個物理卷LVM邏輯卷管理優(yōu)點：可分配非連續(xù)空間，可以跨越多個硬盤可以動態(tài)增大邏輯卷的大小方便存儲管理操作，包括文件系統(tǒng)的備份、分區(qū)的刪除、新分區(qū)的建立和文件系統(tǒng)的恢復(fù)等新的硬盤很容易動態(tài)地添加到系統(tǒng)DriversVG操作系統(tǒng)物理存儲LogicalVolumeManager(LVM)LVLV數(shù)據(jù)庫文件系統(tǒng)VGLV文件系統(tǒng)邏輯卷管理傳統(tǒng)分區(qū)缺點：LVM邏輯卷管理優(yōu)點：Drivers56卷組VG：VolumeGrouphdisk0hdisk1hdisk2rootvgdatavg一個卷組VG可以擁有多個硬盤，但至少擁有一個硬盤(hdisk)一個硬盤(hdisk)只能屬于一個VG，不能同時屬于多個不同VG用戶可以創(chuàng)建多個不同VG，rootvg是操作系統(tǒng)所在的VG卷組VG：VolumeGrouphdisk0hdisk157物理卷PV和PP存儲管理器中，一個硬盤就是一個PV一個PV要劃分為大小相等的PP同一個VG中的不同PV的PP大小要一樣，默認(rèn)的PP大小為4MPV必須加入一個VG中，系統(tǒng)才能使用其存儲空間hdisk(硬盤)PVPPPhysicalVolume(物理卷)PhysicalPartition(物理分區(qū))物理卷PV和PP存儲管理器中，一個硬盤就是一個PVhdisk58邏輯卷LV123459678101112123459678101112PVPVLV邏輯卷(LogicalVolume)映射關(guān)系12345678……n存儲管理一個很重要的特點就是引入了“邏輯卷”這個概念，幾乎所有的存儲管理都圍繞“邏輯卷”展開邏輯卷LV有多個邏輯上連續(xù)的邏輯分區(qū)LP組成，邏輯分區(qū)與物理分區(qū)存在映射關(guān)系，他們大小一樣VGLogicalPartition邏輯分區(qū)創(chuàng)建了邏輯卷后，可以在上面創(chuàng)建文件系統(tǒng)，還可以直接是裸設(shè)備，用于數(shù)據(jù)庫軟件的數(shù)據(jù)存取等邏輯卷空間不足，只要卷組中還有足夠的PP數(shù)量，那么邏輯卷空間都可以動態(tài)增大LV邏輯卷的意義邏輯卷LV123459678101112123459678159邏輯卷LV與文件系統(tǒng)hd4LVhd1limhaihome(root)LVhd2binusrlpplibhd9varspoolvaretcmnt邏輯卷管理器：扮演的角色就是管理好邏輯卷與物理卷之間的映射關(guān)系，保證所有的上層存儲操作命令都正確地把數(shù)據(jù)寫入相應(yīng)的物理設(shè)備中文件系統(tǒng)：是數(shù)據(jù)存儲方式。它扮演的角色就是以清晰層次結(jié)構(gòu)的文件和目錄，去管理好用戶數(shù)據(jù)存取，保證用戶寫入的數(shù)據(jù)以可靠的存儲方式存放，且無差錯地響應(yīng)用戶請求的數(shù)據(jù)不同文件系統(tǒng)的數(shù)據(jù)存在硬盤的不同邏輯卷中邏輯卷LV與文件系統(tǒng)hd4LVhd1limhaihome(r60邏輯卷管理器rootvgPVPV文件系統(tǒng)LVhd1hd6hd8lv00paging00Mount表jfspagespacejfslogjfspagespacePPhomelimhai類型varlimhaioracleoracleApp-dataMount點datatvg邏輯卷LV與文件系統(tǒng)–結(jié)構(gòu)圖邏輯卷管理器rootvgPVPV文件系統(tǒng)LVhd1hd6hd61邏輯卷策略--鏡像mirrorPP1PP2PP1PP2PP1PP2LP1LP2..hdisk0hdisk1hdisk2LV00鏡像mirror，類似于RAID1，可以實現(xiàn)邏輯卷中邏輯分區(qū)的鏡像，在獨立的不同硬盤中保存兩個或三個副本，從而保證硬盤出錯時數(shù)據(jù)不受損壞而且是可用的鏡像的調(diào)度策略Parallel(并行)：每個副本的寫請求是同時進(jìn)行的，當(dāng)更新時間最長的副本完成后，控制就返回給程序。執(zhí)行效率很高，但當(dāng)副本更新時若有硬盤錯誤發(fā)生，數(shù)據(jù)的完整性有可能遭到破壞。讀操作時候，讀最相近的副本，所以響應(yīng)速率快Sequential(串行)：當(dāng)數(shù)據(jù)寫到邏輯分區(qū)時，只有所有的副本都更新后控制才返回給程序，而且副本是一個個輪留更新。執(zhí)行速率比并行鏡像慢，但是數(shù)據(jù)完整性較好。讀操作時候，總是先讀主副本邏輯卷策略--鏡像mirrorPP1PP2PP1PP2P62邏輯卷策略--條帶化striping1234567891011121314151617181471013162581114173691215181、沒有做條帶化的數(shù)據(jù)塊流：2、做了條帶化的數(shù)據(jù)塊流：PVPV做條帶化類似于RAID0條帶化把數(shù)據(jù)塊均勻地分布在不同硬盤上訪問邏輯卷上的連續(xù)數(shù)據(jù)時多個硬盤驅(qū)動器并行操作，提高了I/O的吞吐量邏輯卷策略--條帶化striping1234567891063物理卷內(nèi)分配策略外部邊緣外部中間中心內(nèi)部中間內(nèi)部邊緣硬盤的平面圖通常訪問最頻繁的LV分配在中心，訪問不頻繁的LV分配在邊緣訪問速度慢慢快物理卷內(nèi)分配策略外部邊緣外部中間中心內(nèi)部中間內(nèi)部邊緣硬盤的平64文件系統(tǒng)FileSystem概念：文件和對文件進(jìn)行操縱和管理的軟件集合。三個層次一、管理的對象及屬性（1）文件（2）目錄（3）物理存貯空間的管理二、管理的文件操作：（1）邏輯文件系統(tǒng)：受命write-write（2）基本I/O管理：write（3）基本文件系統(tǒng)：向driver發(fā)令（4）I/O控制層：driver三、管理的文件系統(tǒng)接口（1）命令接口：（2）程序接口：文件系統(tǒng)FileSystem概念：文件和對文件進(jìn)行操縱65文件系統(tǒng)層次模型文件系統(tǒng)層次模型66FileSystemDriver體系結(jié)構(gòu)（本地）FileSystemDriver體系結(jié)構(gòu)（本地）67FileSystemDriver體系結(jié)構(gòu)（遠(yuǎn)程）FileSystemDriver體系結(jié)構(gòu)（遠(yuǎn)程）68存儲分配方法（文件物理組織）連續(xù)分配（磁帶，磁盤都可采用）每個順序文件分配一組相鄰盤塊。特點：簡單（1）順序訪問容易且速度快，因磁頭移動距離小，（2）要求連續(xù)空間，一段時間后需整理磁盤以消除外部碎片。（3）必須事先知道長度，文件不易動態(tài)增長和刪除。鏈接分配文件離散地分配于各盤塊中，以提高外存利用率，文件長度可變，易于增刪，只能順序存取。特點：只適合于順序訪問，對隨機(jī)訪問效率低，可靠性差。鏈接分配問題：不能高效直接存??；FAT需占較大的內(nèi)存。索引分配概念：為每個文件分配一個索引塊特點：（1）文件較大時有利。文件較小時浪費外存空間（還需為小文件建索引塊）（2）當(dāng)文件較大時，索引塊太多，則需建立多級索引存儲分配方法（文件物理組織）連續(xù)分配（磁帶，磁盤都可采用）69日志文件系統(tǒng)日志文件系統(tǒng)最大的優(yōu)點在于提供了更好的安全性。日志文件系統(tǒng)會將整個磁盤所做過的更動,像寫日記一樣完整的記錄下來，一旦發(fā)生非預(yù)期的故障狀況,會在下次啟動時,自動檢查已記錄的日志,然后依照日志記錄的動作再做一次，將系統(tǒng)恢復(fù)到當(dāng)機(jī)前的正常狀態(tài)?？梢源蠓鶞p少不正常關(guān)機(jī)后所花費的系統(tǒng)修復(fù)時間,讓數(shù)據(jù)的使用更有效率非日志文件系統(tǒng)發(fā)生故障時,需要辛苦地執(zhí)行FSCK命令檢查與修復(fù)整個文件系統(tǒng)?，F(xiàn)在動輒數(shù)十GB的磁盤空間,一旦不正常關(guān)機(jī),便要耗費相當(dāng)多的時間來檢查及修復(fù)文件系統(tǒng),且不能百分之百保證所有的數(shù)據(jù)都不會流失日志文件系統(tǒng)日志文件系統(tǒng)最大的優(yōu)點在于提供了更好的安全性。日70每個文件系統(tǒng)由邏輯塊的序列組成，一個邏輯盤空間一般劃分為幾個用途各不相同的部分，即引導(dǎo)塊、超級塊、inode區(qū)以及數(shù)據(jù)區(qū)等。引導(dǎo)塊：在文件系統(tǒng)的開頭，通常為一個扇區(qū)，其中存放引導(dǎo)程序，用于讀入并啟動操作系統(tǒng)；超級塊：用于記錄文件系統(tǒng)的管理信息。特定的文件系統(tǒng)定義了特定的超級塊；inode區(qū)（索引節(jié)點）：一個文件或目錄占據(jù)一個索引節(jié)點。第一個索引節(jié)點是該文件系統(tǒng)的根節(jié)點。利用根節(jié)點，可以把一個文件系統(tǒng)掛在另一個文件系統(tǒng)的非葉節(jié)點上；數(shù)據(jù)區(qū)：用于存放文件數(shù)據(jù)或者管理數(shù)據(jù)。Unix/Linux文件系統(tǒng)邏輯塊數(shù)量的決定：建立文件系統(tǒng)時,可以自行設(shè)定邏輯塊的大小是1024、2048或4096Bytes若沒有指定,則系統(tǒng)默認(rèn)為4096Bytes每個分區(qū)的邏輯塊數(shù)量由以下公式確定：每個文件系統(tǒng)由邏輯塊的序列組成，一個邏輯盤空間一般劃分為幾個71Unix/Linux文件系統(tǒng)結(jié)構(gòu)Unix/Linux文件系統(tǒng)結(jié)構(gòu)72超級塊中包含了描述文件系統(tǒng)基本尺寸和形態(tài)的信息。文件系統(tǒng)管理器利用它們來使用和維護(hù)文件系統(tǒng)。通常安裝文件系統(tǒng)時只讀取數(shù)據(jù)塊組0中的超級塊，但是為了防止文件系統(tǒng)被破壞,每個數(shù)據(jù)塊組都包含了復(fù)制拷貝。超級塊包含如下信息：BlockGroupNumber：超級塊的拷貝。BlockSize：以字節(jié)記數(shù)的文件系統(tǒng)塊大小如1024字節(jié)。BlocksperGroup：每個組中塊數(shù)目，當(dāng)文件系統(tǒng)創(chuàng)建時此塊大小被固定下來。FreeBlocks：文件系統(tǒng)中空閑塊數(shù)FreeInodes：文件系統(tǒng)中空閑Inode數(shù)FirstInode：文件系統(tǒng)中第一個inode號。根文件系統(tǒng)中第一個inode將是指向'/'目錄的目錄入口。超級塊PartitionPartitionPartitionFileSysteminodeinodeinodeinodeinodei-listdirectoryblocksanddatablocksBootBlockSuperBlock超級塊中包含了描述文件系統(tǒng)基本尺寸和形態(tài)的信息。文件系統(tǒng)管理73文件系統(tǒng)通過一個inode結(jié)構(gòu)來描述文件系統(tǒng)中文件并確定此文件系統(tǒng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。同時還有一個位圖被系統(tǒng)用來跟蹤已分配和未分配的inode。inode結(jié)構(gòu)描述文件中數(shù)據(jù)占據(jù)哪個塊以及文件的存取權(quán)限、文件修改時間及文件類型。文件系統(tǒng)中的每個文件用一個inode來表示且每個inode有唯一的編號。目錄是一個包含指向其目錄入口指針的特殊文件（也用inode表示）。inode包含以下幾個域：mode：它包含兩類信息：inode描述的內(nèi)容以及用戶使用權(quán)限。inode可以表示一個文件、目錄、符號連接、塊設(shè)備、字符設(shè)備或FIFO。OwnerInformation：表示此文件或目錄所有者的用戶和組標(biāo)志符。文件系統(tǒng)根據(jù)它可以進(jìn)行正確的存取。Size：以字節(jié)計算的文件尺寸。Timestamps：inode創(chuàng)建及最后一次被修改的時間。Datablocks：指向此inode描述的包含數(shù)據(jù)的塊指針。inode數(shù)量=FileSystem_size/NBPI

（NumberofBytesperinode）在文件系統(tǒng)創(chuàng)建以后就不能修改了,想增加inode數(shù)，只能增加文件系統(tǒng)的大小。Bytes-per-inode最小不能小于blocksize，因此指定Bytes-per-inode大小等于blocksize大小可以獲得最大inode個數(shù)。inode文件系統(tǒng)通過一個inode結(jié)構(gòu)來描述文件系統(tǒng)中文件并確定74inode的數(shù)量執(zhí)行df-i命令可查看inode的數(shù)量：inode的數(shù)量執(zhí)行df-i命令可查看inode75inode文件結(jié)構(gòu)inode中存放的指針,會指到實際存放文件的數(shù)據(jù)塊小的文件僅需用到inode中directblocks的空間若再大文件則會用到indirectblocks、doubleindirectblocks或tripleindirectblocks塊指針指向間接數(shù)據(jù)塊，間接數(shù)據(jù)塊再指向?qū)嶋H的文件數(shù)據(jù)塊。較大文件的inode指向更多的間接數(shù)據(jù)塊。inode文件結(jié)構(gòu)inode中存放的指針,會指到實際存76NTFS文件系統(tǒng)什么是NTFS－新(N)技術(shù)(T)文件(F)系統(tǒng)(S)？NTFS新特性主文件表(MasterFileTable)。而$MFT則由文件記錄(FileRecord)數(shù)組構(gòu)成。FileRecord的大小一般是固定的，通常情況下均為1KB，這個概念相當(dāng)于Linux中的inode。$MFT僅供FileSystem本身組織、架構(gòu)文件系統(tǒng)使用，這在NTFS中稱為元數(shù)據(jù)(Metadata)。NTFS存儲結(jié)構(gòu)卷，簇主控文件表文件引用號，文件記錄，文件名稱常駐屬性與非常駐屬性索引數(shù)據(jù)壓縮NTFS文件系統(tǒng)什么是NTFS－新(N)技術(shù)(T)文件(F)77NTFS存儲結(jié)構(gòu)：卷卷是建立在磁盤分區(qū)上一個磁盤可以有多個卷，一個卷也可以有多個磁盤組成經(jīng)過格式化的卷上的數(shù)據(jù)可分為：元數(shù)據(jù)和用戶數(shù)據(jù)NTFS存儲結(jié)構(gòu)：卷卷是建立在磁盤分區(qū)上78NTFS存儲結(jié)構(gòu)：簇簇作為磁盤空間分配和回收的基本單位簇的大小是用戶在使用Format命令或其他的格式化程序格式化卷時確定的。簇隨卷的大小而不同，但都是物理扇區(qū)的整數(shù)倍，通常是2的冪。系統(tǒng)默認(rèn)

NTFS

簇的大小不會超過

4KB，簇越小空間的利用率就越好。NTFS使用LCN（LogicalClusterNumber，邏輯簇號）和VCN（VirtualClusterNumber，虛擬簇號）來進(jìn)行簇的定位。分區(qū)大小

每簇的扇區(qū)缺省的簇大小<=512MB1

512字節(jié)513MB~1GB2

1KB1GB~2GB42KB>=2G84KBNTFS存儲結(jié)構(gòu)：簇簇作為磁盤空間分配和回收的基本單位分區(qū)大79VCN和LCNNTFS使用邏輯簇號（LogicalClusterNumber，LCN）和虛擬簇號（VirtualClusterNumber，VCN）來對簇進(jìn)行定位。LCN是對整個卷中所有的簇從頭到尾所進(jìn)行的簡單編號。用卷簇乘以LCN，NTFS就能夠得到卷上的物理字節(jié)偏移量，從而得到物理磁盤地址。VCN則是對屬于特定文件的簇從頭到尾進(jìn)行編號，以便于引用文件中的數(shù)據(jù)。VCN可以映射成LCN，而不必要求在物理上連續(xù)。VCN和LCNNTFS使用邏輯簇號（LogicalClus80NTFS存儲結(jié)構(gòu)：主控文件表MFT（MasterFileTable，主控文件表）是NTFS卷結(jié)構(gòu)的核心，是NTFS中最重要的系統(tǒng)文件，包含了卷中所有文件的信息。MFT是一個數(shù)據(jù)