外存儲器完整版本

第五章外存儲器5.1硬盤5.2光驅(qū)5.3光盤5.4移動存儲器5.5外存儲器故障及排除5.6實(shí)訓(xùn)5.1硬盤

硬盤在外部存儲器中是最重要的，它存儲著大量的系統(tǒng)信息與用戶數(shù)據(jù)。由于計(jì)算機(jī)在運(yùn)行時，要頻繁地與硬盤進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，所以它的性能好壞，將影響計(jì)算機(jī)總體效能發(fā)揮的主要瓶頸之一。5.1.1硬盤的內(nèi)部結(jié)構(gòu)

硬盤正面

5.1.2硬盤的外部結(jié)構(gòu)1.外觀

硬盤背面

5.1.2硬盤的外部結(jié)構(gòu)1.外觀

IDE接口2.接口5.1.3硬盤的性能指標(biāo)1.容量：容量=盤面數(shù)*柱面數(shù)*扇區(qū)數(shù)*512字節(jié)，單位：GB、TB。2.磁頭技術(shù)：磁阻磁頭、巨型磁阻磁頭、光學(xué)輔助溫式等。3.接口類型：IDE接口（40或80芯）、SATA（串行ATA）、SCSI（SmallComputerSystemInterface）一種總線型接口，用于服務(wù)器端。4.內(nèi)部數(shù)據(jù)傳輸率：

可表現(xiàn)出硬盤的讀/寫速度，是評價一個硬盤整體性能的決定因素，是衡量硬盤性能的真正標(biāo)準(zhǔn)。5.最大外部數(shù)據(jù)傳輸率：

數(shù)據(jù)從計(jì)算機(jī)的內(nèi)存?zhèn)魉椭劣脖P的高速緩沖區(qū)的傳輸率，單位：MB/s。5.1.3硬盤的性能指標(biāo)6.轉(zhuǎn)速:

硬盤一分鐘內(nèi)所完成的最大轉(zhuǎn)數(shù)，是決定硬盤內(nèi)部傳輸率的關(guān)鍵因素，在很大程度上直接影響到硬盤的速度。單位：rpm，一般硬盤的轉(zhuǎn)速為：5400rpm、7200rpm。7.緩存：

是硬盤內(nèi)部存儲和外界接口之間的緩沖器，其大小與速度直接關(guān)系到硬盤的傳輸速度，能夠大幅度地提高硬盤整體性能。目前，一般硬盤的緩存為：2MB、8MB，服務(wù)器端一般為：64MB、128MB。8.平均尋道時間：

是指硬盤在接收到系統(tǒng)指令后，磁頭從開始移動到數(shù)據(jù)所在的磁道所花費(fèi)時間的平均值，在一定程度上體現(xiàn)了硬盤讀取數(shù)據(jù)的能力，單位：ms(毫秒)。

在讀寫大量的小文件時，平均尋道時間起著至關(guān)重要的作用，在讀寫大文件或連續(xù)存儲大量數(shù)據(jù)時，平均尋道時間優(yōu)勢得不到體現(xiàn)。5.1.4硬盤驅(qū)動器的選購

1.硬盤容量：500GB,1TB,2TB,3TB2.轉(zhuǎn)速和緩存：7200rpm,8MB3.硬盤的單碟容量：在硬盤轉(zhuǎn)速相同的情況下，單碟容量大的比容量小的在相同的時間內(nèi)可讀取更多的文件，硬盤的傳輸速率也快。4.噪聲與防震技術(shù)：液油軸承可有效地減小震動，提高硬盤的壽命和可靠性。5.抽取盒和溫度：加裝抽取盒時要特別注意散熱問題。6.品牌：希捷、邁拓、西部數(shù)據(jù)、日立、三星等品牌。其次還要注意：發(fā)熱問題、保修問題（ST-5，三星-3）、格式問題。低級格式化是對一塊硬盤劃分磁道和扇區(qū)、標(biāo)注地址信息、設(shè)置交叉因子等操作，這個過程比較慢，對硬盤損壞較大。除非硬盤出現(xiàn)了物理損傷，不要輕易對硬盤進(jìn)行低級格式化。5.1.5固態(tài)硬盤（SSD）固態(tài)硬盤（SolidStateDisk），簡稱固盤，是用固態(tài)電子存儲芯片陣列而制成的硬盤，由控制單元和存儲單元（FLASH芯片、DRAM芯片）組成。其芯片的工作溫度范圍很寬,工規(guī)產(chǎn)品（-40~85℃）。固態(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(chǎn)品外形和尺寸上也完全與普通硬盤一致。固態(tài)硬盤的存儲介質(zhì)分為兩種，一種是采用閃存（FLASH芯片）作為存儲介質(zhì)，另外一種是采用DRAM作為存儲介質(zhì)。5.1.5固態(tài)硬盤（SSD）基于閃存類基于閃存的固態(tài)硬盤：采用FLASH芯片作為存儲介質(zhì)，這也是通常所說的SSD。它的外觀可以被制作成多種模樣，例如：筆記本硬盤、微硬盤、存儲卡、U盤等樣式。這種SSD固態(tài)硬盤最大的優(yōu)點(diǎn)就是可以移動，而且數(shù)據(jù)保護(hù)不受電源控制，能適應(yīng)于各種環(huán)境，但是使用年限不高，適合于個人用戶使用?；贒RAM類基于DRAM的固態(tài)硬盤：采用DRAM作為存儲介質(zhì)，它仿效傳統(tǒng)硬盤的設(shè)計(jì)，它是一種高性能的存儲器，而且使用壽命很長，美中不足的是需要獨(dú)立電源來保護(hù)數(shù)據(jù)安全。DRAM固態(tài)硬盤屬于比較非主流的設(shè)備，主要用于服務(wù)器中。

5.1.5固態(tài)硬盤（SSD）優(yōu)點(diǎn)：

讀寫速度快：采用閃存作為存儲介質(zhì)，讀取速度相對機(jī)械硬盤更快。固態(tài)硬盤不用磁頭，尋道時間幾乎為0。固態(tài)硬盤的快絕不僅僅體現(xiàn)在持續(xù)讀寫上，隨機(jī)讀寫速度快才是固態(tài)硬盤的終極特色，這最直接體現(xiàn)在絕大部分的日常操作中。最常見的7200轉(zhuǎn)機(jī)械硬盤的尋道時間一般為12-14毫秒，而SSD可達(dá)到0.1毫秒甚至更低。防震抗摔性：傳統(tǒng)硬盤都是磁碟型的，數(shù)據(jù)儲存在磁碟扇區(qū)里。而固態(tài)硬盤是使用閃存顆粒（即mp3、U盤等存儲介質(zhì)）制作而成，所以SSD固態(tài)硬盤內(nèi)部不存在任何機(jī)械部件，這樣即使在高速移動甚至伴隨翻轉(zhuǎn)傾斜的情況下也不會影響到正常使用，而且在發(fā)生碰撞和震蕩時能夠?qū)?shù)據(jù)丟失的可能性降到最小。相較傳統(tǒng)硬盤，固態(tài)硬盤占有絕對優(yōu)勢。

5.1.5固態(tài)硬盤（SSD）優(yōu)點(diǎn)：低功耗：固態(tài)硬盤的功耗上要低于傳統(tǒng)硬盤。無噪音：固態(tài)硬盤沒有機(jī)械馬達(dá)和風(fēng)扇，工作時噪音值為0分貝。能耗和發(fā)熱量較低。內(nèi)部不存在任何機(jī)械活動部件，不會發(fā)生機(jī)械故障，也不怕碰撞、沖擊、振動。具有了發(fā)熱量小、散熱快等特點(diǎn)。工作溫度范圍大：典型的硬盤驅(qū)動器的工作溫度：5—55℃。而大多數(shù)SSD的工作溫度：-10—70℃。固態(tài)硬盤比同容量機(jī)械硬盤體積小、重量輕。其芯片的工作溫度：-40—85℃。輕便：與常規(guī)1.8英寸硬盤相比，重量輕20-30克。缺點(diǎn)：

容量：固態(tài)硬盤最大容量僅為4TB；

售價高：市場上的128GB固態(tài)硬盤產(chǎn)品的價格大約在在550元人民幣左右，而256GB的產(chǎn)品價格大約在950元人民幣（2014年價格）左右。計(jì)算下來，4.2元/GB（2014年價格）左右，傳統(tǒng)機(jī)械硬盤0.3元/GB。5.2光驅(qū)圖5-6各類光驅(qū)光驅(qū)前面板結(jié)構(gòu)

1、光盤托架2、耳機(jī)插孔3、音量調(diào)整按鈕4、強(qiáng)制彈出孔5、工作指示燈6、播放/向后搜索鍵7、打開/關(guān)閉/停止鍵5.2.1光驅(qū)的結(jié)構(gòu)1.激光頭：是光驅(qū)的核心，其好壞直接影響讀盤的性能。2.解碼電路：激光頭所讀取的0、1信號要進(jìn)行解碼。3.接口：4.機(jī)械結(jié)構(gòu)：包括主軸和托盤控制兩部分。5.操控系統(tǒng)：控制光盤托架的進(jìn)出。6.光驅(qū)音頻解碼：即可完成CD音樂的復(fù)原工作。7.外殼：保護(hù)激光頭、防止電磁干擾與機(jī)箱連接通地。光驅(qū)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)

5.2.2光驅(qū)的類型和特點(diǎn)1．CD-ROM光驅(qū)：

可讀取：CD-ROM、CD、VCD等格式，容量：640MB。2．DVD-ROM光驅(qū)：DigitalVersatileDisc（數(shù)字通用光盤），單面單層容量:4.7GB,單面雙層容量：9.4GB。3．CD—RW光盤刻錄機(jī)：4．DVD光盤刻錄機(jī)：5.2.3光驅(qū)的主要性能指標(biāo)1.倍速：指最高數(shù)據(jù)傳輸率，單倍速的數(shù)據(jù)傳輸率為150KB/s，倍速越高的光驅(qū)其傳輸數(shù)據(jù)的速度也就越快。2.平均尋道時間：光驅(qū)查找一條位于光盤可讀取區(qū)域中間位置的數(shù)據(jù)道所花費(fèi)的平均時間。第一代單倍速：400ms,目前40—50倍速：80——90ms。3.容錯性：人工智能糾錯，通常速度較慢的光驅(qū)其容錯性優(yōu)于高速產(chǎn)品。4.CLV技術(shù)：ConstantLinearVelocity，恒定線速度讀取方式，用于低于12倍速的光驅(qū)中。5.CAV技術(shù)：ConstantAngularVelocity，恒定角速度讀取方式。6.PCAV技術(shù)：Partial-CAV，區(qū)域恒定角速度讀取方式，融合了CLV和CAC技術(shù)，在讀取外沿?cái)?shù)據(jù)時采用CLV技術(shù)，讀取內(nèi)沿?cái)?shù)據(jù)時采用CAC技術(shù)。5.2.3光驅(qū)的主要性能指標(biāo)7.高速緩存:緩存主要用于臨時存放從光盤中讀取的數(shù)據(jù)，然后再發(fā)送給計(jì)算機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行處理。8.數(shù)據(jù)接口:UDMA/33模式、SCIC模式、IDE模式、SATA串口、USB接口。9.CPU占用時間:指CD-ROM光驅(qū)在維持一定的轉(zhuǎn)速和數(shù)據(jù)傳輸速率時所占用CPU的時間。10.平均讀取時間:即平均尋道時間。11.光頭系統(tǒng):分為單光頭和雙光頭，單光頭是指采用一個激光頭來讀取光驅(qū)中的數(shù)據(jù)，又可分為切換雙鏡頭和變焦單鏡頭。5.2.4光驅(qū)的維護(hù)1．保持光驅(qū)、光盤清潔；2．定期清潔保養(yǎng)激光頭；3．保持光驅(qū)水平放置；4．養(yǎng)成關(guān)機(jī)前及時取盤的習(xí)慣；5．減少光驅(qū)的工作時間；6．少用盜版光盤，多用正版光盤；7．正確開關(guān)盤盒；8．利用程序進(jìn)行開關(guān)盤盒；9．謹(jǐn)慎小心維修；10．盡量少放影碟；5.3光盤

5.3.1光盤的結(jié)構(gòu)與類型

1．光盤的結(jié)構(gòu)

標(biāo)準(zhǔn)的CD-ROM盤片直徑為120mm(4.72in)，中心裝卡空為15mm，厚度為1.2mm，重量約為14-18g。CD-ROM盤區(qū)換分為3個區(qū)，即導(dǎo)入?yún)^(qū)（Lead-inArea）、用戶數(shù)據(jù)區(qū)（UserDataArea）、導(dǎo)出區(qū)（Lead-outArea）。2．光盤的類型

只讀型光盤CD-ROM、只寫一次型光盤WROM、可擦寫光盤5.3.2光盤的使用和維護(hù)

光盤切勿放在陽光直射處、潮濕多塵處或高溫處。5.4移動存儲器

移動存儲器是指可方便攜帶的一種數(shù)據(jù)存儲設(shè)備。常見的移動存儲設(shè)備有U盤（閃存）、USB移動硬盤等。5.4.1移動存儲器的分類1．按是否需要驅(qū)動器分類有驅(qū)動器型和無驅(qū)動器型2．按存儲介質(zhì)分類磁介質(zhì)(軟盤、移動硬盤)、光介質(zhì)(CD-R/W)和半導(dǎo)體介質(zhì)(閃存盤、CF卡等)

3．按接口分類專用接口型（軟盤驅(qū)動器接口、光盤驅(qū)動器IDE接口）和通用接口型（無驅(qū)動型存儲器如：USB接口、IEEE1394接口、并口、串口等）5.4.2軟盤驅(qū)動器

1976年世界上第一臺5.25英寸軟盤驅(qū)動器由ShugartAssaciates公司為IBM的大型機(jī)研發(fā)成功，1980年索尼公司推出了3.5英寸軟驅(qū)，1.44MB、125KB/s傳輸速度、300rpm轉(zhuǎn)速、容易損壞。5.4.3USB閃存盤

隨著數(shù)據(jù)交換容量的大大增加，l.44MB軟盤無法滿足需要。1999年，Netac(朗科)公司最先研發(fā)出全球第一款USB閃存盤(Flash-disk)，名曰：優(yōu)盤，又稱為閃盤，由于采用USB接口所以俗稱為U盤，成功啟動了全球閃存盤行業(yè)。1．USB閃存盤的結(jié)構(gòu)

閃存盤主要由I/O控制芯片、閃存、電路板和其他電子元器件組成。

1)I／O控制芯片：

接口標(biāo)準(zhǔn)：USB1.1、USB2.0、USB3.0；

生成USB接口標(biāo)準(zhǔn)控制芯片的廠家：SSS、Prolific、CYPRESS、OTi、Ali、PointChip等。

2)閃存：

可擦寫100萬次以上，數(shù)據(jù)保存10年以上。生成閃存芯片的廠家有：Samsung、Toshiba、SanDisk、Fugitsu、Infineon、Hynix等。5.4.3USB閃存盤2．USB閃存盤的主要參數(shù)1)USB接口標(biāo)準(zhǔn)：USB1.1、USB2.0、USB3.0；2)數(shù)據(jù)傳輸率：數(shù)據(jù)讀取速度和數(shù)據(jù)寫入速度。

oUSB1.1：

寫入速度：0.75-1MB/s讀取速度：1.5-2.5MB/soUSB2.0：

寫入速度：4.5-10MB/s讀取速度：15.5-20MB/s3)即插即用(無驅(qū)動程序型):4)啟動型：5)加密型：6)認(rèn)證：國際USB組織對USB2.0標(biāo)準(zhǔn)的高速傳輸認(rèn)證、FCC、CE認(rèn)證等。★容量為：128M（已淘汰）、256M（已淘汰）、512M（已淘汰）、1G、2G、4G、8G、16G、32G、64G、128G、256G、512G、1T。5.4.3USB閃存盤5.4.4移動硬盤

移動硬盤盒

5.4.5移動存儲器選購指南

1.實(shí)用性：2.接口支持：USB3.0、USB2.0、USB1.1，選擇高版本的接口技術(shù)。3.配套驅(qū)動：Win2000及WinXP以后的操作系統(tǒng)不需要安裝驅(qū)動。4.附加功能：啟動功能或加密功能。5.5外存儲器故障及排除

5.5.1硬盤常見故障與處理1)硬盤物理故障即硬件故障是由于硬盤自身的機(jī)械零件或電子元器件損壞而引起的。劇烈的振動、頻繁開關(guān)機(jī)、電路短路、供電電壓不穩(wěn)定等比較容易引發(fā)硬盤物理性故障。這種情況一般無法自行維修，在質(zhì)保期內(nèi)而且沒有外傷的應(yīng)該立刻找經(jīng)銷商更換，有明顯外傷或者過了質(zhì)保期的只能自己承擔(dān)損失。2)硬盤軟故障硬盤軟故障相對于物理故障來說，更容易修復(fù)些，而它對數(shù)據(jù)的損壞程度也比硬盤物理故障輕。

5.5.2外存儲器故障及排除1.常見硬盤故障排除1）硬盤跳線錯誤引起的故障2）硬盤0磁道損壞的故障故障現(xiàn)象：主機(jī)上電啟動，自檢完畢后硬盤指示燈閃亮，然后直接死機(jī)。用光盤啟動成功后，訪問硬盤時出現(xiàn)“InvalidDrivespecification”的錯誤信息，用BIOS中斷強(qiáng)行讀寫0磁道，發(fā)現(xiàn)Boot區(qū)不能正常讀寫。故障分析與處理：出現(xiàn)該現(xiàn)象的最大可能性為硬盤的0磁道物理性損壞，因?yàn)椴僮飨到y(tǒng)的主引導(dǎo)程序段存放在硬盤的0磁道上，0磁道損壞，硬盤便處于不工作狀態(tài)。出現(xiàn)該故障后，首先盡量把硬盤中有用的文件、數(shù)據(jù)備份出來，然后對硬盤全部做格式化，刪去損壞的磁道后，用Fdisk（DiskGenius、PartitionMagic、分區(qū)助手）等對硬盤重新分區(qū)。用Format命令對硬盤進(jìn)行邏輯格式化，重新安裝操作系統(tǒng)后，恢復(fù)正常。3)對硬盤的0磁道損壞的修復(fù)故障現(xiàn)象：在對硬盤進(jìn)行格式化時，提示硬盤的0磁道損壞。故障分析與處理：硬盤的0磁道損壞分為物理損壞和邏輯損壞兩種情況，不同的情況有不同的處理方法。對于物理損壞這種情況要比邏輯損壞嚴(yán)重，可試著對硬盤低級格式化。對于邏輯損壞的硬盤是操作系統(tǒng)邏輯引導(dǎo)扇區(qū)遭到破壞，如果是這種情況，可用從光盤或U盤引導(dǎo)系統(tǒng)對硬盤進(jìn)行重新分區(qū)來恢復(fù)硬盤的使用。5.5.2外存儲器故障及排除4)無法對硬盤格式化故障現(xiàn)象：在對硬盤進(jìn)行格式化操作時，提示“Cannotformatthisnewworkdisk”。故障分析與處理：在CMOS設(shè)置中，有一項(xiàng)“病毒警告”功能，此項(xiàng)的作用是防止病毒破壞硬盤引導(dǎo)扇區(qū)和分區(qū)表，因?yàn)楦袷交脖P時可能要修改分區(qū)表中的某些參數(shù)。如果此項(xiàng)被設(shè)置為Enabled，格式化操作將會被禁止執(zhí)行，只要把此項(xiàng)改設(shè)為Disabled，然后再對硬盤進(jìn)行格式化，就不會出現(xiàn)此提示。5)硬盤容量發(fā)生變化5.5.2外存儲器故障及排除2.常見光驅(qū)故障排除。光驅(qū)并不像硬盤，出現(xiàn)故障不會直接導(dǎo)致系統(tǒng)不能啟動和運(yùn)行。1)光驅(qū)不能讀盤故障現(xiàn)象：光驅(qū)不能讀