硬碟的數據存儲方式
⑴ 硬碟的存儲方式是怎麼樣的呢
如果僅僅是說分區,那麼應該是從a面開始。
從速度上來說,一般相同容量,相同轉速的硬碟,如果單碟能滿足容量,那要比多碟得快些。
比如同是500gb
7200rpm的硬碟
單碟500g的要比用兩張250g碟片的快些。
因為磁頭都是聯動的,你的磁碟存儲密度越低,數據越分散,要找到同樣的數據,磁頭就需要更多的時間去讀取。
但是硬碟的單碟容量一樣的話,不同總容量的硬碟速度差別不大,比如電腦碟500gb
,500g的硬碟和1tb的硬碟速度差別很小。
⑵ 數據存儲形式有哪幾種
【塊存儲】
典型設備:磁碟陣列,硬碟
塊存儲主要是將裸磁碟空間整個映射給主機使用的,就是說例如磁碟陣列裡面有5塊硬碟(為方便說明,假設每個硬碟1G),然後可以通過劃邏輯盤、做Raid、或者LVM(邏輯卷)等種種方式邏輯劃分出N個邏輯的硬碟。(假設劃分完的邏輯盤也是5個,每個也是1G,但是這5個1G的邏輯盤已經於原來的5個物理硬碟意義完全不同了。例如第一個邏輯硬碟A裡面,可能第一個200M是來自物理硬碟1,第二個200M是來自物理硬碟2,所以邏輯硬碟A是由多個物理硬碟邏輯虛構出來的硬碟。)
接著塊存儲會採用映射的方式將這幾個邏輯盤映射給主機,主機上面的操作系統會識別到有5塊硬碟,但是操作系統是區分不出到底是邏輯還是物理的,它一概就認為只是5塊裸的物理硬碟而已,跟直接拿一塊物理硬碟掛載到操作系統沒有區別的,至少操作系統感知上沒有區別。
此種方式下,操作系統還需要對掛載的裸硬碟進行分區、格式化後,才能使用,與平常主機內置硬碟的方式完全無異。
優點:
1、 這種方式的好處當然是因為通過了Raid與LVM等手段,對數據提供了保護。
2、 另外也可以將多塊廉價的硬碟組合起來,成為一個大容量的邏輯盤對外提供服務,提高了容量。
3、 寫入數據的時候,由於是多塊磁碟組合出來的邏輯盤,所以幾塊磁碟可以並行寫入的,提升了讀寫效率。
4、 很多時候塊存儲採用SAN架構組網,傳輸速率以及封裝協議的原因,使得傳輸速度與讀寫速率得到提升。
缺點:
1、採用SAN架構組網時,需要額外為主機購買光纖通道卡,還要買光纖交換機,造價成本高。
2、主機之間的數據無法共享,在伺服器不做集群的情況下,塊存儲裸盤映射給主機,再格式化使用後,對於主機來說相當於本地盤,那麼主機A的本地盤根本不能給主機B去使用,無法共享數據。
3、不利於不同操作系統主機間的數據共享:另外一個原因是因為操作系統使用不同的文件系統,格式化完之後,不同文件系統間的數據是共享不了的。例如一台裝了WIN7/XP,文件系統是FAT32/NTFS,而Linux是EXT4,EXT4是無法識別NTFS的文件系統的。就像一隻NTFS格式的U盤,插進Linux的筆記本,根本無法識別出來。所以不利於文件共享。
【文件存儲】
典型設備:FTP、NFS伺服器
為了克服上述文件無法共享的問題,所以有了文件存儲。
文件存儲也有軟硬一體化的設備,但是其實普通拿一台伺服器/筆記本,只要裝上合適的操作系統與軟體,就可以架設FTP與NFS服務了,架上該類服務之後的伺服器,就是文件存儲的一種了。
主機A可以直接對文件存儲進行文件的上傳下載,與塊存儲不同,主機A是不需要再對文件存儲進行格式化的,因為文件管理功能已經由文件存儲自己搞定了。
優點:
1、造價交低:隨便一台機器就可以了,另外普通乙太網就可以,根本不需要專用的SAN網路,所以造價低。
2、方便文件共享:例如主機A(WIN7,NTFS文件系統),主機B(Linux,EXT4文件系統),想互拷一部電影,本來不行。加了個主機C(NFS伺服器),然後可以先A拷到C,再C拷到B就OK了。(例子比較膚淺,請見諒……)
缺點:
讀寫速率低,傳輸速率慢:乙太網,上傳下載速度較慢,另外所有讀寫都要1台伺服器裡面的硬碟來承擔,相比起磁碟陣列動不動就幾十上百塊硬碟同時讀寫,速率慢了許多。
【對象存儲】
典型設備:內置大容量硬碟的分布式伺服器
對象存儲最常用的方案,就是多台伺服器內置大容量硬碟,再裝上對象存儲軟體,然後再額外搞幾台服務作為管理節點,安裝上對象存儲管理軟體。管理節點可以管理其他伺服器對外提供讀寫訪問功能。
之所以出現了對象存儲這種東西,是為了克服塊存儲與文件存儲各自的缺點,發揚它倆各自的優點。簡單來說塊存儲讀寫快,不利於共享,文件存儲讀寫慢,利於共享。能否弄一個讀寫快,利 於共享的出來呢。於是就有了對象存儲。
首先,一個文件包含了了屬性(術語叫metadata,元數據,例如該文件的大小、修改時間、存儲路徑等)以及內容(以下簡稱數據)。
以往像FAT32這種文件系統,是直接將一份文件的數據與metadata一起存儲的,存儲過程先將文件按照文件系統的最小塊大小來打散(如4M的文件,假設文件系統要求一個塊4K,那麼就將文件打散成為1000個小塊),再寫進硬碟裡面,過程中沒有區分數據/metadata的。而每個塊最後會告知你下一個要讀取的塊的地址,然後一直這樣順序地按圖索驥,最後完成整份文件的所有塊的讀取。
這種情況下讀寫速率很慢,因為就算你有100個機械手臂在讀寫,但是由於你只有讀取到第一個塊,才能知道下一個塊在哪裡,其實相當於只能有1個機械手臂在實際工作。
而對象存儲則將元數據獨立了出來,控制節點叫元數據伺服器(伺服器+對象存儲管理軟體),裡面主要負責存儲對象的屬性(主要是對象的數據被打散存放到了那幾台分布式伺服器中的信息),而其他負責存儲數據的分布式伺服器叫做OSD,主要負責存儲文件的數據部分。當用戶訪問對象,會先訪問元數據伺服器,元數據伺服器只負責反饋對象存儲在哪些OSD,假設反饋文件A存儲在B、C、D三台OSD,那麼用戶就會再次直接訪問3台OSD伺服器去讀取數據。
這時候由於是3台OSD同時對外傳輸數據,所以傳輸的速度就加快了。當OSD伺服器數量越多,這種讀寫速度的提升就越大,通過此種方式,實現了讀寫快的目的。
另一方面,對象存儲軟體是有專門的文件系統的,所以OSD對外又相當於文件伺服器,那麼就不存在文件共享方面的困難了,也解決了文件共享方面的問題。
所以對象存儲的出現,很好地結合了塊存儲與文件存儲的優點。
最後為什麼對象存儲兼具塊存儲與文件存儲的好處,還要使用塊存儲或文件存儲呢?
1、有一類應用是需要存儲直接裸盤映射的,例如資料庫。因為資料庫需要存儲裸盤映射給自己後,再根據自己的資料庫文件系統來對裸盤進行格式化的,所以是不能夠採用其他已經被格式化為某種文件系統的存儲的。此類應用更適合使用塊存儲。
2、對象存儲的成本比起普通的文件存儲還是較高,需要購買專門的對象存儲軟體以及大容量硬碟。如果對數據量要求不是海量,只是為了做文件共享的時候,直接用文件存儲的形式好了,性價比高。
⑶ 電腦硬碟是怎樣存儲數據的
硬碟不是直接存儲我們現在人看到的數據,計算機中,通過2進制,將數據轉化為可以用2進製表示的數字數據,再對應機器的高電平低電平等可以用兩種機器物理狀態的狀態。
硬碟儲存數據的原理和盒式磁帶類似,只不過盒式磁帶上存儲是模擬格式的音樂,而硬碟上存儲的是數字格式的數據。寫入時,磁頭線圈上加電,在周圍產生磁場,磁化其下的磁性材料;電流的方向不同,所以磁場的方向也不同,可以表示 0 和 1 的區別。
讀取時,磁頭線圈切割磁場線產生感應電流,磁性材料的磁場方向不同,所以產生的感應電流方向也不同。
⑷ 硬碟是怎麼存儲數據的啊
硬碟是在硬質碟片(一般是鋁合金,以前
ibm
也嘗試過使用玻璃)上塗敷薄薄的一層鐵磁性材料。硬碟儲存數據的原理和盒式磁帶類似,只不過盒式磁帶上存儲是模擬格式的音樂,而硬碟上存儲的是數字格式的數據。寫入時,磁頭線圈上加電,在周圍產生磁場,磁化其下的磁性材料;電流的方向不同,所以磁場的方向也不同,可以表示
0
和
1
的區別。讀取時,磁頭線圈切割磁場線產生感應電流,磁性材料的磁場方向不同,所以產生的感應電流方向也不同。
不論是什麼計算機文件,歌曲,視頻,圖片,文檔等等都是以一個二進制的序列存在的,也就是很多個"10010001110011......"這樣的東西,硬碟上的存儲的文件實際上就是存儲著這些0和1的序列.硬碟的磁頭能夠按照指令讀取相應位置的信號,並且能夠改變指定位置的磁場方向,這就是數據的讀和寫.
⑸ 電腦硬碟是怎樣存儲數據的
硬碟里有眾多的環形軌道,用來存儲信息。當有存儲命令里,會將信息存儲到一定的位置,並記錄存儲的位置。當你要讀取時,電腦會先查詢記錄位置的信息,再根據這些信息,准確地找到存信息的真正的地方。這樣就完成發讀與工作。
存儲文件信息的地方叫數據區,記錄信息地址的地方,叫文件分配表。
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⑹ 硬碟是如何存儲數據的
硬碟是一種採用磁介質的數據存儲設備,數據存儲在密封於潔凈的硬碟驅動器內腔的若干個磁碟片上。這些碟片一般是在以鋁為主要成分的片基表面塗上磁性介質所形成,在磁碟片的每一面上,以轉動軸為軸心、以一定的磁密度為間隔的若干個同心圓就被劃分成磁軌(track),每個磁軌又被劃分為若干個扇區(sector),數據就按扇區存放在硬碟上。在每一面上都相應地有一個讀寫磁頭(head),所以不同磁頭的所有相同位置的磁軌就構成了所謂的柱面(cylinder)。傳統的硬碟讀寫都是以柱面、磁頭、扇區為定址方式的(CHS定址)。硬碟在上電後保持高速旋轉(5400轉/min以上),位於磁頭臂上的磁頭懸浮在磁碟表面,可以通過步進電機在不同柱面之間移動,對不同的柱面進行讀寫。所以在上電期間如果硬碟受到劇烈振盪,磁碟表面就容易被劃傷,磁頭也容易損壞,這都將給盤上存儲的數據帶來災難性的後果。
硬碟的第一個扇區(0道0頭1扇區)被保留為主引導扇區。在主引導區內主要有兩項內容:主引導記錄和硬碟分區表。主引導記錄是一段程序代碼,其作用主要是對硬碟上安裝的操作系統進行引導;硬碟分區表則存儲了硬碟的分區信息。計算機啟動時將讀取該扇區的數據,並對其合法性進行判斷(扇區最後兩個位元組是否為0x55AA或0xAA55 ),如合法則跳轉執行該扇區的第一條指令。所以硬碟的主引導區常常成為病毒攻擊的對象,從而被篡改甚至被破壞。可引導標志:0x80為可引導分區類型標志;0表示未知;1為FAT12;4為FAT16;5為擴展分區等等。
⑺ 目前主要三種數據存儲方式
三種存儲方式:DAS、SAN、NAS
三種存儲類型:塊存儲、文件存儲、對象存儲
塊存儲和文件存儲是我們比較熟悉的兩種主流的存儲類型,而對象存儲(Object-based Storage)是一種新的網路存儲架構,基於對象存儲技術的設備就是對象存儲設備(Object-based Storage Device)簡稱OSD。
本質是一樣的,底層都是塊存儲,只是在對外介面上表現不一致,分別應用於不同的業務場景。
分布式存儲的應用場景相對於其存儲介面,現在流行分為三種:
對象存儲: 也就是通常意義的鍵值存儲,其介面就是簡單的GET、PUT、DEL和其他擴展,如七牛、又拍、Swift、S3
塊存儲: 這種介面通常以QEMU Driver或者Kernel Mole的方式存在,這種介面需要實現Linux的Block Device的介面或者QEMU提供的Block Driver介面,如Sheepdog,AWS的EBS,青雲的雲硬碟和阿里雲的盤古系統,還有Ceph的RBD(RBD是Ceph面向塊存儲的介面)
文件存儲: 通常意義是支持POSIX介面,它跟傳統的文件系統如Ext4是一個類型的,但區別在於分布式存儲提供了並行化的能力,如Ceph的CephFS(CephFS是Ceph面向文件存儲的介面),但是有時候又會把GFS,HDFS這種非POSIX介面的類文件存儲介面歸入此類。
⑻ 硬碟是怎麼來存儲數據的
硬碟不是直接存儲我們現在人看到的數據,計算機中,通過2進制,將數據轉化為可以用2進製表示的數字數據,再對應機器的高電平低電平等可以用兩種機器物理狀態的狀態。
硬碟儲存數據的原理和盒式磁帶類似,只不過盒式磁帶上存儲是模擬格式的音樂,而硬碟上存儲的是數字格式的數據。寫入時,磁頭線圈上加電,在周圍產生磁場,磁化其下的磁性材料;電流的方向不同,所以磁場的方向也不同,可以表示 0 和 1 的區別。
讀取時,磁頭線圈切割磁場線產生感應電流,磁性材料的磁場方向不同,所以產生的感應電流方向也不同。
(8)硬碟的數據存儲方式擴展閱讀
硬碟使用注意事項:
1、在工作時不能突然關機。
硬碟當硬碟開始工作時,一般都處於高速旋轉之中,如果我們中途突然關閉電源,可能會導致磁頭與碟片猛烈磨擦而損壞硬碟,因此要避免突然關機。關機時一定要注意麵板上的硬碟指示燈是否還在閃爍,只有在其指示燈停止閃爍、硬碟讀寫結束後方可關閉計算機的電源開關。
2、防止灰塵進入。
灰塵對硬碟的損害是非常大的,這是因為在灰塵嚴重的環境下,硬碟很容易吸引空氣中的灰塵顆粒,使其長期積累在硬碟的內部電路元器件上,會影響電子元器件的熱量散發,使得電路元器件的溫度上升,產生漏電或燒壞元件。
3、要防止溫度過高或過低。
溫度對硬碟的壽命也是有影響的。硬碟工作時會產生一定熱量,使用中存在散熱問題。溫度以20~25℃為宜,過高或過低都會使晶體振盪器的時鍾主頻發生改變。溫度還會造成硬碟電路元器件失靈,磁介質也會因熱脹效應而造成記錄錯誤。
⑼ 硬碟按照數據的存儲方式傳統的分為什麼和新型的什麼
傳統的硬碟是指的機械硬碟,硬碟的數據載體是一種磁性材料,通過磁頭來改變磁性材料的極性排布,由此記錄01數據。
新型的硬碟則是固態硬碟,與傳統硬碟的不同點在於是通過電位變化來實現01數據的記錄。
⑽ 數據是以什麼形式存儲在硬碟里的
不論是數據或程序,它們都是以二進制的形 式存儲在磁碟上,具體來說是靠文件分配表 ,把這些二進制數據進行登記,並以鏈表的 形式記錄,表頭是文件的起始地址,整個文 件並不一定是連續的,而是一個節點一個節 點的連接起來的。,望採納。