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这是由IBM、HP、Seagate三大储存设备制造公司共同支持的高新磁带办理技术，它能够极大地提高磁带备份数据量。

LTO磁带可将磁带的容量提高到100GB，假如经过压缩可达到200GB。

LTO技术不单可以增添磁带的信道密度，还可以在磁头和伺服结构方面进行全面改良，LTO技术采纳了先进的磁道伺服追踪系统来有效地监督和控制磁头的精准定位，防备相邻磁道的误写问题，达到提高磁道密度的目的。

2）磁盘储存磁盘分为软盘和硬盘，软盘是一个圆形而柔嫩的塑料薄片，它的一面或两面覆盖着铁氧化物颗粒。

这些颗粒拥有磁性，软盘自己并无读写头，需要软盘驱动器来读取数据。

可将软盘想象成硬盘中的一个盘片，用同一个软盘驱动器能够接见很多不同的软盘，用完一张，换上另一张即可。

而硬盘与硬盘驱动器是一个密切联系的整体，不可以切割。

硬盘由一个或很多个铝制或许玻璃制的碟片构成。

碟片外覆盖有铁磁性资料。

硬盘构成：

编写版word

硬盘所有盘片都固定在一个旋转轴上，这个轴是盘片主轴。

硬盘所有盘片之间是绝对平行的，在每个盘片的储存面上都有一个磁头，磁头与盘片之间的距离比头发丝的直径还小。

所有的磁头连在一个磁头控制器上，由磁头控制器负责各个磁头的运动。

磁头可沿盘片的半径方向动作，而盘片以每分钟数千转到上万转的速度在高速旋转，这样磁头就能对盘片上的指定地点进行数据的读写操作。

硬盘结构：

要认识硬盘工作原理，先认识硬盘的结构：

盘面、磁道、柱面和扇区。

盘面：

硬盘的每一个盘片都有两个盘面（side），每个盘面都会利用，都能够储存数据，称为有效盘片，也有极个别硬盘盘面数为单数。

每一个这样的有效盘面都有一个盘面号，又叫磁头号，因为每一个有效盘面都有一个对应的读写磁头，盘面号按次序从上至下从“0”开始挨次编号。

磁道：

磁盘在格式化时被区分红很多齐心圆，这些齐心圆轨迹叫做磁道。

磁道从外向内从0开始次序编号。

数据以脉冲串的形式记录在这些轨迹中，这些齐心圆不是连续记录数据，而是被区分红一段段的圆弧，这些圆弧的角速度相同。

因为径向长度不相同。

所以线速度不相同。

相同的转速下，外圈在相同时间段里划过的圆弧长度比内圈划过的圆弧长度大。

磁道是“看”不见的，不过盘面上以特别形式磁化了的一些磁化区，在磁盘格式化时就已规划完成。

柱面：

所有盘面上的同一磁道构成一个圆柱，往常称作柱面，每个圆柱上的磁头由上而下从“0”开始编号。

数据的读写按柱面进行，即磁头读/写数据时第一在同一柱面内从“0”磁头开始进行操作，挨次向下在同一柱面的不同盘面即磁头长进行操作，只在同一柱面所有的磁头所有读/写完成后磁头才转移到下一柱面，

因为选用磁头只需经过电子切换即可，而选用柱面则一定经过机械切换。

电子切换相当快，比在机械上磁头向周边磁道挪动快得多，所以，数据的读/写按柱面进行，而不按盘面进行。

也就是说，一个磁道写满数据后，就在同一柱面的下一个盘面来写，一个柱面写满后，才移到下一个扇区开始写数据。

读数据也依据这类方式进行，这样就提高了硬盘的读/写效率。

扇区：

磁道的一段圆弧叫做一个扇区，扇区从“1”开始编号，每个扇区中的数据作为一个单元同时读出或写入。

扇区是硬盘上储存的物理单位，每个扇区包含512个字节的数据和一些其余信息。

一个扇区有两个主要部分：

储存数据地址的表记符和储存数据的数据段。

硬盘工作原理：

磁头凑近主轴接触的表面，即线速度最小的地方，是一个特别的地区，它不寄存任何数据，称为启停区或着陆区（LandingZone），启停区外就是数据区。

在最外圈，离主轴最远的地方是“0”磁道，硬盘数据的寄存就是从最外圈开始的。

那么，磁头是怎样找到“0”磁道的地点的呢？

在硬盘中还有一个叫“0”磁道检测器的构件，它是用来达成硬盘的初始定位。

“0”磁道是这样的重要，致使好多硬盘不过因为“0”磁道破坏就报废，这是特别惋惜的。

初期的硬盘在每次关机从前需要运行一个被称为Parking的程序，其作用是让磁头回到启停区。

现代硬盘在设计上已摒弃了这个虽不复杂却很让人不愉快的小缺点。

硬盘不工作时，磁头逗留在启停区，当需要从硬盘读写数据时，磁盘开始旋转。

旋转速度达到额定的高速时，磁头就会因盘片旋转产生的气流而抬起，这时磁头才向盘片寄存数据的地区挪动。

盘片旋转产生的气流相当强，足以使磁头托起，并与盘面保持一个细小的距离。

这个距离越小，磁头读写数据的敏捷度就越高，自然对硬盘各零件的要求也越高。

初期设计的磁盘驱动器使磁头保持在盘面上方几微米处飞翔。

稍后一些设计使磁头在盘面上的飞翔高度降到约μm～μm，此刻的水平已经达到μm～μm，这不过人类头发直径的千分之一。

气流既能使磁头脱走开盘面，又能使它保持在离盘面足够近的地方，特别密切地跟从着磁盘表面呈起伏运动，使磁头飞翔处于严格受控状态。

磁头一定飞翔在盘面上方，而不是接触盘面，这类地点可防止擦伤磁性涂层，而更重要的是不让磁性涂层损害磁头。

可是，磁头也不可以离盘面太远，不然，就不可以使盘面达到足够强的磁化，难以读出盘上的磁化翻转（磁极变换形式，是磁盘上实质记录数据的方式）。

硬盘驱动器磁头的飞翔悬浮高度低、速度快，一旦有小的尘埃进入硬盘密封腔内，或许一旦磁头与盘体发生碰撞，即可能造成数据丢掉，形成坏块，甚至造成磁头和盘体的破坏。

所以，硬盘系统的密封必定要靠谱，在非专业条件下绝对不可以开启硬盘密封腔，不然，尘埃进入后会加快硬盘的破坏。

此外，硬盘驱动器磁头的寻道伺服电机多采纳音圈式旋转或直线运动步进电机，在伺服追踪的调理下精准地追踪盘片的磁道，所以，硬盘工作时不要有冲击碰撞，挪动时要当心轻放。

硬写原理：

系将文件存到磁上，按柱面、磁、扇区的方式行，即最初是第1磁道的第一磁下（也就是第1面的第一磁道）的所有扇区，而后，是同一柱面的下一磁，⋯⋯，一个柱面存后就推到下一个柱面，直到把文件内容所有写入磁。

（文件的在同一上寄存，先集中放在一个柱面上，而后再序寄存在相的柱面上，同一柱面，按面的序次序寄存。

）（从上到下，而后从外到内，数据的写按柱面行，而不按面行）系也以相同的序出数据。

出数据通知磁控制器要出扇区所在的柱面号、磁号和扇区号（物理地址的三个成部分）行。

磁控制器直接使磁零件步到相的柱面，通相的磁，等候要求的扇区移到磁下。

当需要从磁取数据，系会将数据地址磁，磁的控制路依据址将地址翻成物理地址，即确立要的数据在哪个磁道，哪个扇区。

了取个扇区的数据，需要将磁放到个扇区上方，了一点：

1）第一必找到柱面，即磁需要移准相磁道，个程叫做道，所耗叫做道，2）而后目扇区旋到磁下，即磁旋将目扇区旋到磁下。

个程耗的叫做旋。

即一次求（/写）达成程由三个作成：

1）道（）：

磁移定位到指定磁道2）旋延（）：

等候指定扇区从磁下旋3）数据（）：

数据在磁与内存之的扇区到来，磁控制器出每个扇区的，把些中的地址信息与期望出的磁和柱面号做比（即道），而后，找要求的扇区号。

待磁控制器找到扇区，依据其任是写扇区是扇区，来决定是写路，是出数据和尾部。

找到扇区后，磁控制器必在找下一个扇区从前扇区的信息行后理。

假如是数据，控制器算此数据的ECC，而后，把ECC与已的ECC对比。

假如是写数据，控制器算出此数据的ECC，与数据一同存。

在控制器此扇区中的数据行必需理期，磁旋。

磁存原理：

磁是/写的关元件。

写入，将脉冲代以磁化流形式加入磁圈，使介生相的磁化状，即磁。

出，磁中的磁化翻使磁的出圈生感信号，即磁。

写入数据：

着数据通磁将信息存在磁中取数据：

磁将磁中的信息出来2.光储存介质

版word

不论是CD光盘、DVD光盘等光储存介质，采纳的储存方式都与软盘、硬盘相同，是以二进制数据的形式来储存信息。

而要在这些光盘上边储藏数据，需要借助激光把电脑变换后的二进制数据用数据模式刻在扁平、拥有反射能力的盘片上。

而为了辨别数据，光盘上定义激光刻出的小坑就代表二进制的“1”，而空白处则代表二进制的“DVD0”。

盘的记录凹坑比CD-ROM更小，且螺旋储藏凹坑之间的距离也更小。

DVD寄存数据信息的坑点特别小，并且特别密切，最小凹坑长度仅为μm，每个坑点间的距离不过CD-ROM的50%，并且轨距只有μm。

CD光驱、DVD光驱等一系列光储存设备，主要的部分就是激光发生器和光监测器。

光驱上的激光发生器实质上就是一个激光二极管，能够产生对应波长的激光光束，而后经过一系列的办理后射到光盘上，而后经由光监测器捕获反射回来的信号进而辨别实质的数据。

假如光盘不反射激光则代表那边有一个小坑，那么电脑就知道它代表一个“1”；

假如激光被反射回来，电脑就知道这个点是一个“0”。

而后电脑即可以将这些二进制代码变换成为本来的程序。

当光盘在光驱中做高速转动，激秃顶在电机的控制下前后挪动，数据就这样络绎不绝的读取出来了。

光储存技术拥有储存密度高、储存寿命长、非接触式读写和檫出、信息的信噪比高、信息位的价钱低等长处。

3.半导体半导体储存主要分为两类：

和ROM2.闪存半导体储存器是一种以半导体电路作为储存媒体的储存器，内储存器就是由称为储存器芯片的半导体集成电路构成。

RAM和ROM都属于半导体储存器。

闪存：

闪存是电子可擦除只读储存器（EEPROM）的变种，闪存与EEPROM不同的是，EEPROM能在字节水平长进行删除和重写而不是整个芯片擦写，而闪存的大多半芯片需要块擦除。

闪存是以块为单位进行数据操作，闪存的写入操作一定在空白地区进行，假如目标地区已经有数据，一定先擦除后写入。

说到闪存就一定要提固态硬盘SSD了：

SSD主要由SSD控制器，FLASH储存阵列，板上DRA,（可选），以及跟HOST接口（诸如SATA，SAS，PCIe等）构成。

SSD主控经过若干个通道（channel）并行操作多块FLASH颗粒，近似RAID0，大大提高基层的带宽。

要提高基层带宽，能够增添基层并行的颗粒数目，也能够选择速度快的FLASH颗粒。

SSD的写入特色：

SSD擦除是以block为单位，而写入是以page为单位。

SSD读写实例：

初始状态BlockX的Page0和Page1分别存有数据α和β，BlockY则是空的。

此刻要写入新的数据γ，并且改正数据α为α'

。

写入的过程是这样的，先向blockX中的page2写入γ，并且把α'

写入page3中，而后将page0标志为荒弃（灰色），如图：

而后呢，将BlockX中的page123写入BlockY中对应地点，同时擦除BlockX。

这就是SSD的写入特色：

写入以Page为单位，擦除以Block为单位。

回到从前，以8通道为例，剖析HOST读写SSD的过程。

主控经过8通道连结8个FLASHDIE，每个小方块表示一个Page（假定大小为4KB）。

HOST先写入4KB数据

再写入16KB数据。

HOST连续写入，整个Block都写满。

HOST是经过LBA（LogicalBlockAddress，逻辑地址块）接见SSD的，每个LBA代表着一个Sector（一般为512B大小），操作系一致般以4K为单位接见SSD，我们把HOST接见SSD的基本单元叫用户页

（HostPage）。

而在SSD内部，SSD主控与FLASH之间是FLASHPage为基本单元接见

FLASH的，我们称

FLASHPage为物理页（PhysicalPage）。

HOST每写入一个HostPage,SSD主控会找一个

PhysicalPage把Host

数据写入，SSD内部同时记录了这样一条映照（

Map）。

有了这样一个映照关系后，下次

HOST需要读某个

HostPage时，SSD就知道从FLASH的哪个地点把数据读取上来。

SSD内部保护了一张映照表（MapTable），HOST每写入一个HostPage，就会产生一个新的映照关系，这个映照关系会加入（第一次写）或许改正（覆盖写）MapTable；

当读取某个HostPage时，SSD第一查找MapTable中该HostPage对应的PhysicalPage，而后再接见Flash读取相应的Host数据。

对绝大多半SSD，我们能够看到上边都有板载DRAM，其主要作用就是用来储存这张映照表。

连续从前的SSD写操作，当整个SSD写满后，从用户角度来看，假如想写入新的数据，则一定删除一些数据，而后腾出空间再写。

用户在删除和写入数据的过程中，会致使一些Block里面的数据变得无效或许变老。

Block中的数据变老或许无效，是指没有任何映照关系指向它们，用户不会接见到这些FLASH空间，它们被新的映照关系所取代。

比方有一个HostPageA，开始它储存在FLASH空间的X,映照关系为A->

X。

此后，HOST重写了该HostPage，因为FLASH不可以覆盖写，SSD内部一定找寻一个没有写过的地点写入新的数据，假定为Y，这个时候新的映照关系成立：

A->

Y，从前的映照关系排除，地点X上的数据变老无效，我们把这些数据叫垃圾数据。

跟着HOST的连续写入，FLASH储存空间慢慢变小，直到耗尽。

假如不及时除去这些垃圾数据，HOST就没法写入。

SSD内部都有垃圾回收体制，它的基根源理是把几个Block中的有效数据（非垃圾数据，上图中的绿色小方块表示的）集中搬到一个新的Block上边去，而后再把这几个Block擦除去，这样就产生新的可用Block了。

Block中有效数据为A，B，C，Block上有效数据为D，F，E，G，红色方块为无效数据。

垃圾回收机

制就是先找一个未写过的可用Blockz，而后把Blockx和Blocky的有效数据搬移到Blockz上边去，这样Blockx和Blocky上边就没有任何有效数据，能够擦除变为两个可用的Block。

当整个SSD写满以后，假如想写入新的数据，则一定删除一些数据，而后腾出空间再写。

一块刚买的SSD，你会发现写入速度很快，那是因为一开始总能找到可用的Block来进行写入。

可是，跟着你对SSD的使用，你会发现它会变慢。

原由就在于SSD写满后，当你需要写入新的数据，常常需要做上述的垃圾回收：

把若干个Block上边的有效数据搬移到某个Block，而后擦掉原来的Block，而后再把你的Host数据写入。

这比最初纯真的找个可用的Block来写耗时多了，所以速度变慢也即可以理解了。

假定HOST要写入4KB数据（H），因为目前可用Block过少，SSD开始做垃圾回收。

从上图能够看出，对Blockx来说，它需要把PageA,B,C的数据读出并写入到Blockz，而后Blockx擦除用于HOST数据写入。

从Host角度，它只写了4KB数据，但从SSD内部来说，它实质写入了4个Page（PageA,B,C写入Blockz，4KB数据H写入到Blockx）。

这就是写放大。

当要写入一个4KB的数据时，最坏的状况是一个块里已经没有洁净空间了，但有无效的数据能够擦除，所以主控就把所有的数据读到缓存，擦除块，缓存里更新整个块的数据，再把新数据写回去，这个操作带来的写入放大就是:

实质写4K的数据，造成了整个块（共512KB）的写入操作，那就是放大了128倍。

同时还带来了本来只需要简单调步写入4KB的操作变为：

闪存读取（512KB）→缓存改（4KB）→闪存擦除（512KB）→闪存写入（512KB），共四步操作，造成延缓大大增添，速度变慢。

所以说WA是影响SSD随机写入性能和寿命的要点要素。

SSD内部需要预留空间，这部分空间HOST是看不到的。

这部分预留空间，不不过用以做垃圾回收，事实上，SSD内部的一些系统数据，也需要预留空间来储存，比方映照表、SSD固件以及其余的一些SSD

系统管理数据。

一个Block上有效的数据越少（垃圾数据越多），则回收速度越快。

1GB=1，000，000，000Byte，从基层FLASH的角度，1GB=1*1024*1024*1024Byte。

256GBFLASH为256*2^30Byte而一般说的256GBSSD容量为256*10^9Byte，所以有256*2^30-256*10^9）/（256*10^9）=7.37%的OP，假如把256GBFLASH容量的SSD配成240GBOP为14.5%，OP越大，每个BLOCK均匀有效数据率越小，所以OP越大，垃圾回收越快，写放大越小。

磨损均衡（WL，WearLeveling）：

写放大越小，意味着写入相同多的HOST数据，写入到FLASH中的数据越少，也就意味着FLASH损耗越小。

FLASH都是有必定寿命的，它是用P/E数（Program/EraseCount）来权衡的。

跟着用户对SSD的使用，会形成一些Block有很高的PE数，而有些Block的PE数却很低，这不是我们想看到的，会影响flash的寿命。

我们希望所有Block的PE数应当差不多，Block被均衡使用。

SSD内部的WL体制能够保证这一点。

WL：

动向WL和静态WL。

动向WL：

就是在使用Block进行擦写操作的时候，优先精选PE数低的；

静态WL：

就是把长久没有改正的老数据（如只读文件数据）从PE数较低的Block中搬出来，而后找个PE数较高的Block进行寄存，这样，从前低PE数的Block就能取出来使用。

静态WL下的闪存持久度最好。

对于擦写次数：

ssd储存空间完好擦写完一次算一次p/e（寿命单位）比方你ssd容量250g那么要储存读写250g的东西此后算一次p/e固态硬盘寿命计算公式：

寿命=实质容量=硬盘容量*使用率（一般不低于95%）实质写入=写入文件大小*写入放大率

储存方式、储存分类、储存有关协议及技术、储存的一些基础知识？

1.什么是储存？

储存是信息数据生计的地方，是信息的载体。

在储存业内，狭义上的储存指的是依据不同的业务，采纳适合、安全、有效的技术方案将信息寄存在拥有冗余、保护、迁徙等功能的物理媒介。

磁盘阵列和有关外头连结设备是储存中最重要的构成部分。

在大型数据中心中，计算机往常使用专用的光纤通道交换机和协议与磁盘阵列相连，来办理高负荷的公司级事务。

目前提到储存更多的是指与储存有关的整体解决方案，而不再仅限于磁盘阵列。

从广义上讲，客户希望解决的储存问题需要考虑储存物理构成、基础结构、保护方式、综合管理，并联合服务器、数据库、应用、网络架构、客户实质的业务应用和人员能力为其供应整体的储存解决方案。

广义的储存，能够理解为一组为现代公司供应信息存取、保护、优化和利用的整体解决方案，是以数据为中心的信息架构的支柱。

2.三种常有储存方式：

DAS（DirectAttachedStorage，直接外挂储存）是储存方式的一种方案。

这类储存方案的服务器结构好像PC机架构，外面数据储存设备（如磁盘阵列、光盘机、磁带机等）都直接挂接在服务器内部总线上，数据存储设备是整个服务器结构的一部分，相同服务器也担负着整个网络的数据储存职责。

直接连结储存DAS（DirectAttachedStorage）是对SCSI总线的进一步发展。

它对外利用SCSI总线通道和多个主机连结，解决了SCSI卡只好连结到一个主机上的缺点。

对内利用SCSI总线通道或FC通道、IDE接口连结多个磁盘，并实现RAID技术，形成一个磁盘阵列，进而解决了数据容错、大储存空间的问题。

DAS是以服务器为中心的储存系统结构，难以知足现代储存应用大容量、高靠谱、高可用、高性能、动向可扩展、易保护和开放性等多方面的需求。

解决这一问题的要点是将接见模式从以服务器为中心转变为以数据和网络为中心，实现扩展容量、增添性能和延长距离，特别是实现多个主机数据的共享，这推进了储存与计算的分别，即网络储存的发展。

NAS储存也往常被称为附带储存，顾名思义，就是储存设备经过标准的网络拓扑结构（比如以太网）添加到一群计算机上。

NAS是文件级的储存方法，它的要点在于帮助工作组和部门级机构解决快速增添储存容量的需求。

此刻用户采纳NAS许多的功能是用来文档共享、图片共享、电影共享等等，并且跟着云计算的发展，一些NAS厂商也推出了云储存功能，大大方便了公司和个人用户的使用。

NAS（附网储存系统）系统是用一个装有优化的文件系统和瘦操作系统的专用数据储存服务器，供应跨平台的文件共享功能。

NAS产品与客户之间的通信采纳NFS（NetworkFileSystem）协议、CIFS（CommonInternetFileSystem）协议，这些协议运行在IP之上。

只管NAS集成了系统、储存和网络技术，拥有扩展性强、使用与管理简单、跨平台文件共享、性能优化等特色。

但是，NAS系统也有其潜伏的限制性。

第一是它受限的数据库支持，NAS文件服务器不支持需大批依靠于数据库办理结果的应用（块级应用）。

其次是缺少灵巧性，它是一种专用设备。

最后，NAS备份与恢复的实现相当困难。

SAN（StorageAeraNetwork）储存地区网络，是一种经过网络方式连结储存设备和应用服务器的储存构架，这个网络专用于主机和储存设备之间的接见。

当有数据的存取需求时，数据能够经过储存地区网络在服务器和后台储存设备之间高速传输。

SAN是一种将储存设备、连结设备和接口集成在一个高速网络中的技术。

SAN自己就是一个储存网

络，肩负了数据储存任务，SAN网络与LAN业务网络相隔绝，储存数据流不会占用业务网络带宽。

在SAN

网络中，所有的数据传输在高速、高带宽的网络中进行，

SAN