磁盘

1、磁盘基本结构和运行原理

2、 磁盘速度慢(数字时代的机械运行)

3、磁盘存储和表示数据(有磁和无磁)

4、格式化

低级格式化:将空白磁盘划分为柱面和磁道,再将磁道划分为扇区

高级格式:创建文件系统

5、磁盘内部结构

7、磁道、柱面(cylinder)、扇区(sector)

8、通过磁头(Header),柱面(cylinder),扇区(sector)可准确定位磁盘上的数据

 9、影响磁盘性能的4个因素(转速、寻道速度、数据密度、接口协议和速度ATA和SCSI)

10、几个名词(顺序IO、随机IO、IOPS(有前提是顺序io还是随机io)、DMA模式(Direct Memory Access)cpu发指令,zhongd)顺序IO和随机IO根据使用数据的特点,一般数据库使用的是随机IO11、操作系统与磁盘操作系统保证性能和效率的情况下,进行上下层面的沟通、组织、协调对上通过格式化创建文件系统,上层应用程序对文件系统进行操作,达到进一步的封装对下,通过对磁盘驱动程序操作磁盘,为上层提供安全、可靠的数据12、Linux IO调度算法资源充足的情况下写是很快的写有多种方式:带缓存的写和不带缓存的写IO调度器的原则是尽量让磁头在一个方向移动,移动到底再往反向走,这是生活中的电梯模型,IO调度器也叫电梯,对应算法也叫电梯算法13、监控磁盘iostat  1、整个计算机体系IO相对慢,IO包括磁盘和网路2、1s = 1000ms = 1000 000 us = 1000 000 000 ns3、操作系统将cpu分时设置成可以中断和打断因为cpu发个指令给磁盘,cpu不等待磁盘响应可中断4、磁盘慢是机械运动,所以慢5、计算机体系是用0和1两级状态来保存数据的,磁盘通过磁化和非磁化来保存6、磁盘500G = 500 *1000M和网卡用的是相同的进制,跟文件系统bit和byte不一样文件系统的进制换算

1 Byte = 8 Bits

1 KB = 1024 Bytes

1 MB = 1024 KB

1 GB = 1024 MB 

 

500G硬盘实际上硬盘空间为465G左右。因为硬盘厂商的进位制采用的是1000进位,而操作系统的进位制采用的是1024进制。
500G*1000*1000*1000=500,000,000,000Byte(字节)

500,000,000,000Byte/1024/1024/1024=约为465GB
8、磁盘转速5400转(5400 RPM(round per minute)) 7500转、15000转
9、目前来说一个扇区一般为512个字节,读/写数据的最小单位为一个扇区
10、0扇区:0盘面、0柱面的第一个扇区,开机自检完后,操作系统启动程序安装在0扇区上,
11、线速度,数据越靠外面读取数据越快,角速度相同,越到外面线速度越快
12、lab线性的方式
13、影响磁盘性能的因素
转速
寻道(址)速度
数据密度
接口协议和速度
14、磁盘的驱动安装在操作系统内核上
15、Linux的IO算法
磁盘内部的传动臂摇摆有一定的算法,不按照IO的到达顺序来读写的,操作系统尽量合并一些IO提高IO性能
16、IO调度器是真的写一般写数据写到缓存,IO调度写数据写到磁盘上去

 iostat

 

第一眼看使用率%util第二眼看await

 

rrqm/s:读请求IO每秒合并数

wrqm/s:

r/s:

w/s:

rsec/s:

wsec/s:

await:排队时间和消耗在磁盘上的时间

%util:统计磁盘的使用率

 

19block是扇区的整数倍 page是block的整数倍数

层层缓存

register缓存cache,cache缓存内存,内存缓存磁盘减少真正IO的读写。


  

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