磁碟相關知識

2022-08-27 00:18:24 字數 1344 閱讀 1621

1、磁碟的io單位

(1)磁碟讀寫的時候都是以扇區為最小定址單位的,乙個扇區的大小是512位元組,每次磁頭連續讀寫的時候,即使一次只寫了乙個位元組的資料,那麼下一次就不能再向這個扇區剩餘的部分接著寫入,而是要尋找乙個空扇區來寫。對於磁碟來說,一次磁頭的連線讀或者寫叫做一次io

2、影響磁碟效能的因素

目前磁碟可以分為單碟盤和多碟盤,前者在盤體內只有一張碟片,後者則有多張。每張碟片的正反兩面都可以存放資料,所以每張碟片需要有2個磁頭,各讀寫一面。但是不管有多少盤面和磁頭,同一時刻只允許乙個磁頭來讀寫資料,因此提高磁碟面數量只能提高容量,下面列舉幾個影響磁碟效能的因素:轉速、尋道速度、單碟容量、介面速度

3、內部傳輸速率和外部傳輸速率

內部傳輸速率:指的是磁頭讀寫磁碟時的最高速率,它不包含磁頭尋道所花費的時間,是理想化得速率,理論上 10000轉的scsi磁碟內部傳輸速率大概是1000mb/s,但實際上只有80mb/s左右,中間這些損耗都花費在換道上了。raid出現後,很多磁碟可以聯合起來,同一時刻總有至少一塊磁碟的磁頭在讀寫狀態,這就大大 提公升了磁碟的效能,避免了換道所帶來的損耗,所以raid能夠顯著提公升傳輸速率

外部傳輸速率:磁碟從碟片將資料讀出,然後存放到磁碟驅動器的快取晶元中,再將資料從快取中取出,通過外部介面傳送給主機板上的磁碟控制器,從介面道磁碟控制器的傳輸速率,就是硬碟的外部傳輸速率。外部介面速率通常大於實際磁頭讀寫資料的速率

4、io延遲與queue depth

io延遲指控制器將io指令發出之後,直到io完成的過程中所消耗的時間,目前業界有不成文的規定,只要io延遲在20ms以內,此時io的效能對於應用程式來說都是可以接受的,但是如果大於20ms,應用的效能將會受到比較大的影響

我們可以推算儲存,儲存裝置應當滿足的最低iops要求應該為1000/20=50,即要求儲存裝置最低能夠提供每秒50次io。

思考乙個問題:如果延遲是1ms,那麼iops=1000/1,就是每秒1000次io,這個數值和剛才提到的十幾萬iops有出入,為什麼?因為io指令是批量傳送的,只要儲存裝置肚量和消化能力足夠,每個肚量是=由queue depth(qd)決定的,一般主機控制器端可以將該值設定為64,128等。隨著qd的增加,io延遲也會隨機增加,公式如下:iops=qd/io延遲

5、傳輸頻寬

傳輸頻寬指的是磁碟在傳輸資料時資料流的速度:

寫入10000個1kb的檔案需要10s,傳輸頻寬只能達到每秒1mb

寫入乙個10mb的檔案用了0.1s,傳輸頻寬就是100mb/s

6、mbr與分割槽表

硬碟的主引導扇區(mbr)位於硬碟的物理扇區0柱面,0磁頭,1扇區(512位元組(主引導記錄446位元組,分割槽表64位元組,55aa(2位元組保留))),而硬碟分割槽表在主引導扇區之中佔64位元組。那意思就是硬碟分割槽表也是在0柱面,0磁頭,1扇區中

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