Linux之初识磁盘

Posted 2021-02-09 游小刀

磁盘知识体系概括

机械硬盘和固态硬盘

机械磁盘剖开图

 

磁盘工作的视频动画，主轴转动，机械手读写

模拟磁盘工作视频，点击中间三角播放

磁盘结构详解

磁盘外部结构

组成

主要由三部分组成：盘片、主轴（机械硬盘）、磁头。

转速

SAS硬盘，根据转速来划分，有常见的三种

7200转      容量在1TB~10TB

10K转        容量在300G~1.8T

15k转         容量在300G~900G

注：转速的表达用rpm，即round per minute

接口类型

磁盘接口：水壶的壶嘴，定义与服务器如何连接，将决定数据的读写速度

SATA， 也叫串口

SCSI，最早用于高端服务器，特点就是速度快，造价高

SAS，既要scsi的性能，又要sata的方便，就诞生了SAS

PCI-E，最初主要用于快速的设备价格最高，速度最快，网卡、显卡。慢慢的出现了硬盘，现在主要用于固态硬盘

机械硬盘一般用SATA、SAS;固态硬盘sata、sas、pci-e都有用

百度不同接口的图片，以他们的区别不同

磁盘内部组成

磁头（Head）

由上到下，从0开始编号

盘面数量 == 磁头数量

作用：用来写入和读取数据的

磁道（Track）

由外向内，从0开始编号

以主轴为中心的不同的圆环区域（呼啦圈）

扇区（Sector）

一个磁道上面的最小单位，从数字1开始

默认大小512字节

柱面（Cylinder）

不同盘面上相同的磁道，组成的图形（圆柱体）。

柱面的数量 == 磁道的数量

磁盘默认是按照柱面进行读写。

两种读写的方式：

磁头的切换---0磁头切换为1磁头，由电信号控制

磁道的变化（寻道）--- 机械的变化

单元块（Units）

表示一个柱面的大小（其实是固定的）

计算磁盘的大小

磁盘的大小 = 柱面数量 * 每个柱面的大小

柱面的大小 = 磁道的大小 * 磁头的数量

磁道的大小 = 扇区的大小 * 每个磁道的扇区数量

[root@learn-Linux001 ~]# fdisk -l

Disk /dev/sda: 8589 MB, 8589934592 bytes
255 heads, 63 sectors/track, 1044 cylinders
# 255磁头    63扇区/磁道        1044柱面 
Units = cylinders of 16065 * 512 = 8225280 bytes
# 一个单元块的大小（柱面的大小）

Sector size (logical/physical): 512 bytes / 512 bytes
I/O size (minimum/optimal): 512 bytes / 512 bytes
Disk identifier: 0x000ad34b

   Device Boot      Start         End      Blocks   Id  System
/dev/sda1   *           1          26      204800   83  Linux
Partition 1 does not end on cylinder boundary.
/dev/sda2              26         124      786432   82  Linux swap / Solaris
Partition 2 does not end on cylinder boundary.
/dev/sda3             124        1045     7396352   83  Linux

 

计算

[root@learn-Linux001 ~]# echo 512*63|bc
32256
[root@learn-Linux001 ~]# #磁道的大小
[root@learn-Linux001 ~]# echo 512*63|bc
32256
[root@learn-Linux001 ~]# #柱面的大小
[root@learn-Linux001 ~]# echo 512*63*255|bc
8225280
[root@learn-Linux001 ~]# #磁盘的大小
[root@learn-Linux001 ~]# echo 512*63*255*1044|bc
8587192320

 

 

磁盘容量单位与常见的计算方法

位：bit

字节：Byte ，等于8bit

1kb = 1024Byte

1mb = 1024kb = 1024*1024 Byte

GB、TB、.......

但是硬件厂商的是按照1000来计算的。所以，买回来的硬盘500GB硬盘实际可以使用的是465GB左右。

[root@learn-Linux001 ~]# #将上面的结果换算成G

[root@learn-Linux001 ~]# echo 512*63*255*1044/1024/1024/1024|bc
7
[root@learn-Linux001 ~]# #结果不对，变成了7.因为bc是基础计算器，只能算整数
[root@learn-Linux001 ~]# #我们需要使用awk

[root@learn-Linux001 ~]# awk \'BEGIN{print 1/3}\'
0.333333
[root@learn-Linux001 ~]# awk \'BEGIN{print 512*63*255*1044/1024/1024/1024}\'
7.99745
[root@learn-Linux001 ~]# 

 

磁盘的选择

 

固态硬盘和机械硬盘的区别

diy.pconline.com.cn/750/7501340.html  固态硬盘的颗粒详细介绍

https://www.mydigitaldiscount.com/everything-you-need-to-know-about-slc-mlc-and-tlc-nand-flash.html