1. 存储原理
硬盘的工作原理是利用特定的磁粒子的极性来记录数据。磁头在读取数据时，将磁粒子的不同极性转换成不同的电脉冲信号，再利用数据转换器将这些原始信号变成电脑可以使用的数据，写的操作正好与此相反。
温彻思特：“密封、固定并高速旋转的镀磁盘片、磁头沿盘片径向移动”是“温彻斯特”硬盘技术的精髓。
2. 组成原理
硬盘的物理组成：磁臂、磁头、盘片、盘面、传动轴、接口等
硬盘的逻辑组成：磁道、扇区、柱面等。
磁臂：驱动磁头在盘片上不同的磁道间移动；
磁头：磁头读取飞速旋转的盘片上的磁道上的数据；
盘片：盘片上有磁性物质来记录数据，一般一块硬盘由多个盘片；
盘面：每一个盘片有上下两个盘面，每一个盘面对应一个磁头；
传动轴：带动多个盘片飞速的选择；
接口：数据通过接口进行传输；
磁道：盘片上不同半径的圆周称为磁道；
扇区：为了利于数据的读取，将磁道进行等分成一些弧段，我们得到了扇区；
柱面：多个盘片上相同半径的磁道一起组成了柱面；
注意：数据的读写是按柱面进行的，而不是按盘面进行的，因为这样可以多个盘面并行读写，可以提高读写效率。所以硬盘分区时也是按照柱面来进行的。
3. 读写时间
硬盘的读写时间一般可以分为三部分：
寻道时间：即磁头在不同的磁道间移动所花费的时间；
数据读写时间：在盘片飞速旋转时，磁头进行读写，所以时间的长短与盘片旋转速度有关；
传输时间：数据通过接口进行传输，所以传输时间与接口有关；
注意：三部分时间中，寻道时间占了硬盘读写时间的绝大部分。
4. 硬盘分类：
安装硬盘的接口，也就是传输方式的不同硬盘可以分类如下：
用于PC:
IDE：又称ATA，并行接口，我们拆开PC机器可以看到IDE硬盘的数据线有很宽的一排接口，因为他是并行接口的。目前基本被淘汰，只存在于旧PC上。
SATA：即serial ATA，即ATA串口化的硬盘。串口接口的硬盘占用主板空间小，干扰小，传输距离长，所以从并口发展到了串口。目前有SATA2，SATA3等用于PC。
用于SERVER:
SCSI：Small Computer System Interface。SCSI接口具有应用范围广、多任务、大、CPU占用率低，以及热插拔等优点，但较高的价格使得它很难如IDE硬盘般普及，因此SCSI硬盘主要应用于中、高端服务器和高档中。
SAS：SAS(Serial Attached SCSI)即串行化的SCSI，是新一代的SCSI升级技术，和现在流行的Serial ATA(SATA)相同，都是采用串行技术以获得更高的传输速度，并通过缩短连结线改善内部空间等。(较多用于服务器)
FC：fiber channel，光纤通道。光纤通道硬盘是为提高多硬盘存储系统的速度和灵活性才开发的，它的出现大大提高了多硬盘系统的通信速度。光纤通道的主要特性有：性、高速、、连接设备数量大等。
(较多用于服务器)
目前Oracle的存储一般用SAS和FC这两种硬盘比较多。用于SERVER的硬盘，硬盘的控制器中自带有CPU，这样可以不占用SERVER中央CPU的时间。而IDE、SATA硬盘则没有CPU，所以会导致中央CPU的等待。当然IDE、SATA的容量比SAS和FC的容量要大很多。价格也要便宜很多。
串口与并口：
IDE/ATA ====>>串行化====>> SATA (PC)
SCSI ====>>串行化====>> SAS (SERVER)
FC：也是串口的。
串口接口的硬盘占用主板空间小，干扰小，传输距离长，所以从并口发展到了串口。并口数据线多，干扰大，传输距离短。
上面说的这些都是属于机械硬盘，现在固态硬盘开始出现。
固态硬盘（Solid State Disk、IDE FLASH DISK）用固态电子阵列而制成的硬盘，由和（）组成。其实就是用U盘来作为硬盘使用。
固态硬盘的优点：
1、读写速度快。采用闪存作为存储介质，读取速度相对机械硬盘更快。固态硬盘不用磁头，寻道时间几乎为0，持续写入的速度非常惊人。
2、物理特性，低功耗、无噪音、抗震动、低热量 、体积小、工作温度范围大。固态硬盘没有机械马达和风扇，工作时噪音值为0分贝。基于闪存
的固态硬盘在工作状态下能耗和发热量较低（但高端或大容量产品能耗会较高）。内部不存在任何机械活动部件，不会发生机械故障，也不怕碰撞、冲击、振动。典型的硬盘驱动器只能在5到55摄氏度范围内工作。而大多数固态硬盘可在-10~70摄氏度工作。固态硬盘比同容量机械硬盘体积小、重量轻。
固态硬盘的缺点：
1、固态硬盘容易坏，擦写次数（P/E）有限。闪存完全擦写一次叫做1次P/E，因此闪存的寿命就以P/E作单位,像常见的32nm MLC闪存芯片的寿命就为5000-10000P/E。需要注意的是这里的P/E与我们常说的读取写入的概念不同，闪存完全写满再清除才算一个P/E。
2、数据丢失不可恢复，要从损坏后的闪存芯片中数据恢复，从目前来讲几乎是不可能的。因为两者存储原理不同，固态硬盘删除文件时不是像机械硬盘那样仅仅删除文件的索引，而是全部删除。
3、越用越慢，固态硬盘使用闪存作为储存介质（怎么又是闪存），而闪存有个特性：必须先擦除之后才能再次写入数据，这一点和机械硬盘不同，机械硬盘可以直接在数据上面覆盖写入。
4、价格贵。
阅读(1377) | 评论(0) | 转发(0) |
