服务器01-硬盘篇(HDD)
1.服务器硬盘参数表
2.服务器硬盘实体图
3.服务器硬盘逻辑结构图
扩展小知识
1）硬盘逻辑上由：柱面、磁头、扇区组成
2）早期的硬盘，每一圈磁道上的扇区数是相同的
3）磁盘总容量等于：柱面数*磁头数*扇区数*512B(每个扇区存储512字节)
后来磁盘容量遇到了瓶颈，如何才能增大磁盘的容量呢？
1）增加盘片尺寸(2.5变为3.5，无限大也不现实，太大了)
2）增加盘片数量(1-2-3-4，无限多也不现实，太厚了)
3）增加磁道数(一片盘同心圆数量由100增加到10000，得益于技术进步)
4）增加扇区数(同心圆很明显里面周长小，越往外周长越长，但是每个同心圆上的扇区数量是一样的，不行，太浪费了；采用等长扇区，周长越长的磁道上扇区越多)
5）增加扇区存储密度(原来一个扇区存512B，那现在存4KB-8KB，得益于技术进步)；此处是512n|512e|4Kn的由来
4.硬盘本身特性
1）硬盘服务器时间：即完成一个io请求所花费的时间(它由寻道时间、旋转延迟和数据传输时间三部分构成)
2）寻道时间：磁头移动到数据所在磁道的时间
7200 rpm的硬盘平均物理寻道时间是9ms 10000 rpm的硬盘平均物理寻道时间是6ms 15000 rpm的硬盘平均物理寻道时间是4ms
3）旋转延迟时间：磁头移动到数据所在磁道后，数据转到磁头下的时间(旋转延迟取决于磁盘转速，通常使用磁盘旋转一周所需时间的1/2表示)
7200 rpm的磁盘平均旋转延迟大约为60*1000/7200/2 = 4.17ms 10000 rpm的磁盘平均旋转延迟大约为60*1000/10000/2 = 3ms 15000 rpm的磁盘其平均旋转延迟约为60*1000/15000/2 = 2ms
4）数据传输时间：忽略不计(由于磁盘是机械运动，浪费的时间主要在寻道和旋转时间上)
5.磁盘两大关键指标
1）IOPS
IOPS (Input/Output Per Second)即每秒的输入输出量(或读写次数)，是衡量磁盘性能的主要指标之一。IOPS是指单位时间内系统能处理的I/O请求数量，一般以每秒处理的I/O请求数量为单位，I/O请求通常为读或写数据操作请求。
计算方法：IOPS = 1000 ms/ (寻道时间 + 旋转延迟 + 数据传输时间) 7200 rpm的磁盘IOPS = 1000 / (9 + 4.17) = 76 IOPS 10000 rpm的磁盘IOPS = 1000 / (6+ 3) = 111 IOPS 15000 rpm的磁盘IOPS = 1000 / (4 + 2) = 166 IOPS
数据传输时间忽略不计(由于磁盘是机械运动，浪费的时间主要在寻道和旋转时间上)
2）吞吐量
吞吐量即磁盘每秒读出或写入的数据量，通常用MB/s
3）IOPS和吞吐量的场景和关系
a.关注IOPS的场景：随机读写频繁的应用，如OLTP数据库、邮件服务器；特点：小快随机读写
读取10000个1KB文件，用时10秒：Throught(吞量)=1MB/s，IOPS=1000 b.关注吞吐量的场景：顺序读写频繁的应用，如电视台的视频编辑，安防视频监控等。特点：大块顺序读写
读取1个10MB文件，用时0.2秒 Throught(吞吐量)=50MB/s, IOPS=5
c.IOPS和吞吐量的关系
IOPS和吞吐量基本上是反比关系(非严格意义上，只是概要总结)：即IOPS高，吞吐量就低；IOPS低，吞吐量就高。