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储基础知识之RAID、虚拟磁盘、卷和文件系统实战(五)

上一篇 / 下一篇  2012-12-28 17:20:31 / 精华(1) / 置顶(1) / 个人分类:计算机基础知识

1、软件RAID的三个缺点

占用内存空间、

占用CPU资源、

软件RAID程序无法将安装有操作系统的那个磁盘分区做成RAID模式,因为RAID程序是运行在操作系统之上的,所以在启动操作系统之前,是无法实现RAID功能的。

2RAID

RAID卡是一种利用独立硬件来实现RAID功能的方法,实现了RAID功能带CPU的板卡(SCSI卡或者IDE扩展卡)就叫RAID卡。

板载RAID芯片就是指南桥中有实现RAID功能的芯片

CPURAID卡俨然是一个小的计算机系统,有自己的CPU、内存、ROM、总线和IO接口,只不过这个小计算机是为大计算机服务的。

RAID卡上的内存,有数据缓存(缓冲内存)和代码执行内存(RAM)两种作用

缓存的两种写模式回写模式(上层发来的数据,RAID控制器将其保存到缓存中,立即通知主机IO已经完成)和透写模式(上层发来的数据,只有切切实实被RAID控制器写入硬盘之后,才会通知主机IO完成)

缓存有两种思想非常好预取(在缓存中预先把硬盘的数据读取过来,预想主机将会用这个数据)和假设(在缓存中的数据不写入磁盘,假设主机还会使用这个数据)

3卷管理

3.1、逻辑磁盘管理,LDMLogical Disks Management)就是将OS识别到的物理磁盘或虚拟化的逻辑磁盘进行组合,并再分配的软件。

3.2、物理卷PVPhysicalLVM将操作系统识别到的物理磁盘或RAID控制器提交的逻辑磁盘改了一个叫法,叫做物理卷。如果PV本身是已经经过RAID控制器虚拟化而成的一个LUN,那么这些扇区很有可能位于若干条带中,也就是说这个8192个扇区物理上不一定连续。

3.3、大量卷组VGVolume Group:多个PV可以被逻辑地放到一个VG中,VG是一个虚拟的大存储空间,逻辑上是连续的,尽管由多快PV组成,但是VG会将所有的PV首尾相连,组成一个逻辑上连续编址的大存储池

3.4、物理区块PPPhysical Partition:它是在逻辑上再将一个VG分割成连续的小块,LVM会记录PP的大小(由几个扇区组成)和PP序号偏移。这样相当于在VG这个大池中顺序切割,如果设定一个PP大小为4MB,那么这个PP就会包含8192个实际物理磁盘上的扇区

3.5、逻辑区块LP Logical Partition 一个LP可以对应一个PP也可以对应多个PP

3.6、逻辑卷LV Logical Volume也就是LVM提供的最终可用来存储数据的单位,生成的逻辑卷,在主机看来还是和普通磁盘一样,可以进行分区,格式化

4文件系统FAT16FAT32NTFS

FAT16File Allocate Table)把每个完整的数据存放在磁盘的某一个位置称为文件

FAT32文件可以在磁盘上不连续存放,由单独的数据结构来描述这个文件在磁盘上的分布,这个数据结构就是文件分配表。

NTFS采用元数据(用来描述其他数据是怎么组织存放的一种数据)来搜索文件。文件系统从磁盘上删除数据的过程中,只会修改相关的链表,从元数据中抹掉相应的记录,而不会去抹掉或者覆盖被删除的文件原来所对应的扇区上的任何数据。

5、文件系统的IO

5.1、同步IO:是指程序的某一时刻进程或者线程,如果同时刻调用了同步IO接口,则IO请求发出后,这个进程或线程必须等待IO路径的下位程序返回的信号,如果不能立刻收到下位的信号,这一直处于等待状态,不继续执行后续的代码,被操作系统挂起,操作系统继续执行其他的进程或者线程。

倘若IO的下位程序尚未得到上位程序请求的数据有两种方式:

5.2、非阻塞IO:如果暂时没有得到上位程序请求的数据,则返回通知通告上位程序数据未收到。

5.3、阻塞IO:本下位程序也等待它自己的下位程序来返回数据,直到数据成功返回,才将数据送给上位程序。

5.4、异步IO:是指操作系统会继续执行本线程或进程中后续的代码,直到时间片到时或者因其他原因被挂起。异步IO程序的响应速度不会受IO瓶颈影响。

5.5Direct IO:调用该接口的程序,其IO请求、数据请求以及回送的数据将都不被文件系统缓存(文件系统都有自己的缓存机制,增加缓存是为了使性能得到优化),而是直接进入应用程序的缓存。

                        零测试


TAG: 零测试 软RAID 文件系统 NTFS RAID卡 卷管理

 

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