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浪潮存储培训-产品工程师认证部分教材DISK技术
汇报人：AA
2024-01-20
DISK技术概述
DISK技术基础
DISK技术进阶
DISK技术应用实践
DISK技术性能优化
DISK技术前沿动态与发展趋势
contents
目
录
01
DISK技术概述
DISK技术定义
DISK（Direct-AttachedStorage，直连式存储）技术是一种将存储设备直接连接到服务器或工作站上的存储解决方案，通过专用的数据通道进行数据传输和管理。
DISK技术发展
随着计算机技术的不断进步，DISK技术经历了从早期的SCSI接口到现代的SATA、SAS等接口的发展，同时存储容量、传输速度和可靠性等方面也得到了显著提升。
DISK技术原理：DISK技术通过专用的数据通道（如SCSI、SATA、SAS等）将存储设备直接连接到服务器或工作站上，实现数据的快速传输和直接管理。服务器或工作站可以直接对存储设备进行读写操作，无需经过网络传输，从而提高了数据传输效率和可靠性。
高速传输：由于数据直接在服务器和存储设备之间传输，避免了网络传输的延迟和瓶颈，因此DISK技术具有非常高的数据传输速度。
直接管理：服务器或工作站可以直接对存储设备进行管理和配置，无需经过额外的网络设备和管理软件，简化了存储管理过程。
稳定性高：DISK技术通常采用专用的数据通道和成熟的接口标准，具有较高的稳定性和可靠性。
企业级应用
企业级应用通常需要处理大量的业务数据和关键任务，DISK技术可以提供高可靠性、高稳定性的数据存储和管理功能，保障企业级应用的稳定运行。
数据库应用
数据库通常需要处理大量的读写操作和数据存储需求，DISK技术可以提供高速、稳定的数据传输和直接管理功能，满足数据库应用的需求。
多媒体处理
多媒体处理涉及大量的音频、视频等数据的存储和传输，DISK技术可以提供大容量的存储空间和高速的数据传输能力，满足多媒体处理的需求。
科研计算
科研计算通常需要处理大量的数据和复杂的计算任务，DISK技术可以提供高性能的存储和传输能力，支持科研计算的高效进行。
02
DISK技术基础
03
不同类型磁盘驱动器的性能差异
例如，SSD相比HDD具有更快的读写速度、更低的功耗和更高的抗震性能。
01
磁盘驱动器类型
包括HDD（机械硬盘）、SSD（固态硬盘）等。
02
性能参数
主要包括容量、转速、缓存、平均寻道时间、平均访问时间等。
1
2
3
如SATA、SAS、NVMe等，以及各自的特点和适用场景。
磁盘接口
包括SCSI、ATA、FC等，以及各自的优缺点和适用范围。
传输协议
根据实际需求选择合适的接口和协议，以实现最佳的性能和兼容性。
磁盘接口与传输协议的选择
03
DISK技术进阶
01
02
RAID0
条带化，提供最高性能，无数据冗余。
RAID1
镜像，提供数据冗余和可用性，性能略低于RAID0。
RAID5
分布式奇偶校验，提供数据冗余和可用性，读性能较高，写性能略低。
RAID6
双重分布式奇偶校验，提供更高级别的数据冗余和可用性，性能略低于RAID5。
RAID10（或RA…
镜像加条带化，提供最高级别的数据冗余和可用性，性能较高。
03
04
05
通过监测磁盘的多个参数来预测故障，如读写错误率、重新分配扇区数等。
S.M.A.R.T.技术
定期巡检
热备盘技术
数据迁移与重建
定期对磁盘进行巡检，检查磁盘状态、性能和潜在问题。
在RAID组中配置热备盘，当检测到某个磁盘故障时，自动用热备盘替换故障盘并重建数据。
在磁盘故障前将数据迁移到其他磁盘上，并在必要时进行数据重建。
04
DISK技术应用实践
大数据存储挑战
01
分析大数据场景下数据存储面临的挑战，如数据量巨大、数据类型多样、处理速度要求高等。
DISK技术在大数据中的应用
02
探讨DISK技术在大数据场景中的应用，如分布式文件系统、NoSQL数据库等。
大数据存储技术发展趋势
03
展望大数据存储技术的发展趋势，如全闪存技术、软件定义存储等。
05
DISK技术性能优化
通过合理的数据布局减少磁盘寻道时间，例如将频繁访问的数据放置在相邻的磁道或扇区。
优化数据布局
利用多核处理器并行处理多个I/O请求，提高整体吞吐量。
并发I/O处理
采用合适的I/O调度算法，如CFQ、NOOP或Deadline，以适应不同工作负载的需求。
I/O调度算法优化
根据数据访问模式和频率，动态调整缓存大小和替换策略，以提高缓存命中率。
智能缓存算法
通过预测数据访问模式，提前将数据读入缓存或延迟将数据写入磁盘，以减少磁盘I/O次数。
预读和写回策略
为不同类型的数据或应用分配独立的缓存空间，避免缓存污染并提高性能。
缓存分区
使用多路径管理软件，如DeviceMappe
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