《存储系统小结》课件.ppt

*****************存储系统的概念和作用存储系统存储系统是计算机系统的重要组成部分，负责存储和管理数据。作用存储系统用于存储和管理各种数据，包括操作系统、应用程序、用户数据等。存储方式存储系统采用多种存储技术，如磁性存储、光学存储、半导体存储等。数据保护存储系统提供数据备份、容灾、安全等功能，确保数据安全和可靠性。存储系统的分类及特点按访问方式顺序访问存储器：磁带直接访问存储器：磁盘随机访问存储器：内存按介质类型磁性存储器：硬盘、磁带光学存储器：CD-ROM、DVD半导体存储器：内存、闪存按存储速度高速存储器：内存、缓存中速存储器：硬盘低速存储器：磁带、光盘按存储容量小型存储器：内存、缓存中型存储器：硬盘、光盘大型存储器：磁带库、云存储磁性存储设备硬盘驱动器硬盘驱动器是一种以磁记录方式存储数据的存储设备，它包含磁盘、磁头和电机等组件。磁带驱动器磁带驱动器是使用磁带作为存储介质的存储设备，它主要用于备份和归档数据。软盘软盘是使用薄片磁性材料作为存储介质的存储设备，它在过去广泛应用于个人电脑。磁盘驱动器的工作原理1读取数据磁盘控制器将读写头移动到指定磁道，然后旋转磁盘，使所需扇区对准读写头。读写头将数据从磁盘上的磁性介质读取到内存中。2写入数据磁盘控制器将数据写入到磁盘上的磁性介质。控制器将数据转换成磁性信号，并通过读写头将信号写入磁盘。3寻址磁盘驱动器使用柱面-磁道-扇区地址方式来定位数据。每个磁盘都有多个柱面，每个柱面包含多个磁道，每个磁道包含多个扇区。磁盘驱动器的性能指标磁盘驱动器的性能指标，是衡量其性能的重要指标。平均访问时间、数据传输率、磁盘容量、寻道时间、旋转延迟等指标都会影响到磁盘的整体性能。磁盘阵列技术1提高存储性能多个磁盘同时工作，提高数据读写速度，减少数据传输时间。2增强数据可靠性数据冗余存储，即使某个磁盘故障，也不会丢失数据，保障数据安全。3扩展存储容量多个磁盘组成阵列，扩大存储空间，满足大容量存储需求。光学存储设备光学存储设备利用激光束读取和写入数据。光盘表面涂有反射层，激光束照射到光盘表面，反射的光束被传感器接收。根据反射光束的变化，可以读取数据。写入数据时，激光束加热光盘表面，使其发生物理变化，从而记录数据。光学存储设备具有容量大、成本低、耐用性好等优点，广泛应用于数据备份、软件安装、音乐、视频等领域。CD-ROM和DVD的工作原理激光束扫描激光束扫描光盘表面，读取数据信息。数据以凹坑和凸起形式存储。光信号转换光束反射的光信号转换成电信号。数据解码数字解码器将电信号解码成计算机可读数据。光学存储设备的特点长期保存光盘可以存储数据的时间比磁带或硬盘更长，可以保存几十年。低成本光盘的制造成本很低，而且容量很大，因此性价比很高。便携性光盘体积小，重量轻，便于携带和运输。半导体存储设备半导体存储设备是一种利用半导体材料制成的存储设备，它具有速度快、体积小、功耗低、抗冲击等优点。半导体存储设备主要包括DRAM、SRAM和闪存等类型，广泛应用于计算机系统、移动设备、网络设备等领域。DRAM和SRAM的工作原理1DRAM动态随机存取存储器2电容存储使用电容存储数据3刷新需要周期性刷新4SRAM静态随机存取存储器DRAM使用电容存储数据，需要周期性刷新以保持数据。SRAM使用晶体管存储数据，无需刷新。闪存的工作原理和特点11.闪存工作原理闪存是一种非易失性存储器，它使用浮动栅极晶体管技术，通过电荷存储在浮动栅极上的方式来保存数据。22.闪存特点闪存具有高速度、高容量、低功耗、耐用等特点，使其成为各种电子设备中理想的存储器。33.闪存分类闪存分为NOR闪存和NAND闪存，NOR闪存主要用于存储程序代码，NAND闪存主要用于存储数据。44.闪存应用闪存广泛应用于手机、电脑、相机、MP3等电子产品中，以及固态硬盘、存储卡等。固态硬盘的工作原理和特点闪存芯片固态硬盘使用闪存芯片作为存储介质，闪存芯片由无数个微小的存储单元组成，每个存储单元可以存储一个比特数据。控制器控制器负责管理闪存芯片，控制数据的读写操作，以及进行错误检测和纠正。高速接口固态硬盘采用高速接口，如SATA或NVMe，可以实现更快的数据传输速度。存储系统的总线结构总线类型存储系统中常用的总线类型包括地址总线、数据总线和控制总线。总线结构总线结构可以是并行总线、串行总线或混合总线。数据传输总线用于在CPU、内存和外设之间传输数据。总线性能总线的性能指标包括带