磁盘存储容量计算
第7章习题参考答案
第7章习题参考答案1．计算机的外围设备是指 D 。
A ．输入／输出设备B ．外存储器C ．输入／输出设备及外存储器D ．除了CPU 和内存以外的其他设备2．打印机根据印字方式可以分为 C 和 D 两大类，在 C 类打印机中，只有 A 型打印机能打印汉字，请从下面答案中选择填空。
A ．针型打印机B ．活字型打印机C ．击打式D ．非击打式3．一光栅扫描图形显示器，每帧有1024×1024像素，可以显示256种颜色，问刷新存储器容量至少需要多大解：因为28＝256，一个像素存储256色需8位，所以一帧的存储空间至少需要1024×1024×8bit=1MB]4. 一个双面CD －ROM 光盘，每面有100道，每道9个扇区，每个扇区512B ，请求出光盘格式化容量。
解：格式化容量＝盘面数×每面道数×每道扇区数×每扇区字节数＝2×100×9×512＝900KB5. 试推导磁盘存储器读写一块信息所需总时间的公式。
答：磁盘存储器读写一块信息所需总时间为T a =平均找道时间+平均等待时间+一块数据的写入(或读出)时间设磁盘转速为r 转/s ，每个磁道存储的信息量为N 个字节，则平均等待时间为磁盘旋转半圈所用的时间，即1/(2r)；设要传送的数据块大小为b 个字节，则有：磁盘旋转一周读出一个磁道的信息，即，每秒钟读出rN 个字节，所以传输b 个字节多用的时间为b/(rN)；由此，可得磁盘读写一块信息所需的时间公式为：rNb r T T s a ++=21秒，其中T s 为平均找道时间) 6. 一个双面磁盘，每面有220道，已知磁盘转速r=4000转/分，数据传输率为185000B/S,求磁盘总容量。
解：格式化容量为：因为转速r=4000转/分，所以每秒400/6转数据传输率为185000B/S ，所以磁道容量为185000/(400/6)=2775B双面，每面220道，所以总容量为2×220×2775＝1221000B７．某磁盘存储器转速为3000转／分，共有4个记录面，每道记录信息为12288B ，最小磁道直径为230mm ，共有275道,道密度为5道/mm 。
为什么移动硬盘的实际容量比标注容量小
为什么移动硬盘的实际容量比标注容量小
很多网友都反映，自己的移动硬盘实际容量并没有厂商标注的容量大，都怀疑自己是不是被坑了，其实不是的，小编现在为你解密为何硬盘实际容量小于标注容量的问题。
对于此种情况，有多方面原因导致
1.对于存储容量的计算，计算机和厂商的计算方式是不同的，计算机计算是1G=1024M，而厂商计算时采用G=1000M的方式，这当然会导致二者存在差异。
2.有的厂家在生产U盘时，会事先在U盘里面写入一些内置文件，这是要占用空间的。
3.对于移动硬盘，也有一小部分空间是用于充当回收站的作用存放被删除的移动硬盘的文件
4.U盘空间还保留了一小部分空间没有划分出来，可以通过磁盘管理工具查看，向小编的U 盘就由315MB的空间是作为保留空间的。
文字来源：jju盘装系统。
视频监控集中存储容量计算方法
视频监控集中存储容量计算方法公式如下：存储总容量（TB）=摄像机路数×视频带宽（Mbps）×1024（M变K）×1024（K 变B）×录像时间［3600秒（1小时）×24（1天）×天数）］÷8（bit）÷1000（B变K）÷1000（K变M）÷1000（M变G）÷1000（G变T）以1110路摄像机为例，每路数字视频流在按照MEPG-4编码方式码率2Mbps，存储7天，计算集中存储磁盘阵列所需1TB硬盘个数：存储总容量（TB）=1110×2Mbps×1024（M变K）×1024（K变B）×3600秒×24小时×7天÷8（bit）÷1000（B变K）÷1000（K变M）÷1000（M变G）÷1000（G变T）≈176T（即需176块硬盘）如果涉及RAID存储方式，再依据硬盘分配数量计算最终硬盘数量。
RAID5磁盘阵列硬盘容量计算RAID5容量计算的公式＝（硬盘数量-1）*容量三块300G硬盘算法：（3-1）*300＝600IDE硬盘实际容量都是不足的，所有生产厂家都如此，没话说。
做RAID的硬盘，除了主引导区、文件分配表，引导区要专用容量外，可能比一般硬盘要多出记录RAID信息的空间吧。
RAID0,RAID10,RAID5的实际容量如何计算？RAID0=硬盘容量*硬盘数量RAID0=G*NRAID10=硬盘容量*硬盘数量/2RAID10=G*N/2RAID5=硬盘容量*(硬盘数量-1)RAID5=G*(N-1)WW。
raidz容量计算
raidz容量计算英文回答：Raidz capacity calculation is an important aspect to consider when setting up a storage system using ZFS. Raidz is a data redundancy mechanism in ZFS that allows for the combination of multiple disks into a single logical unit, providing both data protection and increased storage capacity.To calculate the capacity of a raidz configuration, you need to take into account the number of data disks, the disk sizes, and the raidz level. Raidz levels includeraidz1, raidz2, and raidz3, each offering a different level of data protection.In a raidz1 configuration, one disk is used for parity, meaning that the capacity of the entire array is equal to the sum of the capacities of all the data disks minus one. For example, if you have four 2TB disks in a raidz1configuration, the usable capacity would be (4-1) 2TB =6TB.In a raidz2 configuration, two disks are used for parity, resulting in a higher level of data protection. The capacity calculation is similar to raidz1, but with two disks subtracted. For instance, if you have six 2TB disks in a raidz2 configuration, the usable capacity would be (6-2) 2TB = 8TB.In a raidz3 configuration, three disks are used for parity, providing the highest level of data protection. Again, the capacity calculation is similar to the previous configurations, but with three disks subtracted. For example, if you have eight 2TB disks in a raidz3 configuration, the usable capacity would be (8-3) 2TB =10TB.It's important to note that the usable capacity is always less than the sum of the capacities of all the disks due to the overhead required for parity data. Additionally, ZFS reserves a portion of the storage space for system use,further reducing the usable capacity.中文回答：Raidz容量计算是在使用ZFS设置存储系统时需要考虑的重要因素。
ElasticSearch日志容量的估算
ElasticSearch⽇志容量的估算
第三，容量预估计算⽅法如下：
总数据量（GB） = 原始数据量（GB） /每天 X 保留天数 X 净膨胀系数 X （副本 + 1）
磁盘存储（GB） = 总数据量（GB）* ( 1 + 0.15 + 0.05)
数据节点 = 向上取证（磁盘存储（GB）/ 每个数据节点的内存量 / 内存：数据⽐率）+ 1
Tips：腾讯云在 2019 4 ⽉的 meetup 分享中建议：磁盘容量⼤⼩ = 原始数据⼤⼩ * 3.38。
1个集群⽀持20个系统接⼊，每个系统预估每天产⽣30G⽇志，⽇志数据默认保留15天，⽇志数据默认保留1个副本⽇志数据量数据的⼤⼩为：20*30*15*2=12000G
预留 15%警戒磁盘⽔位空间。
为错误余量和后台活动预留+ 5％。
保留等效的数据节点以处理故障。
磁盘存储（GB） = 总数据量（GB）* ( 1 + 0.15 + 0.05) = 12000*1.2=14400G=14.4T。
监控图像存储时间和硬盘大小的计算
浅析存储空间大小与传输带宽的计算方法在视频监控系统中，对存储空间容量的大小需求是与画面质量的高低、及视频线路等都有很大关系。
下面对视频存储空间大小与传输带宽的之间的计算方法做以介绍。
比特率是指每秒传送的比特(bit)数。
单位为bps(BitPerSecond)，比特率越高，传送的数据越大。
比特率表示经过编码(压缩)后的音、视频数据每秒钟需要用多少个比特来表示，而比特就是二进制里面最小的单位，要么是0，要么是1。
比特率与音、视频压缩的关系，简单的说就是比特率越高，音、视频的质量就越好，但编码后的文件就越大;如果比特率越少则情况刚好相反。
码流(DataRate)是指视频文件在单位时间内使用的数据流量，也叫码率，是视频编码中画面质量控制中最重要的部分。
同样分辨率下，视频文件的码流越大，压缩比就越小，画面质量就越高。
上行带宽就是本地上传信息到网络上的带宽。
上行速率是指用户电脑向网络发送信息时的数据传输速率，比如用FTP上传文件到网上去，影响上传速度的就是“上行速率”。
下行带宽就是从网络上下载信息的带宽。
下行速率是指用户电脑从网络下载信息时的数据传输速率，比如从FTP服务器上文件下载到用户电脑，影响下传速度的就是“下行速率”。
不同的格式的比特率和码流的大小定义表：传输带宽计算：比特率大小×摄像机的路数=网络带宽至少大小;注：监控点的带宽是要求上行的最小限度带宽(监控点将视频信息上传到监控中心);监控中心的带宽是要求下行的最小限度带宽(将监控点的视频信息下载到监控中心);例：电信2Mbps的ADSL宽带，理论上其上行带宽是512kbps=64kb/s，其下行带宽是2Mbps=256kb/s 例：监控分布在5个不同的地方，各地方的摄像机的路数：n=10(20路)1个监控中心，远程监看及存储视频信息，存储时间为30天。
不同视频格式的带宽及存储空间大小计算如下：地方监控点：CIF视频格式每路摄像头的比特率为512Kbps，即每路摄像头所需的数据传输带宽为512Kbps，10路摄像机所需的数据传输带宽为：512Kbps(视频格式的比特率)×10(摄像机的路数)≈5120Kbps=5Mbps(上行带宽)即：采用CIF视频格式各地方监控所需的网络上行带宽至少为5Mbps;D1视频格式每路摄像头的比特率为1.5Mbps，即每路摄像头所需的数据传输带宽为1.5Mbps，10路摄像机所需的数据传输带宽为：1.5Mbps(视频格式的比特率)×10(摄像机的路数)=15Mbps(上行带宽)即：采用D1视频格式各地方监控所需的网络上行带宽至少为15Mbps;720P(100万像素)的视频格式每路摄像头的比特率为2Mbps，即每路摄像头所需的数据传输带宽为2Mbps，10路摄像机所需的数据传输带宽为：2Mbps(视频格式的比特率)×10(摄像机的路数)=20Mbps(上行带宽)即：采用720P的视频格式各地方监控所需的网络上行带宽至少为20Mbps;1080P(200万像素)的视频格式每路摄像头的比特率为4Mbps，即每路摄像头所需的数据传输带宽为4Mbps，10路摄像机所需的数据传输带宽为：4Mbps(视频格式的比特率)×10(摄像机的路数)=40Mbps(上行带宽)即：采用1080P的视频格式各地方监控所需的网络上行带宽至少为40Mbps;监控中心：CIF视频格式的所需带宽：512Kbps(视频格式的比特率)×50(监控点的摄像机的总路数之和)=25600Kbps=25Mbps(下行带宽)即：采用CIF视频格式监控中心所需的网络下行带宽至少25MbpsD1视频格式的所需带宽：1.5Mbps(视频格式的比特率)×50(监控点的摄像机的总路数之和)=75Mbps(下行带宽)即：采用D1视频格式监控中心所需的网络下行带宽至少75Mbps720P(100万像素)的视频格式的所需带宽：2Mbps(视频格式的比特率)×50(监控点的摄像机的总路数之和)=100Mbps(下行带宽) 即：采用720P的视频格式监控中心所需的网络下行带宽至少100Mbps1080P(200万像素)的视频格式的所需带宽：4Mbps(视频格式的比特率)×50(监控点的摄像机的总路数之和)=200Mbps(下行带宽) 即：采用1080P的视频格式监控中心所需的网络下行带宽至少200Mbps存储空间计算：码流大小(单位：kb/s;即：比特率÷8)×3600(单位：秒;1小时的秒数)×24(单位：小时;一天的时间长)×30(保存的天数)×50(监控点要保存摄像机录像的总数)÷0.9(磁盘格式化的损失10%空间)=所需存储空间的大小(注：存储单位换算1TB=1024GB;1GB=1024MB;1MB=1024KB)50路存储30天的CIF视频格式录像信息的存储空间所需大小为：64×3600×24×30×50÷0.9=8789.1GB≈9TB50路存储30天的D1视频格式录像信息的存储空间所需大小为：192×3600×24×30×50÷0.9=26367.2GB≈26TB50路存储30天的720P(100万像素)视频格式录像信息的存储空间所需大小为：256×3600×24×30×50÷0.9=35156.3GB≈35TB50路存储30天的1080P(200万像素)视频格式录像信息的存储空间所需大小为：512×3600×24×30×50÷0.9=70312.5GB≈69TB。
硬盘分区
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硬盘的IO
硬盘读写的时候都是以扇区为最小寻址单位，也就是说不可能往某某扇区 的前半部分写入某某数据。一个扇区的大小是512B，每次磁头连续读写的 时候，只能以扇区为单位，即使一次只写了一个字节的数据，那么下一次 就不能再向这个扇区剩余部分来接着写入，只能再寻找一个空扇区来写。 对于磁盘来说，一次磁头的连续读或者写叫做一次IO，而一次连续读或者 写的过程，不管读写了几个扇区，扇区剩余部分均不能再使用。 目前4KB大小扇区的硬盘已经发布了。因为操作系统的Page、文件系统的 Block一般都是4KB。 影响硬盘性能的因素：转速、寻道速度、单碟容量、接口速度
5
硬盘的机械结构
数据的读写按柱面进行，即磁头读写数据时首先在同一柱面内从0磁头开始进行操作，依 次向下在同一柱面的不同盘面（即磁头）上进行操作。只有在同一柱面所有的磁头全部读 写完毕后磁头才转移到下一柱面。因为选取磁头只需通过电子切换即可，而选取柱面必须 通过机械切换，即寻道。因为寻道时间较长，才有了后来的磁盘队列技术。
硬盘和分区
硬盘的机械结构
硬盘最基本的组成部分是由坚硬金属材料制成的涂以磁性介质的盘片，不同容量硬盘的 盘片数不等。每个盘片有两面，都可记录信息。盘片被分成许多扇形的区域，每个区域 叫一个扇区，每个扇区可存储128×2的N次方（N＝0.1.2.3）字节信息。通常每扇区为 128×2的2次方＝512字节，盘片表 面上以盘片中心为圆心，不同半径的同心圆称为磁道。 硬盘中，不同盘片相同半径的磁道所组成的圆柱称为柱面。磁道与柱面都是表示不同半 径的圆，在许多场合，磁道和柱面可以互换使用，由于每个硬盘有两个面，每个面都有 一个磁头，所以习惯用磁头号来区分。扇区，磁道（或柱面）和磁头数构成了硬盘结构 的基本参数，通过这些参数可以得到硬盘的容量，其计算公式为： 存储容量＝磁头数×磁道（柱面）数×每道扇区数×每扇区字节数 （1）硬盘有数个盘片，每盘片两个面，每个面一个磁头 （2）盘片被划分为多个扇形区域即扇区 （3）同一盘片不同半径的同心圆为磁道 （4）不同盘片相同半径构成的圆柱面即柱面 （5）存储容量＝磁头数×磁道（柱面）数×每道扇区数×每扇区字节数 （6）信息记录可表示为：××磁道（柱面），××磁头，××扇区
ufs lun大小计算
ufs lun大小计算
摘要：
1.UFS Lun 大小的概念和重要性
2.UFS Lun 大小的计算方法
3.UFS Lun 大小的实际应用
4.总结
正文：
1.UFS Lun 大小的概念和重要性
UFS（Unix File System）是一种在各种Unix 和类Unix 系统上广泛使用的文件系统。
在UFS 中，Lun（Logical Unit Number）是一种重要的概念，用于表示文件系统中的逻辑存储设备。
Lun 大小指的是一个Lun 可以存储的最大数据量。
了解UFS Lun 大小对于存储管理和系统性能优化具有重要意义。
2.UFS Lun 大小的计算方法
UFS Lun 大小是通过计算Lun 所占用的磁盘空间来得出的。
一般来说，UFS Lun 大小可以通过以下公式进行计算：
Lun 大小= 磁盘容量/ 磁盘块大小
其中，磁盘容量指的是Lun 所占用的磁盘空间，通常以字节为单位；磁盘块大小指的是UFS 文件系统中的最小存储单元，通常为1K 字节或更大。
3.UFS Lun 大小的实际应用
在实际应用中，UFS Lun 大小对于存储管理有着重要作用。
例如，当一个Lun 的存储空间不足时，系统管理员可以通过增加Lun 大小来扩展存储空
间，从而避免数据丢失。
另外，合理的Lun 大小设置可以提高文件系统的性能，避免磁盘碎片和存储浪费。
4.总结
UFS Lun 大小是文件系统管理中的重要概念，了解其计算方法和实际应用有助于更好地进行存储管理和系统性能优化。
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存储系统计算总结
一．磁盘存储容量计算
磁盘容量有两种指标，一种是非格式化容量，指一个磁盘所能存储的总位数；另一种是格式化容量，指各扇区中数据区容量总和。
公式有：
记录密度（存储密度）：一般用磁道密度和位密度来表示。
磁道密度：指沿磁盘半径方向，单位长度内磁道的条数。
(1)总磁道数=记录面数×磁道密度×(外直径-内直径)÷2 (2)非格式化容量=位密度×3.14×最内圈直径×总磁道数
(3)格式化容量=每道扇区数×扇区容量×总磁道数
(4)平均数据传输速率=最内圈直径×3.14×位密度×盘片转速 或：
非格式化容量=面数×（磁道数/面）×内圆周长×最大位密度
格式化容量=面数×（磁道数/面）×（扇区数/道）×（字节数/扇区）
例1：假设一个硬盘有3个盘片，共4个记录面，转速为7200r/min,盘面有效记录区域 的外直径为30cm ，内直径为10cm ，记录位密度为250b/mm ，磁道密度为8道/mm ， 每磁道分16个扇区，每扇区512字节，试计算该磁盘的非格式化容量，格式化容量 和数据传输率。
答：
非格式化容量=最大位密度×最内圈周长×总磁道数
最内圈周长=100*3.1416=314.16mm
每记录面的磁道数=(150-50)×8=800道；
因此，每记录面的非格式化容量=314.16×250×800/8=7.5M
格式化容量=每道扇区数×扇区容量×总磁道数=16×512×800×4/1024/1024=25M 硬盘平均数据传输率公式：
平均数据传输率=每道扇区数×扇区容量×盘片转速=16×512×7200/60=960kb/s
二．数据线和地址线的计算：
的位数，这里算出来是11位；4是一个存储单元的位数，也就是数据线的位数，所以这个芯片的地址线11位，数据线4位。
三．存储容量（1字节=8位二进制信息）及换算：
例：CPU 地址总线为32根则可以寻址322=4G 的存储空间
1KB=102B=1024Byte 1MB=20
2B=1024KB
1GB=302B=1024MB 1TB=402B=1024GB
1PB=502B=1024TB 1EB=602B=1024PB
四．用存储器芯片构成半导体存储器（主存储器组成）
用现成的集成电路芯片构成一个一定容量的半导体存储器，大致要完成以下四项工作：
1、根据所需要的容量大小，确定所需芯片的数目
2、完成地址分配，设计片号信号译码器
3、实现总线（DBUS ，ABUS ，CBUS ）连接
4、解决存储器与CPU 的速度匹配问题
下面通过一个简单例子，说明如何用现成芯片来构成一个存储器。
扇区 磁道
五．主存储器的地址编码：
主存储器（内存）采用的是随机存取方式，需要对每个数据块进行编码，而在主存储器中数据块是以word 来标识的，即每个字一个地址，通常采用的是16进制表示。
需要注意的是，编址的基础可以是字节，也可以是字（字是由一个或多个字节组成的）。
要计算地址位数，首先应计算要编址的字或字节数，然后求2的对数即可得到。
例：按字节编址，地址从A4000H 到CBFFFH,则表示有（CBFFF-A4000）+1个字节，28000H 个()
1075222+=160KB
注：将16进制数转换为二进制数按1所在位数求得2n 。