辅助存储设备概述共50页
第7章 外存储器介绍
6、外部数据传输率
通常称突发数据传输率（burst data transfer rate），指从硬盘 缓冲区读取数据的速率。 7、缓冲容量（Buffer Size） 缓存（Cache）容量，单位为MB。在一些厂商资料中还被写作 Cache Buffer。缓冲区的基本要作用是平衡内部与外部的DTR。 为了减少主机的等待时间，硬盘会将读取的资料先存入缓冲区， 等全部读完或缓冲区填满后再以接口速率快速向主机发送。 8、噪音与温度（Noise & Temperature） 硬盘的噪音主要来源于主轴马达与音圈马达。 9、接口方式 现在常用的硬盘基本都采用的是IDE、S-ATA或SCSI的接口方 式。 SCSI为服务器专用硬盘，PC的硬盘接口一般均为IDE和SATA接口，根据速度的不同分为ATA/33/66/100 /133规格。 SATA 为150/300/600规格
7.1.7 混合硬盘 混合硬盘SSHD，顾名思义，正是SSD+HDD的组合，但 它又有别于简单的SSD与HDD的叠加。是一块基于传统 机械硬盘诞生出来的新硬盘，除了机械硬盘必备的碟片、 马达、磁头等等，还内置了NAND闪存颗粒，这颗颗粒 将用户经常访问的数据进行储存，可以达到如SSD效果 的读取性能。
硬盘的盘体
由一个或多 个盘片组成， 这些盘片重 叠在一起放 在一个密封 的盒中，它 们在主轴电 机的驱动下 高速旋转。
硬盘的存储原理示意图
ห้องสมุดไป่ตู้2、硬盘的逻辑结构
一个功能正常的硬盘，应该包括五个部分：MBR（主引 导记录），DBR（DOS引导记录），FAT（文件分配表）， DIR（根目录区），DATA（数据区）。 可以把这五个部 分统称为磁盘的逻辑结构。
7.1.6 固态硬盘
包海量存储系统设备及辅助设备
01
海量存储系统设备概述
海量存储系统设备的定义与分类
海量存储系统设备是一种用于存储和管理大量数据的设备
• 具有高容量、高性能和可靠性
• 可以满足企业、数据中心和个人用户等不同场景的需求
海量存储系统设备的分类
• 根据存储介质的不同，可以分为磁盘阵列、光盘库、磁带库等
• 根据网络架构的不同，可以分为DAS（直接附加存储）、NAS（网络附加存储）和
• 通过引入模块化设计和技术，实现存
能化和自动化
储系统设备与辅助设备的融合创新
• 通过技术创新和产业合作，推动海量
存储系统设备与辅助设备的融合发展
谢谢观看
T H A N K Y O U F O R W AT C H I N G
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的需求
高性能：具备较高的数
据读写速度和并发处理
能力，满足高性能计算
和实时应用的需求
高可靠性：通过RAID
技术和数据冗余，保证
数据的安全和完整
• 通过增加磁盘数量或扩展存储阵
• 采用高性能处理器和高速缓存，
• 采用RAID技术，提高数据的可靠
列，实现存储容量的扩展
提高存储系统的数据处理能力
性和性能
• 利用压缩和重复数据删除等技术，
自动化管理和故障预警
散热设备：
用于降低
存储系统
的工作温
度，保证
设备正常
运行
监控设备：
用于实时
监控存储
系统的运
行状态，
提高系统
管理效率
电源设备：
为存储系
统提供稳
定可靠的
电源，保
证设备正
常运行
《辅存及磁盘阵列》课件
磁盘阵列的分类和RAID级别介 绍
磁盘阵列可以根据数据分布和冗余技术的不同进行分类，主要包括RAID 0、 RAID 1、RAID 5和RAID 10等级别。每种级别都有不同的性能和容错能力。
磁盘阵列的应用场景和优点
磁盘阵列广泛应用于数据中心、服务器和大规模存储系统中，可以提供高可 靠性、高性能和高扩展性。它还可以用于数据备份和灾难恢复。
操作系统在辅存和磁盘阵列中的作用
操作系统负责管理辅存，包括将数据从主存移入辅存、管理辅存空间、调度辅存上的进程等。操作系统 还负责对磁盘阵列进行管理和控制，并协调数据的输入和输出操作。
实例分析与案例解析
通过实例分析辅存的交换操作，我们可以更好地理解辅存的工作原理和优化策略。同时，我们将讨论磁 盘阵列在大数据处理中的应用，探究其在提高数据处理效率和可靠性方面的作用。
总结
辅存和磁盘阵列在操作系统中发挥着重要的作用，它们为计算机系统的存储 和数据处理提供了关键支持。未来的发展趋势将更加注重高性能、高可靠性 和高效能的存储解决方案。
辅存与主存的区别和联系
辅存和主存都是计算机系统中的存储设备，但主存是临时存储数据的地方， 读写速度快但容量有限，而辅存提供了更大的存储空间但读写速度较慢。
什么是磁盘阵列？
磁盘阵列是将多个硬盘组合在一起，通过数据分布和冗余技术提高数据存取 性能和可靠性的存储方案。它可以提供更大的存储容量和更高的数据容错能 力。
《辅存及磁盘阵列》PPT 课件
辅存及磁盘阵列是操作系统中至关重要的组成部分。本课件将为您介绍辅存 及磁盘阵列的定义、作用、分类、应用场景以及操作系统在其中的作用。
什么是辅存？
辅存是指计算机系统中用于存储临时数据和程序的存储设备，通常包括硬盘、 固态硬盘和光盘等。辅存的作用是在主存不足时提供额外的存储空间。
辅助存存储器论文
辅助存存储器——即外部存储器摘要：辅存狭义上是我们平时讲的硬盘。
科学地说是外部存储器（需要通过I/O系统与之交换数据，又称为辅助存储器）。
存储容量大、成本低、存取速度慢，以及可以永久地脱机保存信息。
主要包括磁表面存储器、软盘存储器、磁带存储设备、光盘存储设备。
概述：外存储器也称辅助存储器,简称外存或辅存。
外存主要指那些容量比主存大、读取速度较慢、通常用来存放需要永久保存的或相对来说暂时不用的各种程序和数据的存储器。
计算机的存储器由两部分组成——内存储器和外存储器。
内存储器最突出的特点是存取速度快，但是容量小、价格贵；外存储器的特点是容量大、价格低，但是存取速度慢。
内存储器用于存放那些立即要用的程序和数据；外存储器用于存放暂时不用的程序和数据。
内存储器和外存储器之间常常频繁地交换信息。
需要指出的是外存储器也属于输入输出设备，它只能与内存储器交换信息，不能被计算机系统的其它部件直接访问。
外存储器主要有磁盘存储器、磁带存储器和光盘存储器。
磁盘是最常用的外存储器，通常它分为软磁盘和硬磁盘两类。
种类与作用：1.磁表面存储器计算机的外存储器又称磁表面存储设备。
所谓磁表面存储，是用某些磁性材料薄薄地涂在金属铝或塑料表面作载磁体来存储信息。
磁盘存储器、磁带存储器均属于磁表面存储器。
由于存储容量大，位成本低，在计算机系统中作为辅助大容量存储器使用，用以存放系统软件、大型文件、数据库等大量程序与数据信息。
2.软盘存储器软磁盘存储器简称软盘，因为盘片是用类似于塑料薄膜唱片的柔性材料制成的。
软磁盘存储器由软盘驱动器、软盘控制器、软磁盘片3大部分组成3.磁带存储设备磁带存储器（magnetictapestorage）：以磁带为存储介质，由磁带机及其控制器组成的存储设备，是计算机的一种辅助存储器。
磁带机由磁带传动机构和磁头等组成，能驱动磁带相对磁头运动，用磁头进行电磁转换，在磁带上顺序地记录或读出数据。
磁带存储器是计算机外围设备之一。
《辅助存储器》课件
光盘存储 器：速度 慢，容量 大，价格 低，非易 失性
固态硬盘 （SSD）： 速度快， 容量大， 价格高， 非易失性
工作原理和组成
工作原理：辅助存储器用于存储暂时不需 要使用的数据，当需要时再调入主存储器。
组成：辅助存储器通常由硬盘、光盘、磁 带等存储设备组成。
硬盘：由盘片、磁头、主轴、控制电路 等组成，具有容量大、速度快、可靠性 高等特点。
国内品牌和市场现状
市场份额：金士顿占据较大 市场份额
国内品牌：金士顿、威刚、 宇瞻等
市场格局：竞争激烈，品牌 众多
发展趋势：国产品牌逐渐崛 起，市场份额逐渐扩大
品牌竞争和差异化竞争策略
品牌竞争：不同品牌在市场上的竞争情况 差异化竞争策略：各品牌如何通过差异化竞争来提高市场份额 市场份额：各品牌在辅助存储器市场的份额占比 发展趋势：各品牌在辅助存储器市场的发展趋势和前景
未来的发展趋势
存储容量越来越大
读写速度越来越快
功耗越来越低
安全性越来越高
价格越来越便宜
应用领域越来越广泛
辅助存储器的应用场景
个人电脑中的应用
存储操作系统和软件
存储用户数据，如文档、图片、 视频等
提供临时存储空间，如缓存、 虚拟内存等
存储系统备份和恢复数据
企业数据中心的应用
数据备份：将重要数据备份到辅助存储器中，防止数据丢失 数据归档：将长期不使用的数据归档到辅助存储器中，节省存储空间 数据分析：将大量数据进行分析处理，提高数据处理效率 数据共享：将数据存储在辅助存储器中，实现企业内部数据共享 数据安全：将敏感数据存储在辅助存储器中，提高数据安全性 数据迁移：将数据从主存储器迁移到辅助存储器中，实现数据迁移和备
光盘：容量大，成本低，广泛 应用于多媒体和软件分发
外存储器_精品文档
外存储器外存储器，也称为外部存储器，是指计算机系统中用于存储数据和程序的设备，与计算机的主存储器（内存）相对应。
外存储器通常具有更大的存储容量、较低的成本和较长的数据保持时间。
常见的外存储器包括硬盘驱动器（HDD）、固态硬盘（SSD）、光盘（CD/DVD）、闪存驱动器（USB闪存驱动器、SD卡等）、磁带存储器等。
硬盘驱动器（HDD）硬盘驱动器是一种使用磁盘存储数据的外存储器。
它由至少一个旋转的磁盘和用于读写数据的磁头组成。
磁盘通过旋转在高速马达的驱动下进行操作，而磁头则在盘片表面上移动以读取或写入数据。
硬盘驱动器具有很高的存储容量、较低的成本和较长的数据保持时间，因此被广泛应用于个人计算机、服务器和大型数据中心等计算机系统中。
固态硬盘（SSD）固态硬盘是一种使用闪存存储数据的外存储器。
相比于传统的硬盘驱动器，固态硬盘不需要旋转磁盘和机械式读写头，而是使用闪存芯片直接读写数据。
固态硬盘具有较高的读写速度、较低的能耗和噪音，使其成为了替代传统硬盘驱动器的理想选择。
然而，固态硬盘的存储容量较小，成本较高，在一些需要大容量存储的场景中仍然难以取代传统硬盘驱动器。
光盘光盘是一种使用激光技术存储数据的外存储器。
光盘使用了一个圆形的塑料介质盘片，盘片上分布着一个个微小的凹坑。
当激光束照射到盘片上时，根据凹坑的有无反射光信号的变化，计算机可以读取或写入数据。
光盘具有较大的存储容量，适用于存储音频、视频、软件等大型文件，广泛应用于娱乐、存档和发行等领域。
闪存驱动器闪存驱动器，也称为闪存盘或者USB闪存驱动器，是一种使用闪存存储数据的外存储器。
它使用了闪存芯片来读取和写入数据，采用了USB接口，可以直接插入计算机或其他设备的USB端口。
闪存驱动器具有小巧便携、使用方便、读写速度快的特点，并且不需要外接电源，广泛应用于数据传输和备份等场景。
磁带存储器磁带存储器是一种使用磁带带介质存储数据的外存储器，适用于大量数据的备份和长期存档。
《辅助存储器》课件
访问时间
总结词
访问时间指的是从主机发出读取或写入请求到存储器响应所需要的时间，是衡量存储器 性能的重要参数。
详细描述
访问时间通常以毫秒（ms）为单位，较短的访问时间可以提高数据访问速度，提升系 统性能。
能耗与可靠性
总结词
能耗与可靠性是评估辅助存储器性能的 重要因素，低能耗可以降低能源成本， 高可靠性可以保证数据的安全性。
《辅助存储器》课件
目录
• 辅助存储器概述 • 常见辅助存储器类型 • 辅助存储器的技术参数 • 辅助存储器的应用场景 • 辅助存储器的未来发展
01 辅助存储器概述
定义与分类
定义
辅助存储器是指除主机内主要存 储器以外的存储介质，用于长期 或永久地存储大量数据和程序。
分类
根据存储介质和技术的不同，辅 助存储器可以分为磁表面存储器 、光存储器和半导体存储器等。
大规模数据中心与云计算
大规模数据中心
在数据中心中，辅助存储器通常以服务器存储的形式 存在，用于托管网站、数据库和其他在线服务。
云计算
云计算服务提供商使用辅助存储器来存储和备份用户 数据，提供可扩展的存储解决方案，满足不断增长的 数据需求。
工业与科研领域
工业领域
在工业自动化和控制系统，辅助存储器用于 存储程序代码、配置参数、实时数据和历史 记录等。
USB闪存盘
总结词
便携性好，读写速度快，但容量较小。
详细描述
USB闪存盘是一种基于闪存技术的辅助存储器，具有便携性好、读写速度快等优点。由于闪存芯片的 容量限制，USB闪存盘的容量通常较小。它广泛应用于数据传输、文件分享和操作系统安装等领域。
03 辅助存储器的技术参数
存储容量
总结词
辅助存储设备概述.ppt
文件类型
程序文件
源程序文件 用高级程序设计语言编写的文件 可执行文件 .exe 和 .com 文件 安装文件 setup.exe（Windows文件夹中）
install.exe（MS-DOS命令状态下）
数据文件 存放数据，而非程序 ASCII文件 .txt (典型文件名) 图像文件 .bmp .jpg .gif (典型文件名) 音频和视频文件 .wav .mid .mpg .avi 等
莆田学院现代教育技术中心 2003年12月
“钥匙盘”的秘密
钥匙盘在磁盘上创建并使用了非标准的磁道或扇区，并且 在这些特殊位置上存放了一些特别信息，甚至在盘片上用 激光打出特定的标志点。这样在软件运行时，程序会驱动 磁头寻找特殊磁道扇区或标志点，并读取校验那些特别信 息，如果正确，程序才可以继续运行。显然，这些位置是 隐蔽的，不能被一般的拷贝软件复制，否则就没有意义。
莆田学院现代教育技术中心 2003年12月
跳线设置
使用硬盘应注意什么?
硬盘盘片表面极为精细，与磁头的间距极其微小。当盘片 开始高速转动后，会带动周围的空气产生气流成为“阻尼” 效应，使得磁头可以浮起来，磁头就是靠这气流浮在盘片 上，很细微的灰尘也会将其划伤。正因为如此，硬碟很怕 震动，更怕摔了，一旦稍微用力的震动，就可能会造成磁 头与碟片碰触，磨损碟片，轻则造成此部分硬盘永远无法 读写任何资料，重则整个硬盘报废。所以，硬盘是电脑中 最小气的部件之一，一个很小的磕碰或是震动，就可能让 它报销掉，我们在移动硬盘的时候必须非常小心。
莆田学院现代教育技术中心 2003年12月
4.2 磁带存储器 Tape Storage
莆田学院现代教育技术中心 2003年12月
磁带存储器
存储设备简介课件
经验教训总结及改进建议提
备份策略制定
备份是数据存储的重要环节，但是在实际应用中，很多企业并没有制定公道的备份策略，导致数据丢失或者恢复困难 。因此，企业需要制定公道的备份策略，包括备份频率、备份周期、备份方式等。
安全性保证
数据的安全性是数据存储的重要因素之一，但是在实际应用中，很多企业的数据安全性并不能得到保证。因此，企业 需要加强数据安全保证，包括数据加密、访问控制、权限管理等。
存储结构
详细描述存储设备的内部结构，包括存储单元、地址译码器、数据缓冲器等。
数据读写过程及性能指标
数据读写过程
详细介绍存储设备的数据读写过程，包括读操作和写操作的 流程。
性能指标
介绍衡量存储设备性能的主要指标，如存储容量、存取速度 、可靠性等。
常见技术原理及特点
常见技术原理
介绍几种常见的存储技术原理，如DRAM、SRAM、FLASH等。
散布式存储和云存储
通过将数据分散存放在多个节点上，可以提供更加灵活、可扩大的 存储服务，满足大数据和云计算的需求。
存储与计算的融会
将存储和计算功能融会在一起，可以提高数据处理效率，降低传输 延迟。
Part
06
实践应用案例分享与经验总结
实际应用场景介绍及案例分析
企业数据存储
企业通常需要存储大量的数据，包括文件、图片、视频等，存储设备可以满足企业对于数 据存储的需求。例如，某互联网公司使用散布式存储系统来存储用户的数据，提高了数据 存储的可靠性和可扩大性。
存储设备简介课件
• 存储设备概述 • 存储设备原理与技术 • 存储设备性能评估与比较 • 存储设备安全与可靠性问题 • 存储设备市场现状与发展趋势分析 • 实践应用案例分享与经验总结
第8章辅助存储器
固定盘存储器是指磁盘不能从驱动器中取
出，更换时要把整个“头盘组合体”一起更
换。这种结构的磁盘存储器称为温彻斯特磁 盘(WinchesterDisk)。
所谓温彻斯特磁盘实际上是一种技术，这
种技术是由IBM公司位于美国加州坎贝尔市 温彻斯特大街的研究所研制的，它于1973年 首先应用于IBM3340硬磁盘存储器中，因此 将这种技术称作温彻斯特技术。
作为主机与驱动器之间交接部件的控制
器，需要有两个接口，一个是与主机的接口 ，控制辅存与主机总线之间交换数据；另一 个是与设备的接口，根据主机的命令控制设 备的操作。前者称为系统级接口，后者称为 设备级接口。
主机与磁盘驱动器交换数据的控制逻辑如图
8．12所示。
控制器和驱动器之间的交界面可以设在图8．12的A处， 驱动器只完成读写和放大，数据分离和以后的控制逻辑构成 磁盘控制器。ST506／412接口就是这种方式。 如果将交界面设在B处，则在驱动器上要完成数据分离和编 码译码操作，然后再将数据传到控制器。磁盘控制器由串／ 并转换、格式控制和DMA控制等逻辑构成。属于这种方式 的接口有增强型小型设备接口ESDI等。 第三种方式是将接口的交界面设在C处；磁盘控制器的功能 转移到设备中，主机与设备之间采用标准的通用接口。小型 计算机系统接口SCSI接口就是这种形式。现在的趋势是增强 设备(磁盘驱动器)的功能，以使设备相对独立。
高速缓存利用了被访问数据的空间局部性和时
从磁表面存储器读出信号时，为了分离出数 据信息必须要有时间基准信号，称为同步信 号。
同步信号可以从专门设置用来记录同步信号 的磁道中取得，这种方法称为外同步。
但对于高密度的记录系统来说，还希望能直 接从磁盘读出的信号中提取同步信号，这种 方法称为自同步。如果说某种编码方法具有 自同步能力，就是指能从读出数据(脉冲序列) 中提取同步信号。