計算機安裝與維護課件：安裝與維修5硬盤.ppt

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第二章：PC機基本結(jié)構(gòu)原理,第二章：PC機基本結(jié)構(gòu)原理,硬盤： 一、作用：記錄各類數(shù)據(jù)程序和信息等，絕大多數(shù)硬盤都是固定硬盤，被永久性地密封固定在硬盤驅(qū)動器中。 二、分類： 1、按盤徑尺寸分類： 常見的有：3.5、2.5英寸 2、按接口類型分類： 1）、IDE:電子集成驅(qū)動器 2）、SCSI：小型計算機系統(tǒng)接口 3） 、SATA:串口硬盤接口 4） 、光纖通道 接口,第二章：PC機基本結(jié)構(gòu)原理,三、硬盤的硬件：,第二章：PC機基本結(jié)構(gòu)原理,1、磁盤：是硬盤中用來存儲數(shù)據(jù)的部分 注：磁盤大部分是以鋁合金制成的，表面涂有一層磁性物質(zhì)，而數(shù)據(jù)就寫在磁性物質(zhì)上（最新的硬盤盤片采用玻璃材料） 2、磁頭：進行讀取或?qū)懭氪疟P中的數(shù)據(jù)（二倍） 注：磁頭是磁盤與電腦中其它數(shù)字設備之間的傳輸接口 MR磁頭、GMR（巨型磁阻磁頭）、OAW（光學輔助溫式技術）,第二章：PC機基本結(jié)構(gòu)原理,3、磁頭支撐臂：是指支撐磁頭用的三角形金屬片（用一些重量輕的薄金屬片所制成的，因此才可以很快在磁盤的內(nèi)圈和外圈之間移動） 4、磁頭調(diào)節(jié)器功能：將磁頭支撐臂的磁頭移動到適當?shù)臄?shù)據(jù)讀取位置 5、磁盤旋轉(zhuǎn)馬達用途（液態(tài)軸承馬達 ）：是旋轉(zhuǎn)磁盤，使磁頭在不同的扇區(qū)上讀取數(shù)據(jù)，磁盤旋轉(zhuǎn)馬達必須提供穩(wěn)定的旋轉(zhuǎn)速度,第二章：PC機基本結(jié)構(gòu)原理,四、硬盤主要參數(shù)： 1、磁頭數(shù)：磁頭數(shù)的多少與硬盤體內(nèi)的盤片數(shù)有關（二倍） 2、柱面：具有相同編號的磁道形成一個圓柱（每個柱面都被劃分為數(shù)目相等的磁道，并且從外緣開始編號，最外圈的磁道稱為0磁道） 3、每磁道有63個扇區(qū)，每扇區(qū)有512字節(jié) 關系：硬盤容量=磁頭數(shù)*柱面數(shù)*扇區(qū)數(shù)*512,第二章：PC機基本結(jié)構(gòu)原理,五、性能指標： 1、容量 硬盤的容量以兆字節(jié)（MB）或千兆字節(jié)（GB）為單位，1GB=1024MB。但硬盤廠商在標稱硬盤容量時通常取1G=1000MB，因此我們在BIOS中或在格式化硬盤時看到的容量會比廠家的標稱值要小。 2、轉(zhuǎn)速：是硬盤內(nèi)部電動機旋轉(zhuǎn)的速度 單位：RPM（每分鐘旋轉(zhuǎn)幾圈） 如： 4200rpm 、 5400Rpm、7200Rpm 、 10000rpm 、15000rpm等 3、平均尋道時間（Average Seek Time）是指磁頭移動到數(shù)據(jù)所在磁道需要的時間。 注：（這是衡量硬盤機械能力的重要指標，一般在９ms左右） 平均等待時間（Average Latency Time）是指相應數(shù)據(jù)所在的扇區(qū)轉(zhuǎn)到磁頭下的時間。 注：一般在1ms～6ms之間。平均訪問時間（Average Access Time） 平均訪問時間＝平均尋道時間＋平均等待時間,第二章：PC機基本結(jié)構(gòu)原理,4、數(shù)據(jù)傳輸速率： 1）外部傳輸率(External Transfer Rate ）是計算機通過硬盤接口從緩存中將數(shù)據(jù)讀出交給相應的控制器的速率 。如： ATA66、ATA100、ATA133 ATA100中的100就代表著這塊硬盤的外部數(shù)據(jù)傳輸率理論最大值是100MB/s．Serial ATA 1.0定義的數(shù)據(jù)傳輸率可達150MB/s，這比最快的并行ATA（即ATA/133）所能達到133MB/s的最高數(shù)據(jù)傳輸率還高，而在Serial ATA 2.0的數(shù)據(jù)傳輸率達到300MB/s，最終SATA將實現(xiàn)600MB/s的最高數(shù)據(jù)傳輸率。 2）內(nèi)部傳輸率(Internal Transfer Rate ）是硬盤磁頭與緩存之間的數(shù)據(jù)傳輸率．（硬盤將數(shù)據(jù)從盤片上讀取出來，然后存儲在緩存內(nèi)的速度 ） 注：現(xiàn)在的主流硬盤大多在70MB/s到90MB/s之間 說明：由于硬盤的內(nèi)部傳輸率要小于外部傳輸率，所以內(nèi)部傳輸率的高低才是評價一個硬盤整體性能的決定性因素，因此只有內(nèi)部傳輸率才可以作為衡量硬盤性能的真正標準 ．,第二章：PC機基本結(jié)構(gòu)原理,5、緩沖存儲器： 硬盤緩存的目的是為了解決系統(tǒng)前后級讀寫速度不匹配的問題，以提高硬盤的讀寫速度。 6、S.M.A.R.T:自檢測分析報告技術（是一種避免數(shù)據(jù)流失或損壞的技術，一般被當作磁盤數(shù)據(jù)損壞流失的預警系統(tǒng)） 7、DFT（Drive Fitness Test，驅(qū)動器健康檢測）技術是IBM公司為其PC硬盤開發(fā)的數(shù)據(jù)保護技術，它通過使用DFT程序訪問IBM硬盤里的DFT微代碼對硬盤進行檢測，可以讓用戶方便快捷地檢測硬盤的運轉(zhuǎn)狀況。,第二章：PC機基本結(jié)構(gòu)原理,六、硬盤傳輸接口 IDE /ATA： IDE這一接口技術從誕生至今就一直在不斷發(fā)展，性能也不斷的提高，其擁有的價格低廉、兼容性強的特點，為其造就了其它類型硬盤無法替代的地位。,第二章：PC機基本結(jié)構(gòu)原理,SATA/SATA 2 使用SATA（Serial ATA）口的硬盤又叫串口硬盤，串行ATA總線使用嵌入式時鐘信號，具備了更強的糾錯能力，與以往相比其最大的區(qū)別在于能對傳輸指令（不僅僅是數(shù)據(jù)）進行檢查， 如果發(fā)現(xiàn)錯誤會自動矯正，這在很大程度上提高了數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃浴４薪涌谶€具有結(jié)構(gòu)簡單、支持熱插拔的優(yōu)點。,第二章：PC機基本結(jié)構(gòu)原理,SCSI 希捷在服務器上使用的接口，可以熱插拔 SAS（Serial ATA SCSI）希捷在高端服務器上的接口 七、硬盤的其它部件： 1、電源接孔（注：兩個接觸點為一組共有12V、5V，分別給硬盤和控制電路使用） 2、跳線：用來設定主從關系,第二章：PC機基本結(jié)構(gòu)原理,八、硬盤品牌 希捷(Seagate) 在收購邁拓(Maxtor)之后，是目前市場占有率最大的品牌。 西部數(shù)據(jù)(Westdigital) 市場占有率僅次于希捷。 日立(Hitachi)(日本) 第三大硬盤廠商。主要由收購的原IBM硬盤部門發(fā)展而來 三星(Samsung) 韓國硬盤廠商。產(chǎn)品型號多以Spinpoint開頭。 東芝 (Toshiba) 側(cè)重筆記本市場，2009年第一季度收購富士通(fujitsu)。(都是小日本品牌),第二章：PC機基本結(jié)構(gòu)原理,九、硬盤維護 1、保持電腦工作環(huán)境清潔 2、養(yǎng)成正確關機的習慣 3、正確移動硬盤，注意防震 4、用戶不能自行拆開硬盤蓋 5、注意防高溫、防潮、防電磁干擾 6、正確拿硬盤的方法,第二章：PC機基本結(jié)構(gòu)原理,網(wǎng)絡硬盤 “網(wǎng)絡硬盤“是將用戶的文件存放在互聯(lián)網(wǎng)上，方便用戶“攜帶“他們的文件，方便用戶與他的親朋好友“分享“他們的文件，所有操作在我們網(wǎng)站的頁面上完成。文件類型不作限制。 固態(tài)硬盤 固態(tài)硬盤是由控制單元和存儲單元（FLASH芯片）組成，簡單的說就是用固態(tài)電子存儲芯片陣列而制成的硬盤（目前最大容量為416GB），固態(tài)硬盤的接口規(guī)范和定義、功能及使用方法上與普通硬盤的完全相同。在產(chǎn)品外形和尺寸上也完全與普通硬盤一致，包括2.5“，1.8“多種類型。由于固態(tài) 硬盤沒有普通硬盤的旋轉(zhuǎn)介質(zhì)，因而抗震性極佳，同時工作溫度很寬，擴展溫度的電子硬盤可工作在-45℃～+85℃。廣泛應用于軍事、車載、工控、視頻監(jiān)控、網(wǎng)絡監(jiān)控、網(wǎng)絡終端、電力、醫(yī)療、航空等、導航設備等領域。,第二章：PC機基本結(jié)構(gòu)原理,RAID技術 冗余磁盤陣列技術最初的研制目的是為了組合小的廉價磁盤來代替大的昂貴磁盤，以降低大批量數(shù)據(jù)存儲的費用，同時也希望采用冗余信息的方式，使得磁盤失效時不會使對數(shù)據(jù)的訪問受損失，從而開發(fā)出一定水平的數(shù)據(jù)保護技術，并且能適當?shù)奶嵘龜?shù)據(jù)傳輸速度。過去RAID一直是高檔服務器才有緣享用，一直作為高檔SCSI硬盤配套技術作應用。近來隨著技術的發(fā)展和產(chǎn)品成本的不斷下降，IDE硬盤性能有了很大提升，加之RAID芯片的普及，使得RAID也逐漸在個人電腦上得到應用。,第二章：PC機基本結(jié)構(gòu)原理,1、RAID是一種把多塊獨立的硬盤按不同方式組合起來形成一個磁盤組，從而提供比單個硬盤更高的存儲性能和提供數(shù)據(jù)冗余的技術，不同的組織方式成為RAID級別。常用的級別是level 0,level 1和level 5 2、使用數(shù)據(jù)冗余的功能后一旦發(fā)生損壞后，利用冗余信息可以使損壞的數(shù)據(jù)得以恢復。 3、在用戶看來，組成的磁盤組就像是一個硬盤，對磁盤陳列的操作與單個硬盤一模一樣。,第二章：PC機基本結(jié)構(gòu)原理,RAID 0又稱為striping延展技術,RAID 0通過把連續(xù)的數(shù)據(jù)訪問分散性能，這樣，數(shù)據(jù)請求就可以被多個磁盤并行的執(zhí)行，每個磁盤執(zhí)行屬于它自己的那部分數(shù)據(jù)請求，這種數(shù)據(jù)上的并行操作可以充分利用總線的帶寬，顯著提高磁盤整體存取性。 但是，正是因為數(shù)據(jù)是分散的，所以一旦某個磁盤出現(xiàn)問題，就全部損失了！只追求速度！,第二章：PC機基本結(jié)構(gòu)原理,RAID 1又稱為MIRROR或MIRRORING，它的宗旨是最大限度的保證用戶數(shù)據(jù)的可用性和可修復性。RAID 1的操作方式是把用戶寫入硬盤的數(shù)據(jù)百分之百的自動復制到另外一個硬盤上。但速度方面較差！,第二章：PC機基本結(jié)構(gòu)原理,RAID 5 不對存儲的數(shù)據(jù)進行備份，而是把數(shù)據(jù)和相對應的奇偶校驗信息存儲到組成RAID 5的各個磁盤上，并且奇偶校驗信息和對應的數(shù)據(jù)分別存儲于不同的磁盤上，當RAID 5的一個磁盤數(shù)據(jù)發(fā)生損壞后，利用剩下的數(shù)據(jù)和相應的奇偶校驗信息去恢復被損壞的數(shù)據(jù)。至少需要三塊磁盤！最優(yōu)解決辦法,第二章：PC機基本結(jié)構(gòu)原理,RAID 0+1， RAID 0+1是RAID 0和RAID 1的組合形式，也稱為RAID 10,第二章：PC機基本結(jié)構(gòu)原理,實現(xiàn)辦法 1、主板支持 2、RAID卡 3、內(nèi)核模擬,,,