数据存储技术复习（二）未完

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1. 存储是数据中心内的核心元素。请说明常用的存储选项及其特点。

磁盘驱动器：具有很大的存储容量，随机读/写访问

闪存驱动器：使用半导体介质，提供高性能，低功耗

2．若某磁盘驱动器显示每个磁道有八个扇区，并且有六个磁头和四个柱面。请计算该驱动器的数据块个数及编号范围。若扇区大小为512B，请计算格式化后的容量。

8*6*4=192个数据块

编号范围0-191

512*192=96 KB

3．若某磁盘驱动器假定每扇区可保存512个字节，请计算一个格式化后的容量为465.7GB的500 GB驱动器所拥有的数据块的个数。

465.7*1024*1024*1024/512

超过976，000，000个数据块

4.若某磁盘驱动器，转速为15,000 rpm(即每秒250转）的驱动器，请计算其平均旋转延迟?

磁盘服务时间(Ts）=寻道时间T)＋旋转延迟(L)＋数据传输时间(x)

60/（15000*2）≈2.0ms

5．若某应用程序的容量要求为1.46TB。应用程序在工作负载高峰时生成的IOPS的数量估计为9,000 IOPS。供应商指定146GB、15,000 rpm的驱动器最多能够执行180IOPS。若要满足应用程序性能，请计算所需的磁盘数量。

为满足容量需求所需的磁盘数量将为1.46 TB/146 GB=10个磁盘。

为满足应用程序IOPS需求，所需的磁盘数量为9,000/180=50。

如果应用程序对响应时间很敏感，则磁盘驱动器可执行的IOPS数量应基于70%的磁盘利用率进行计算。在70%的利用率下磁盘可执行的IOPS数量为180x0.7=126 IOPS.

因此，为满足应用程序IOPS需求所需的磁盘数量将为9,000/126= 72。

因此，为满足应用程序需求所需的磁盘数量将为Max (10,72)=72个磁盘。

从容量角度而言，10个磁盘足够了;但是，为满足应用程序性能所需的磁盘数量为72。

6．请解释RAID技术中的术语:（1）分条;(2）条块;(3）条带;(4）条块大小/条带深度;(5）条带宽度。

（1）分条是一项跨多个驱动器（一个以上）传播数据以并行使用驱动器的技术。与从单个磁盘进行读取和写入相比，所有读写磁头同时工作，从而允许在较短时间内处理更多数据并提升性能。

（2）在RAID集中的每个磁盘中，既足数量的连续编址磁盘块足义为条块。

（3）跨越RAID集中所有磁盘的一组对齐的条块称为条带。

（4）条块大小/条带深度描述条块中的数据块数量，也是可以从集合中的单个磁盘读取和写入的最大数据量（假定访问数据从条块开始处开始）。

（5）条带宽度是指条带中数据条的数量,指同时可以并发读或写的条带数量。这个数量等于RAID中的物理硬盘数量。

7．在RAID分条技术中，在条块大小为64KB的五个磁盘分条RAID集中，请计算该RAID集的条带大小。

64KB*5=320 KB

8．当其他条件一样时，请分析为什么一个由8块18G硬盘组成的阵列相比一个由4块36G硬盘组成的阵列具有更高的传输性能。

条带宽度等于RAID中的物理硬盘数量。增加条带宽度，可以增加阵列的读写性能。

9.请说明什么是镜像技术，镜像技术解决的问题和存在的缺点。

镜像是一项可将相同数据存储在两台不同的磁盘驱动器上，从而生成两个数据拷贝的技术。

如果一台磁盘驱动器出现故障，仍正常运行的磁盘驱动器上的数据将完好无损，并且控制器可继续通过镜像对中仍正常运行的磁盘来满足主机的数据请求。

在用新磁盘替换故障磁盘后，控制器会从镜像对中仍正常运行的磁盘上拷贝数据。

提供完善的数据冗余，支持从磁盘故障中快速恢复。

磁盘镜像只提供数据保护，而不能代替数据备份。镜像会不断捕获数据更改,而备份会捕获数据的时间点映像。

10.在使用奇偶校验RAID中，若条块大小为64KB、包含五个(4+1)磁盘，请计算其条带大小。

64KB*4=256 KB

11.在选择RAID类型时，必须考虑它对磁盘性能和应用程序IOPS的影响。在镜像和奇偶校验RAID配置中，每次写入操作都会转换为磁盘的多项I/0开销，这种开销称为写性能损失。请分别计算RAID1、RAID3、RAID5和RAID6的写性能损失。

12.若某一应用程序在高峰工作负载时生成1200 IoPS，读/写比为2:1。计算高峰活动时RAID1/0和RAID5配置下的磁盘负载。