硬盘、文件系统和存储

wooloov

先介绍一篇非常好的讲述硬盘的文章：
http://www.storagereview.com/guide2000/ref/hdd/index.html

Cylinder, Tracks and Sector

Cylinder，有人给翻译成柱面，这个中文意思得好好想想才明白：一根木头棍，用刀横向一切，形成的这个平面就是柱面。硬盘的一个中心轴上，平行放置了好几块碟片，每个碟片就是一个柱面。
Track，每个碟片逻辑上有好多个同心圆形成的轨道，这些轨道就是Track。数据分布在这些Track上。
Sector，为了更有效地利用空间，每个Track都会化成相同大小的小块，每个小块512Byte，就是一个Sector。

硬盘写数据时，都是从外圈的Track忘里写。角速度相同的情况下，相同时间内外圈的track能读取更多的数据，即transfer rate（MB/s）更大，一般最外圈的transfer rate可以比最内圈的大1倍以上。

磁盘阵列的一个重要功能是虚拟出LUN，一个LUN对主机来讲就是一个硬盘，也有C（Cylinder）H（Heads）S（Sector）参数。同样的每个LUN的Sector大小仍然是512 Byte（有点厂商是520B）。

操作系统读写文件时，不是按照512Byte的Sector大小来进行的，而是按照文件系统定义的Cluster大小读写数据。

文件系统一般按照Cluster大小，有时候也称为Block大小来读写数据，这个Cluster一般最小的4K，大的定为32K、64K等都可以，主要根据应用的不同。比如Oracle的应用一般就用4K或8K的Block大小，大文件读写就用128K甚至256K都可以。


那主机文件系统定义的Block块和后端存储的哪个参数相关呢？

Stripe Size：存储阵列在做RAID的时候，比如RAID5，一般都要指定Stripe Size，就是在硬盘上读写数据的条带化单位。这个单位设得太小，比文件系统的Block Size还小的话，存储就需要在多个条带单位上写一个Block数据，对读写性能显然有影响；这个单位如果设得太大，对文件系统的读写应该影响不大，因为文件系统读写数据是按照模拟出来的LUN的Geometry 读写的，只要这个LUN平均分配到了多个硬盘上，即使是远小于Stripe Size的多个Block，也应该能平均分到多个硬盘上。（这点不太确定，但对数据库应用还是很重要的，直觉上对这类应用，应该设比较小的Stripe Size）―――这是不是说Array上的Stripe Size尽量设大一点呢？

Cache Block Size：有些存储能调整Cache 的Block Size。如果cache block size正好等于文件系统的block size，那么cache就能够被充分利用。假设一种情况：cache block size等于128k，而文件系统block size等于8k，那么cache的利用率就大大降低了。而如果cache block size等于8k，但文件系统的block size等于128k，那存储就需要把一个读写数据块拆成16个缓存数据块，这样会造成CPU的负载加重。（如果我是存储的设计者，我会选择比较小的cache block size，因为Cache主要给Oracle这样的小数据块频繁读写的应用使用。对大流量的文件读写应用，cache用处不大，这个更考验系统的总线和通道吞吐能力）


本文来自ChinaUnix博客，如果查看原文请点：http://blog.chinaunix.net/u2/73762/showart_1085536.html