深入浅出 Kafka(一)磁盘的基本概念


1.基本概念

(1)磁盘组合

  • 盘片=2盘面
  • 主轴
  • 磁道
  • 柱面
  • 扇区
  • 间隙
  • 块 磁盘被划分为磁盘块,每块的大小是 4-64kB。整个块被从一个称为缓冲区的连续内存区域中移进移出。块是在磁盘与主存之间所传输数据的逻辑单元,由一个或多个扇区所组成。

(2)磁头组合

  • 磁头臂
  • 磁头
  • 磁头组合 一个磁盘的所有磁头在一起叫做磁头组合,它们位于相同的柱面上。

2.细节

(1)磁道、扇区、读取速度的关系
一个盘面,从内到外有很多磁道,同一个磁道被划分为若干个扇区。其中扇区之间有间隙隔开,间隙占磁道的 10% 空间。同一个盘面上磁道上的数据密度相同,但是外侧磁道长度大于内侧磁道。每一个扇区上的数据量是相同的,所以外侧磁道扇区数大于内侧磁道。由于盘面各个磁道角速度相同,但是线速度不同,所以外侧磁道理论上来说读取速度快于内侧磁道。当然如果内外侧磁道采用不同密度,可以实现内外磁道读取速度相同,但是有两个缺点(制造工艺更加复杂、浪费外侧存储空间。当然为了实现特定的目的,需要内外磁道一致的读取速度,也有可能这样做。

(2)磁道、磁头、柱面

  • 磁头并不会与磁道接触,而是靠地很近,可以感应盘面的磁方向,改变磁方向。
  • 同一磁盘的所有磁头位于不同的盘面,但是相同的磁道,这些相同的磁道共同构成一个曲面,称为柱面。

(3)磁盘读取时间

  1. 寻道时间 表示磁头在不同磁道之间移动的时间。
  2. 旋转延迟 表示在磁道找到时,中轴带动盘面旋转到合适的扇区开头处。
  3. 传输时间 表示盘面继续转动,实际读取数据的时间。

7200转/min,旋转一周需要 8.33ms,寻道约 10ms。所以整个磁盘读取时间在一个磁道上是 10ms 级的。

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