1：硬盘

机械硬盘

      读写数据时要移动磁头寻址，这是最耗时的地方。因此随机读写都比较慢，移动磁头耗时在毫秒级，因此一次随机读写经常是几十毫秒。

机械盘读取特点与内存读取比较：

磁盘读取时间消耗：寻道时间+旋转时间+传送时间，寻道时间+旋转时间远大于传送时间。一般可初略按寻道时间=旋转时间计算。

随机读取是主要消耗在寻道时间+旋转时间，因此磁盘一次读取一个扇区-512K与读取1个字节时间差异很小。如果可以大块数据顺序读取，则速度比随机小块数据读取速度查几个数量级。

 磁盘随机读取一次的时间大概10ms



内存与磁盘的速度差异

内存是按字节读取的。电子操作没有机械运动。

读取时间跟读取数据量大小成正比，跟是否顺序存放无关

内存读取一个字节的时间大概50ns



速度比：

单个字节随机读:内存是磁盘的10万倍

512K（一个扇区）：内存是磁盘的2500倍

超大块随机读：逼近 10倍



针对机械硬盘顺序读写快，随机读写慢的特性，HDFS采用LSM树的方式顺序写提高性能。



固态硬盘

随机读写比机械盘快



2：文件系统

2.1 文件系统以固定大小块为单位分配

文件系统将硬盘以块为单位进行划分。每个文件分配的都是整数个块。

文件控制块：记录文件包括哪些块    

文件数据块：记录文件数据。



2.2 Linux文件系统

用INode（固定大小）节点，记录文件大小，块指针，间接索引表指针（文件大12个块存不下，用间接指针执行索引表，索引表里记录块指针。



特点：控制块放元数据与块指针+数据块放数据。数据块大小固定。后续分布式文件系统思想类似。

元数据+数据块，

2.3 单机操作系统的问题

访问速度限制，数据安全(硬盘坏），文件大小限制（控制块大小固定）linux最多70G。

2.4 文件系统RAID:

通过多个硬盘组成冗余阵列（RAID卡），通过多写及复制 可提高读写速度及应对单个硬盘毁坏的问题。



2.5 分布式文件系统

通过多个计算机分摊数据块，类似RAID,只是将硬盘换为了计算机。

可满足：文件大小无限制，防止计算机故障，读写速度快。



参考：

极客时间训练营-李智慧