2.5.1 存储基础知识

2.5.1 存储基础知识

存储数据的处理通常称为输入数据或保存文件等,这是因为存储设备能将数据写在存储介质上保存起来,便于以后使用。检索数据的处理通常称为读取数据、载入数据或打开文件等。

数据存储系统主要包括两部分:存储介质和存储设备。存储介质是磁盘、磁带、CD、DVD、U盘或其他包含数据的介质。存储设备是在存储介质上记录和读取数据的机械装置,包括磁盘驱动器、光盘驱动器和闪存等。一般,“存储技术”同时包括存储设备和所用介质。

计算机存储设备与内存之间存在一条高速通道,也就是系统总线,数据从存储设备中通过总线复制到内存,然后在那里等待处理。当数据被处理后,便临时存放在内存中,但最终会被复制到存储介质以便长久保存。

正如我们所知,计算机处理器所处理的数据是用0和1表示的位来编码的。存储数据时,这些0和1就需要转变成某种相当持久的信号或记号,也可以在需要时更改它们。

显然,存储计算机数据不是像我们人类用笔在纸上逐位写下0或1那么简单。这些0和1必须转化成存储介质表面的某种物理形式,而这之间究竟如何转化则取决于不同的存储技术。例如,硬盘存储数据的方式与CD—ROM的存储方式不同。在计算机中普遍使用三种存储技术:磁存储(如硬盘)、光存储(如DVD光盘)和固态存储(半导体存储,如U盘、CF卡、SD卡等)。

要比较存储设备,通常会从通用性、耐用性、速率和容量等方面来考虑。

·通用性:一些固态存储器可以为计算机、照相机和手机通用,硬盘和光盘一般只能为计算机使用(有时也能用于数码摄像机)。固态存储器和硬盘可以支持读写、修改;而光盘一般只能一次性写入(可擦除光盘昂贵且不常用)。

·耐用性:多数存储介质容易受人为因素(如光盘划痕)和环境因素(如高温、磁场和潮湿)的影响而导致数据损坏。某些介质比另一些更容易受损坏而导致数据丢失。例如,CD和DVD的耐用性往往就比硬盘好,而U盘比硬盘更容易损坏(主要由于使用不当)。

·速率:分为访问速度、数据传输速度和读写速度几种。

·访问速率:指计算机查找存储介质上的数据并读取数据的平均时间。存储设备的访问时间是用毫秒来度量的。例如,访问时间为6ms的驱动器要快于10ms的。硬盘存储器的访问时间约为4~10ms,固态存储器的访问时间约为0.2ms。

·传输速率:指存储设备与计算机接口之间的最大数据传输速度。例如,SATA2硬盘的数据传输速度标称值为300Mbps(实际上硬盘的读写速率远低于此值)。

·读写速率:数据写入存储器或从存储器读出的速率。通常情况下,存储装置的写入速率要低于读出速率。影响读写速率的因素很多,如存储原理、接口类型等。一般来说,固态存储器的读写速率比磁盘存储器的要快,因为它没有机械运动装置。硬盘的读/写速率一般为60~120Mbps,而固态存储器的读写速率则可达250~300Mbps。

·容量:能存储在存储介质上的最大数据量,用KB、MB、GB和TB来度量。