存儲技術基礎知識

存儲技術根底信息存儲的開展信息存儲介質信息存儲系統(tǒng)主機效勞器系統(tǒng)什么是存儲？用于存放數據信息的設備和介質等同于計算機系統(tǒng)中的外部存儲存儲是一個系統(tǒng)是計算機技術開展的結果存儲的歷史汞延遲線磁帶磁鼓磁芯

磁盤光盤納米存儲存儲的現狀和趨勢存儲體系結構當前存儲的主要體系結構有三種：DAS、NAS、SAN存儲開展趨勢重復數據刪除SSD固態(tài)磁盤云存儲虛擬化環(huán)境的保護一體化應用存儲設備非結構化數據存儲與管理備份容災存儲對企業(yè)的影響和價值德州大學報告顯示災難性數據喪失導致公司倒閉：5.12汶川大地震存儲介質硬盤磁帶光盤硬盤：是電腦主要的存儲媒介之一，由一個或者多個鋁制或者玻璃制的碟片組成磁帶：是一種用于記錄聲音、圖像、數字或其他信號的載有磁層的帶狀材料，是產量最大和用途最廣的一種磁記錄材料光盤：光盤以光信息做為存儲物的載體軟盤：軟盤的讀寫通過軟盤驅動器完成Flash存儲：一種不揮發(fā)的內存器件軟盤Flash存儲存儲設備磁帶庫OceanStorS2600虛擬磁帶庫磁帶機OceanStorS5000OceanStorS5000T硬盤的組件主軸組件磁盤片浮動磁頭組件磁頭驅動機構前驅控制電路接口主控芯片高速緩存芯片數據傳輸芯片硬盤的柱面、磁面、磁道與扇區(qū)磁道磁面磁面磁道扇區(qū)柱面硬盤工作原理硬盤工作由馬達帶動磁盤，然后磁頭在磁盤外表以二進制的形式讀寫數據，讀取的數據儲存在硬盤的flash芯片中，最后傳到程序中運行；硬盤在一定的硬件條件下轉速越快，讀寫能力越強，但最終讀寫能力受內部硬件帶寬限制。硬盤的分類按照接口類型按照硬盤形態(tài)機械硬盤固態(tài)硬盤硬盤接口IDE/ATASATAFCSASSCSI

市場主流硬盤目前市場上主流硬盤廠商包括Seagate(希捷)、WD〔西部數據〕、HITACHI(日立)等。硬盤的參數容量硬盤容量=柱面數×磁頭數×扇區(qū)數×512Bytes轉速盤片轉動圈數/分鐘(rpm)平均訪問時間平均尋道時間平均潛伏時間數據傳輸率外部數據傳輸率內部數據傳輸率CPU硬盤緩存磁頭讀取盤片硬盤緩存硬盤接口比較接口IDESATASCSISASFC接口類型并行串行并行串行串行主流接口速率100MB/S133MB/S300MB/S600MB/S320MB/S3GB/S6GB/S2GB/S、4GB/S、8GB/S拓撲結構總線點對點總線用擴展器實現的點對點點對點、環(huán)路、交換式雙工半雙工半雙工半雙工全雙工全雙工最大連接設備數21or15withportmultiplier1616256127-loop1600萬fabric線纜長度0.4m1m12m6m30m(銅軸電纜)10km(光纖)應用普通PC機低端工作站中高端工作站中高端工作站高端工作站硬盤操作本卷須知現場硬盤操作、接觸時，必須正確佩戴防靜電手腕或防靜電手套；硬盤存放和運輸前必須采用防靜電材料進行包裝；硬盤在現場搬運時需要采用原包裝材料進行包裝，在運輸過程選擇平滑地段，遇到臺階，必須輕抬輕放；硬盤輕拿輕放，切勿堆積或在沒有防靜電措施情況下隨意擺放〔現場沒有防靜電墊子，可以考慮利用設備或硬盤防靜電包裝材料〕；硬盤單元熱拔出時，向外拉出硬盤單元2厘米左右，讓硬盤和背板連接器完全斷開，停留10S左右，保證硬盤電機停轉；再依次完全拔出各硬盤單元；故障硬盤需要用防靜電材料和緩沖材料包裝好后郵寄，硬盤上建議寫明局點、客戶和故障現象；16——鐵磁性材料磁特性的曲線

——外加磁場強度H與磁感應強度B的變化關系可逆磁化階段急劇磁化階段近飽和磁化階段飽和磁化階段2磁化曲線173磁滯回線描述磁滯現象的閉合磁化曲線稱為磁滯回線。磁滯現象：磁感應強度的變化滯后于磁場強度變化的現象。18三、漏磁場與退磁場1.漏磁場的形成漏磁場形成的原因，是由于空氣的磁導率遠遠低于鐵磁性材料的磁導率。如果在磁化了的鐵磁性工件上存在著不連續(xù)性或裂紋，那么磁感應線優(yōu)先通過磁導率高的工件，這就迫使局部磁感應線從缺陷下面繞過，形成磁感應線的壓縮。但是，工件上這局部可容納的磁感應線數目也是有限的，又由于同性磁感應線相斥，所以，局部磁感應線從不連續(xù)性中穿過，另一局部磁感應線遵從折射定律幾乎從工件外表垂直地進入空氣中去繞過缺陷又折回工件，形成了漏磁場。192.影響漏磁場強度的主要因素〔1〕外加磁場強度的影響〔2〕缺陷位置及形狀的影響1〕缺陷埋藏深度的影響2〕缺陷方向的影響3〕缺陷深寬比的影響〔3〕工件材料及狀態(tài)的影響〔4〕工件外表覆蓋層的影響203.退磁場鐵磁性材料在外加磁場中磁化時，由材料中磁極所產生的磁場稱為退磁場，用符號ΔH表示。方向與外加磁場的方向相反削弱外加磁場的磁化作用有效磁場：H＝H0－ΔH21(1)與外加磁場強度的大小有關。(2)與工件的長徑比L／D值有關。(3)退磁因子N與工件的幾何形狀有關(4)鋼管比鋼棒產生的退磁場小。(5)交流電比直流電產生的退磁場小。影響退磁場的因素22四、磁粉檢測的原理與特點1.磁粉檢測原理鐵磁性材料工件被磁化后，由于不連續(xù)性因素的存在，使工件外表和近外表的磁力線發(fā)生局部畸變而產生漏磁場，吸附施加在工件外表的磁粉，在適宜的光照下形成目視可見的磁痕，從而顯示出不連續(xù)的位置、大小、形狀和嚴重程度。如圖3-10所示。232.磁粉檢測的特點〔1〕顯示直觀，磁痕能直觀地顯示缺陷的形狀位置、大小、可大致判斷缺陷的性質?！?〕檢測靈敏度高，可檢測的最小缺陷寬度可達0.1μm，能發(fā)現深度只有10多微米的微裂紋?！?〕適應性好，幾乎不受工件大小和幾何形狀的限制，能適應各種場合的現場作業(yè)?！?〕效率高、本錢低、磁粉檢測設備簡單，操作方便，檢測速度快，費用低廉?！?〕只能適用于檢測鐵磁性金屬材料。〔6〕只能用于檢測工件外表和近外表缺陷，不能檢出埋藏較深的內部缺陷?！?〕難于定量缺陷的深度。24工程2磁粉檢測的設備與器材學習目標1.了解磁粉檢測設備的分類。2.熟悉磁粉、磁懸液的分類以及磁懸液的濃度對檢測靈敏度的影響。3.掌握標準試片及試塊的作用及使用。4.了解常用的磁粉檢測測量儀器。25一、磁粉檢測設備1.磁粉檢測設備的分類〔1〕固定式磁粉檢測機這類磁粉檢測機安裝在固定的場所，電流可以是直流電源，也可以是交流電源。額定周向磁化電流一般從1000～10000A。最常見的固定式磁粉檢測機為臥式濕法磁粉檢測機，設有放置工件的床身，可進行包括通電法、中心導體法、感應電流法、線圈法、磁軛法整體磁化或復合磁化等多種磁化方式。26〔2〕移動式磁粉檢測機移動式磁粉檢測機是一種分立式的檢測裝置，具有較大的靈活性和良好的適應性。它的體積較固定式小，重量比固定式輕，能在許可的范圍內自由移動，便于適應不同檢查要求的需要。移動式磁粉檢測機主體是一個用晶閘管控制的磁化電源，配合使用的附件為支桿探頭、磁化線圈〔或電磁軛〕、軟電纜等。27〔3〕便攜式磁粉檢測機便攜式磁粉檢測機具有體積小、重量輕和攜帶方便的特點，適合于野外和高空作業(yè)，便攜式設備以磁軛法為主，也有用支桿觸頭方法的，磁軛有Π型磁軛及十字交叉旋轉磁軛等多種，也有采用永久磁鐵磁軛型式的。282.磁粉檢測設備的主要組成1、磁化電源：是探傷機的核心，其作用是提供磁化電流〔包括交流電和直流電〕，使工件磁化。2、磁化線圈：進行縱向磁化的螺管線圈。3、工件夾持裝置：磁化夾頭和觸頭夾緊工件，使其通過電流的電極或通過磁場的磁極裝置。夾頭上應包上鉛墊或銅編制網。4、指示裝置：電流表、電壓表。電流表至少半年校驗一次。當設備進行重要電氣修理、周期大修或損壞時，應進行校驗。5、噴灑裝置：磁懸液槽、電動泵、軟管和噴嘴組成。6、照明裝置:非熒光磁粉檢測時，在波長范圍為400-760nm的可見光下觀察磁痕。可見光是目視可見的光，即七種顏色的光。7、退磁裝置:不阻礙使用要求。29二、磁粉按磁痕觀察熒光磁粉非熒光磁粉按施加方式濕法磁粉干法磁粉303132組成:磁性氧化鐵粉，工業(yè)純鐵粉，基鐵粉為核心，外覆熒光染料光譜：在紫外線照射下發(fā)出波長為510-550nm的熒光，呈黃綠色觀察：在紫外燈下觀察應用:通常只用于濕法1.熒光磁粉332.非熒光磁粉組成：黑色Fe2O3,或紅褐色γ-Fe2O3觀察：在白光下觀察應用:通常用于濕法和干法343.磁粉的性能35三、磁懸液磁粉和載液按一定比例混合而成的懸浮液體稱為磁懸液。用于懸浮磁粉的液體稱為載體。按所使用的載液不同，大致可分為水基磁懸液和油基磁懸液兩種。①油基載液：低粘度、高閃點、無熒光、無臭味和無毒性等的特點。在一定的使用溫度范圍內，尤其在較低溫度下，假設油的黏度小，磁懸液流動性好，檢測靈敏度高。②水載液：潤濕性，分散性，防銹性，消泡性，穩(wěn)定性。VSSSD硬盤：讀寫機制決定讀寫效率SSD在隨機讀取方面的效率要比硬盤驅動器高得多，這是因為它沒有必須懸在硬盤上方來讀取數據的讀寫頭(類似電唱機的針頭)。存儲系統(tǒng)產生的背景傳統(tǒng)計算機存儲系統(tǒng)的局限性：硬盤成為整個系統(tǒng)的性能瓶頸有限的硬盤槽位，難滿足大容量需求單個硬盤存放數據，數據可靠性難以保證存儲空間利用率低本地存儲，數據分散，難以共享可擴展性不夠總線結構，而非網絡結構可連接的設備受到限制增加容量時，需停機CPU硬盤傳統(tǒng)計算機存儲系統(tǒng)RAM存儲設備的組成硬件組成一般包括：框控制器BBU風扇電源接口卡另。硬盤〔硬盤框〕RAID技術RAID是一種把多塊獨立的硬盤〔物理硬盤〕按不同的方式組合起來形成一個硬盤組〔邏輯硬盤〕，從而提供比單個硬盤更高的存儲性能和提供數據備份技術。RAID全稱RedundantArrayofIndependentDisks；即獨立磁盤冗余陣列。RAID優(yōu)勢：容量易擴展、分塊提高性能、可用性提高及可靠性提高。RAID級別的選擇不同的RAID級別代表著不同的性能、數據平安性和存儲本錢。RAID常用級別：RAID0、RAID1、RAID10、RAID5、RAID6。主機效勞器類型效勞器形態(tài)包括塔式效勞器、機架效勞器、刀片效勞器刀片效勞器機架效勞器塔式效勞器效勞器的硬件組成機箱電源風扇處理器內存主板RAID卡本地硬盤主機操作系統(tǒng)windows操作系統(tǒng)Windows2003\windows2008linux操作系統(tǒng)Suselinux9\10\11、Redhatlinux4\5\6VmwareesxEsx4\5aixaix4\5\6solarisSolaris9\10hp-uxhp-ux11主機文件系統(tǒng)Windows下常見的文件系統(tǒng)：FAT16、FAT32、NTFSLinux下常見的文件系統(tǒng)：ext3、jfs、Reiserfs、xfs其它文件系統(tǒng):ZFS、HFS、VMFS、UFS、GFS主機效勞器應用應用系統(tǒng)：數據庫主流數據庫：DB2、Oracle、Informix、Sybase、SQLServer、內存數據庫等應用系統(tǒng)：郵件郵件效勞器構成了電子郵件系統(tǒng)的核心，管理郵件的收發(fā)應用系統(tǒng)：文件文件效勞器負責共享資源的管理和傳送接收，管理存儲設備中的文件，為網絡用戶提供文件共享效勞，也稱文件共享效勞器應用系統(tǒng)：集群效勞器集群就是指將很多效勞器集中起來一起進行同一種效勞，在客戶端看來就象是只有一個效勞器，集群可以利用多個計算機進行并行計算從而獲得很高的計算速度，也可以用多個計算機做備份，從而使得任何一個機器壞了整個系統(tǒng)還是能正常運行驅動電機認識主要學習內容相關知識學習一、概述二、驅動電機的結構原理三、電動機在電動汽車上的應用四、電動機控制器1.電動汽車電動機的運行模式電動汽車的電動機具有電動和發(fā)電2種運行模式。1〕電動模式在電動模式時電動機將電能轉換成機械能。〔1〕逆變器從電池獲取電功率，電池放電?！?〕電動機從逆變器獲取電功率?！?〕電動機輸出機械能，電動機扭矩與轉速同向，電動機推動車輛行駛。1.電動汽車電動機的運行模式2〕發(fā)電模式發(fā)電模式時電動機將機械能轉換成電能。〔1〕車輛帶動電動機，電動機力矩與轉速反向，軸上輸入機械能。〔1〕電動機輸出電能?！?〕逆變器輸出直流電，電池充電。一、概述2.驅動電機與工業(yè)用電機的區(qū)別〔1〕電動汽車驅動電機需要有4～5倍的過載，以滿足短時加速或爬坡的要求；而工業(yè)電動機只要求有2倍的過載就可以了?！?〕電動汽車的最高轉速要求到達在公路上巡航時根本速度的4～5倍，而工業(yè)電動機只需要到達恒功率是根本速度的2倍即可?！?〕電動汽車驅動電機需要根據車型和駕駛人的駕駛習慣設計，而工業(yè)電動機只需根據典型的工作模式設計。2.驅動電機與工業(yè)用電機的區(qū)別〔4〕電動汽車驅動電機要求有高度功率密度和好的效率圖〔在較寬的轉速范圍和轉矩范圍內都有較高的效率〕，從而能夠降低車重，延長續(xù)駛里程；而工業(yè)電動機通常對功率密度、效率和本錢進行綜合考慮，在額定工作點附近對效率進行優(yōu)化?！?〕電動汽車驅動電機要求工作可控性高、穩(wěn)態(tài)精度高、動態(tài)性能好；而工業(yè)電動機只有某一種特定的性能要求。〔6〕電動汽車驅動電機被裝在機動車上，空間小，工作在高溫、壞天氣、及頻繁振動等等惡劣環(huán)境下。而工業(yè)電動機通常在某一個固定位置工作。一、概述4.電機的主要性能參數①額定功率。額定功率指電機在制造廠所規(guī)定的額定條件下運行時，其輸出端的機械功率，單位一般為kW。②額定電壓。額定電壓是指電機在額定條件下運行時，外加于定子繞組上的線電壓，單位為V。③額定電流。額定電流指電機在額定電壓和額定輸出功率時，定子繞組的線電流，單位為A。4.電機的主要性能參數④額定頻率。額定頻率是指電機使用電網的額定頻率。我國電網的頻率為50Hz，因此除外銷產品外，國內用的電機額定頻率均為50Hz。⑤額定轉速。額定轉速指電機在額定電壓、額定頻率下，輸出端有額定功率輸出時，轉子的轉速，單位為r/min。電動汽車所采用的感應電機的轉速一般為8000～12000r/min。⑥額定效率。額定效率指電機在額定條件下運行時的效率，是額定輸出功率與額定輸入功率的比值。4.電機的主要性能參數⑦額定功率因數。對于交流電機，定子相電流比相電壓滯后一個角φ，cosφ就是異步電機的功率因數。⑧絕緣等級。絕緣等級是按電機繞組所用的絕緣材料在使用時容許的極限溫度來分級的。所謂極限溫度，是指電機絕緣結構中最熱點的最高容許溫度。4.電機的主要性能參數⑨功率密度。功率密度指單位質量電機輸出的功率，單位是kW/kg，功率密度越大越好。⑩過載能力。過載能力指電機在超過額定載荷〔功率、轉矩、電流等〕條件下工作的能力。除了上面所述及的性能參數外，電機還要求可靠性好，耐溫和耐潮性好，運行噪聲低，振動小，能夠在較惡劣的環(huán)境下長時期工作，結構簡單，適合大批量生產，使用維修方便，性價比高等。二、驅動電機的結構原理1.直流電動機〔1〕構造〔三〕灰飛虱長翅型雌蟲體長4-4.2mm，短翅型。全體淡黃褐或灰褐色，小盾片中央黃白色、土黃色或黃褐色，兩側各有１個半月形褐色斑紋。短翅型雌蟲翅伸達腹末。長翅型雄蟲體長，短翅型，色較雌蟲深，小盾片黑色。卵前期為香蕉形，中后期為長茄子形，通常3－5粒到20余粒排列成串、成簇，前部單行，后部擠成雙行。假設蟲近橢圓形，1－2齡時乳白或黃白色,3齡后灰褐相嵌,落于水面后足向后斜伸成“八”定形。二、生活史及習性白背飛虱和褐飛虱在四川一年發(fā)生4-6代，川西平原1-4代的發(fā)生期，分別為７、８、９、10月份。兩種飛虱在四川均不能越冬，其蟲源來自南方稻區(qū)。白背飛虱和褐飛虱是遷飛性害蟲，盆地邊緣東南部稻區(qū)，４月中旬至７月中旬隨西南、東南季風遷入稻田，盆地內５月中旬至８月遷入稻田，全年以7－8月危害最重，嚴重危害乳熟期早稻和中稻?；绎w虱在省內一年發(fā)生６代，以3、4齡假設蟲在麥田及游草等禾本科雜草上越冬。四川盆地短翅期型成蟲，一般在稻田５月開始出現，６月下旬發(fā)生數量較多，全年以７月上旬第三代假設蟲期口數量最多，嚴重為害乳期量稻。７月下旬后，因氣溫高，蟲口數量下降。三種飛虱田間混合發(fā)生，一般以灰飛虱發(fā)生最早，白背飛虱次之，褐飛虱最晚。三種飛虱都具有趨光性、趨嫩綠性和喜陰濕。成、假設蟲喜在稻叢下部葉鞘上取食、產卵、棲息，最喜在孕穗至揚花期的稻株上產卵，成蟲產卵痕初為黃白色，后變?yōu)楹稚珬l斑。白背飛虱和灰飛虱具有趨稗產卵性。三、發(fā)生條件褐飛虱和白背飛虱屬遷飛性害蟲，影響發(fā)生的首要條件是遷入蟲量的多少。如果蟲源基地有大量蟲源，遷入季節(jié)又雨日頻繁，雨量大，降落的蟲量就多。一般初見蟲源到主要為害期有50-60天，以主害期前10-20天遷入蟲量最多。灰飛虱那么主要靠當地蟲源。在一定的蟲源基數下，充足的食料和適宜的氣候條件有利于飛虱的大量繁殖。害蟲天敵和良好的栽培管理技術有一定的控制作用。〔一〕生育期與品種發(fā)生量與水稻生育期關系密切，水稻孕穗至開花期對褐飛虱繁殖為害最為有利，而白背飛虱那么以分蘗和拔節(jié)期為其繁殖盛期。成熟期和苗期不適于成蟲繁殖。水稻品種不同，對飛虱抗性有明顯差異，抗性品種不利于飛虱的取食繁殖。〔二〕氣象因素１、溫度：褐飛虱生長發(fā)育的適宜溫度為20-30℃，最適溫度26-28℃，高于30℃或低于20℃對成蟲繁殖、假設蟲孵化和存活有不利影響。長江流域，如遇盛夏不熱，晚秋溫度偏高的年份，那么有利于發(fā)生。白背飛虱對溫度適應范圍廣，15-30℃的溫度范圍內都能正常生長、發(fā)育、繁殖。灰飛虱耐低溫，但夏季高溫影響其生存和繁殖。２、雨量和濕度：多雨高濕對褐飛虱和白背飛虱發(fā)生有利，每年６－７月份降雨過程與飛虱遷入關系極大，各個遷入峰幾乎都是伴隨著降雨天氣過程。濕度偏低有利于灰飛虱的發(fā)生?！踩吃耘喙芾砑夹g重施或偏施氮肥，密植和長期灌深水等，都有利褐飛虱和白背飛虱的發(fā)生。不合理地使用化學農藥，大量殺傷天敵，也可導致種群數量迅速上升?！菜摹程鞌车撅w虱的天敵種類很多。卵期主要有寄生蜂和黑肩綠盲蝽；成蟲和假設蟲期主要有螯蜂、蜘蛛〔如擬水狼蛛〕和寄生菌等對飛虱有較大的控制作用。四、蟲情調查查成蟲從防治代的上一代成蟲初羽化時開始，