存储技术基础知识

存储技术根底信息存储的开展信息存储介质信息存储系统主机效劳器系统什么是存储？用于存放数据信息的设备和介质等同于计算机系统中的外部存储存储是一个系统是计算机技术开展的结果存储的历史汞延迟线磁带磁鼓磁芯

磁盘光盘纳米存储存储的现状和趋势存储体系结构当前存储的主要体系结构有三种：DAS、NAS、SAN存储开展趋势重复数据删除SSD固态磁盘云存储虚拟化环境的保护一体化应用存储设备非结构化数据存储与管理备份容灾存储对企业的影响和价值德州大学报告显示灾难性数据丧失导致公司倒闭：5.12汶川大地震存储介质硬盘磁带光盘硬盘：是电脑主要的存储媒介之一，由一个或者多个铝制或者玻璃制的碟片组成磁带：是一种用于记录声音、图像、数字或其他信号的载有磁层的带状材料，是产量最大和用途最广的一种磁记录材料光盘：光盘以光信息做为存储物的载体软盘：软盘的读写通过软盘驱动器完成Flash存储：一种不挥发的内存器件软盘Flash存储存储设备磁带库OceanStorS2600虚拟磁带库磁带机OceanStorS5000OceanStorS5000T硬盘的组件主轴组件磁盘片浮动磁头组件磁头驱动机构前驱控制电路接口主控芯片高速缓存芯片数据传输芯片硬盘的柱面、磁面、磁道与扇区磁道磁面磁面磁道扇区柱面硬盘工作原理硬盘工作由马达带动磁盘，然后磁头在磁盘外表以二进制的形式读写数据，读取的数据储存在硬盘的flash芯片中，最后传到程序中运行；硬盘在一定的硬件条件下转速越快，读写能力越强，但最终读写能力受内部硬件带宽限制。硬盘的分类按照接口类型按照硬盘形态机械硬盘固态硬盘硬盘接口IDE/ATASATAFCSASSCSI

市场主流硬盘目前市场上主流硬盘厂商包括Seagate(希捷)、WD〔西部数据〕、HITACHI(日立)等。硬盘的参数容量硬盘容量=柱面数×磁头数×扇区数×512Bytes转速盘片转动圈数/分钟(rpm)平均访问时间平均寻道时间平均潜伏时间数据传输率外部数据传输率内部数据传输率CPU硬盘缓存磁头读取盘片硬盘缓存硬盘接口比较接口IDESATASCSISASFC接口类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拓扑结构总线点对点总线用扩展器实现的点对点点对点、环路、交换式双工半双工半双工半双工全双工全双工最大连接设备数21or15withportmultiplier1616256127-loop1600万fabric线缆长度0.4m1m12m6m30m(铜轴电缆)10km(光纤)应用普通PC机低端工作站中高端工作站中高端工作站高端工作站硬盘操作本卷须知现场硬盘操作、接触时，必须正确佩戴防静电手腕或防静电手套；硬盘存放和运输前必须采用防静电材料进行包装；硬盘在现场搬运时需要采用原包装材料进行包装，在运输过程选择平滑地段，遇到台阶，必须轻抬轻放；硬盘轻拿轻放，切勿堆积或在没有防静电措施情况下随意摆放〔现场没有防静电垫子，可以考虑利用设备或硬盘防静电包装材料〕；硬盘单元热拔出时，向外拉出硬盘单元2厘米左右，让硬盘和背板连接器完全断开，停留10S左右，保证硬盘电机停转；再依次完全拔出各硬盘单元；故障硬盘需要用防静电材料和缓冲材料包装好后邮寄，硬盘上建议写明局点、客户和故障现象；16——铁磁性材料磁特性的曲线

——外加磁场强度H与磁感应强度B的变化关系可逆磁化阶段急剧磁化阶段近饱和磁化阶段饱和磁化阶段2磁化曲线173磁滞回线描述磁滞现象的闭合磁化曲线称为磁滞回线。磁滞现象：磁感应强度的变化滞后于磁场强度变化的现象。18三、漏磁场与退磁场1.漏磁场的形成漏磁场形成的原因，是由于空气的磁导率远远低于铁磁性材料的磁导率。如果在磁化了的铁磁性工件上存在着不连续性或裂纹，那么磁感应线优先通过磁导率高的工件，这就迫使局部磁感应线从缺陷下面绕过，形成磁感应线的压缩。但是，工件上这局部可容纳的磁感应线数目也是有限的，又由于同性磁感应线相斥，所以，局部磁感应线从不连续性中穿过，另一局部磁感应线遵从折射定律几乎从工件外表垂直地进入空气中去绕过缺陷又折回工件，形成了漏磁场。192.影响漏磁场强度的主要因素〔1〕外加磁场强度的影响〔2〕缺陷位置及形状的影响1〕缺陷埋藏深度的影响2〕缺陷方向的影响3〕缺陷深宽比的影响〔3〕工件材料及状态的影响〔4〕工件外表覆盖层的影响203.退磁场铁磁性材料在外加磁场中磁化时，由材料中磁极所产生的磁场称为退磁场，用符号ΔH表示。方向与外加磁场的方向相反削弱外加磁场的磁化作用有效磁场：H＝H0－ΔH21(1)与外加磁场强度的大小有关。(2)与工件的长径比L／D值有关。(3)退磁因子N与工件的几何形状有关(4)钢管比钢棒产生的退磁场小。(5)交流电比直流电产生的退磁场小。影响退磁场的因素22四、磁粉检测的原理与特点1.磁粉检测原理铁磁性材料工件被磁化后，由于不连续性因素的存在，使工件外表和近外表的磁力线发生局部畸变而产生漏磁场，吸附施加在工件外表的磁粉，在适宜的光照下形成目视可见的磁痕，从而显示出不连续的位置、大小、形状和严重程度。如图3-10所示。232.磁粉检测的特点〔1〕显示直观，磁痕能直观地显示缺陷的形状位置、大小、可大致判断缺陷的性质。〔2〕检测灵敏度高，可检测的最小缺陷宽度可达0.1μm，能发现深度只有10多微米的微裂纹。〔3〕适应性好，几乎不受工件大小和几何形状的限制，能适应各种场合的现场作业。〔4〕效率高、本钱低、磁粉检测设备简单，操作方便，检测速度快，费用低廉。〔5〕只能适用于检测铁磁性金属材料。〔6〕只能用于检测工件外表和近外表缺陷，不能检出埋藏较深的内部缺陷。〔7〕难于定量缺陷的深度。24工程2磁粉检测的设备与器材学习目标1.了解磁粉检测设备的分类。2.熟悉磁粉、磁悬液的分类以及磁悬液的浓度对检测灵敏度的影响。3.掌握标准试片及试块的作用及使用。4.了解常用的磁粉检测测量仪器。25一、磁粉检测设备1.磁粉检测设备的分类〔1〕固定式磁粉检测机这类磁粉检测机安装在固定的场所，电流可以是直流电源，也可以是交流电源。额定周向磁化电流一般从1000～10000A。最常见的固定式磁粉检测机为卧式湿法磁粉检测机，设有放置工件的床身，可进行包括通电法、中心导体法、感应电流法、线圈法、磁轭法整体磁化或复合磁化等多种磁化方式。26〔2〕移动式磁粉检测机移动式磁粉检测机是一种分立式的检测装置，具有较大的灵活性和良好的适应性。它的体积较固定式小，重量比固定式轻，能在许可的范围内自由移动，便于适应不同检查要求的需要。移动式磁粉检测机主体是一个用晶闸管控制的磁化电源，配合使用的附件为支杆探头、磁化线圈〔或电磁轭〕、软电缆等。27〔3〕便携式磁粉检测机便携式磁粉检测机具有体积小、重量轻和携带方便的特点，适合于野外和高空作业，便携式设备以磁轭法为主，也有用支杆触头方法的，磁轭有Π型磁轭及十字交叉旋转磁轭等多种，也有采用永久磁铁磁轭型式的。282.磁粉检测设备的主要组成1、磁化电源：是探伤机的核心，其作用是提供磁化电流〔包括交流电和直流电〕，使工件磁化。2、磁化线圈：进行纵向磁化的螺管线圈。3、工件夹持装置：磁化夹头和触头夹紧工件，使其通过电流的电极或通过磁场的磁极装置。夹头上应包上铅垫或铜编制网。4、指示装置：电流表、电压表。电流表至少半年校验一次。当设备进行重要电气修理、周期大修或损坏时，应进行校验。5、喷洒装置：磁悬液槽、电动泵、软管和喷嘴组成。6、照明装置:非荧光磁粉检测时，在波长范围为400-760nm的可见光下观察磁痕。可见光是目视可见的光，即七种颜色的光。7、退磁装置:不阻碍使用要求。29二、磁粉按磁痕观察荧光磁粉非荧光磁粉按施加方式湿法磁粉干法磁粉303132组成:磁性氧化铁粉，工业纯铁粉，基铁粉为核心，外覆荧光染料光谱：在紫外线照射下发出波长为510-550nm的荧光，呈黄绿色观察：在紫外灯下观察应用:通常只用于湿法1.荧光磁粉332.非荧光磁粉组成：黑色Fe2O3,或红褐色γ-Fe2O3观察：在白光下观察应用:通常用于湿法和干法343.磁粉的性能35三、磁悬液磁粉和载液按一定比例混合而成的悬浮液体称为磁悬液。用于悬浮磁粉的液体称为载体。按所使用的载液不同，大致可分为水基磁悬液和油基磁悬液两种。①油基载液：低粘度、高闪点、无荧光、无臭味和无毒性等的特点。在一定的使用温度范围内，尤其在较低温度下，假设油的黏度小，磁悬液流动性好，检测灵敏度高。②水载液：润湿性，分散性，防锈性，消泡性，稳定性。VSSSD硬盘：读写机制决定读写效率SSD在随机读取方面的效率要比硬盘驱动器高得多，这是因为它没有必须悬在硬盘上方来读取数据的读写头(类似电唱机的针头)。存储系统产生的背景传统计算机存储系统的局限性：硬盘成为整个系统的性能瓶颈有限的硬盘槽位，难满足大容量需求单个硬盘存放数据，数据可靠性难以保证存储空间利用率低本地存储，数据分散，难以共享可扩展性不够总线结构，而非网络结构可连接的设备受到限制增加容量时，需停机CPU硬盘传统计算机存储系统RAM存储设备的组成硬件组成一般包括：框控制器BBU风扇电源接口卡另。硬盘〔硬盘框〕RAID技术RAID是一种把多块独立的硬盘〔物理硬盘〕按不同的方式组合起来形成一个硬盘组〔逻辑硬盘〕，从而提供比单个硬盘更高的存储性能和提供数据备份技术。RAID全称RedundantArrayofIndependentDisks；即独立磁盘冗余阵列。RAID优势：容量易扩展、分块提高性能、可用性提高及可靠性提高。RAID级别的选择不同的RAID级别代表着不同的性能、数据平安性和存储本钱。RAID常用级别：RAID0、RAID1、RAID10、RAID5、RAID6。主机效劳器类型效劳器形态包括塔式效劳器、机架效劳器、刀片效劳器刀片效劳器机架效劳器塔式效劳器效劳器的硬件组成机箱电源风扇处理器内存主板RAID卡本地硬盘主机操作系统windows操作系统Windows2003\windows2008linux操作系统Suselinux9\10\11、Redhatlinux4\5\6VmwareesxEsx4\5aixaix4\5\6solarisSolaris9\10hp-uxhp-ux11主机文件系统Windows下常见的文件系统：FAT16、FAT32、NTFSLinux下常见的文件系统：ext3、jfs、Reiserfs、xfs其它文件系统:ZFS、HFS、VMFS、UFS、GFS主机效劳器应用应用系统：数据库主流数据库：DB2、Oracle、Informix、Sybase、SQLServer、内存数据库等应用系统：邮件邮件效劳器构成了电子邮件系统的核心，管理邮件的收发应用系统：文件文件效劳器负责共享资源的管理和传送接收，管理存储设备中的文件，为网络用户提供文件共享效劳，也称文件共享效劳器应用系统：集群效劳器集群就是指将很多效劳器集中起来一起进行同一种效劳，在客户端看来就象是只有一个效劳器，集群可以利用多个计算机进行并行计算从而获得很高的计算速度，也可以用多个计算机做备份，从而使得任何一个机器坏了整个系统还是能正常运行驱动电机认识主要学习内容相关知识学习一、概述二、驱动电机的结构原理三、电动机在电动汽车上的应用四、电动机控制器1.电动汽车电动机的运行模式电动汽车的电动机具有电动和发电2种运行模式。1〕电动模式在电动模式时电动机将电能转换成机械能。〔1〕逆变器从电池获取电功率，电池放电。〔2〕电动机从逆变器获取电功率。〔3〕电动机输出机械能，电动机扭矩与转速同向，电动机推动车辆行驶。1.电动汽车电动机的运行模式2〕发电模式发电模式时电动机将机械能转换成电能。〔1〕车辆带动电动机，电动机力矩与转速反向，轴上输入机械能。〔1〕电动机输出电能。〔3〕逆变器输出直流电，电池充电。一、概述2.驱动电机与工业用电机的区别〔1〕电动汽车驱动电机需要有4～5倍的过载，以满足短时加速或爬坡的要求；而工业电动机只要求有2倍的过载就可以了。〔2〕电动汽车的最高转速要求到达在公路上巡航时根本速度的4～5倍，而工业电动机只需要到达恒功率是根本速度的2倍即可。〔3〕电动汽车驱动电机需要根据车型和驾驶人的驾驶习惯设计，而工业电动机只需根据典型的工作模式设计。2.驱动电机与工业用电机的区别〔4〕电动汽车驱动电机要求有高度功率密度和好的效率图〔在较宽的转速范围和转矩范围内都有较高的效率〕，从而能够降低车重，延长续驶里程；而工业电动机通常对功率密度、效率和本钱进行综合考虑，在额定工作点附近对效率进行优化。〔5〕电动汽车驱动电机要求工作可控性高、稳态精度高、动态性能好；而工业电动机只有某一种特定的性能要求。〔6〕电动汽车驱动电机被装在机动车上，空间小，工作在高温、坏天气、及频繁振动等等恶劣环境下。而工业电动机通常在某一个固定位置工作。一、概述4.电机的主要性能参数①额定功率。额定功率指电机在制造厂所规定的额定条件下运行时，其输出端的机械功率，单位一般为kW。②额定电压。额定电压是指电机在额定条件下运行时，外加于定子绕组上的线电压，单位为V。③额定电流。额定电流指电机在额定电压和额定输出功率时，定子绕组的线电流，单位为A。4.电机的主要性能参数④额定频率。额定频率是指电机使用电网的额定频率。我国电网的频率为50Hz，因此除外销产品外，国内用的电机额定频率均为50Hz。⑤额定转速。额定转速指电机在额定电压、额定频率下，输出端有额定功率输出时，转子的转速，单位为r/min。电动汽车所采用的感应电机的转速一般为8000～12000r/min。⑥额定效率。额定效率指电机在额定条件下运行时的效率，是额定输出功率与额定输入功率的比值。4.电机的主要性能参数⑦额定功率因数。对于交流电机，定子相电流比相电压滞后一个角φ，cosφ就是异步电机的功率因数。⑧绝缘等级。绝缘等级是按电机绕组所用的绝缘材料在使用时容许的极限温度来分级的。所谓极限温度，是指电机绝缘结构中最热点的最高容许温度。4.电机的主要性能参数⑨功率密度。功率密度指单位质量电机输出的功率，单位是kW/kg，功率密度越大越好。⑩过载能力。过载能力指电机在超过额定载荷〔功率、转矩、电流等〕条件下工作的能力。除了上面所述及的性能参数外，电机还要求可靠性好，耐温和耐潮性好，运行噪声低，振动小，能够在较恶劣的环境下长时期工作，结构简单，适合大批量生产，使用维修方便，性价比高等。二、驱动电机的结构原理1.直流电动机〔1〕构造〔三〕灰飞虱长翅型雌虫体长4-4.2mm，短翅型。全体淡黄褐或灰褐色，小盾片中央黄白色、土黄色或黄褐色，两侧各有１个半月形褐色斑纹。短翅型雌虫翅伸达腹末。长翅型雄虫体长，短翅型，色较雌虫深，小盾片黑色。卵前期为香蕉形，中后期为长茄子形，通常3－5粒到20余粒排列成串、成簇，前部单行，后部挤成双行。假设虫近椭圆形，1－2龄时乳白或黄白色,3龄后灰褐相嵌,落于水面后足向后斜伸成“八”定形。二、生活史及习性白背飞虱和褐飞虱在四川一年发生4-6代，川西平原1-4代的发生期，分别为７、８、９、10月份。两种飞虱在四川均不能越冬，其虫源来自南方稻区。白背飞虱和褐飞虱是迁飞性害虫，盆地边缘东南部稻区，４月中旬至７月中旬随西南、东南季风迁入稻田，盆地内５月中旬至８月迁入稻田，全年以7－8月危害最重，严重危害乳熟期早稻和中稻。灰飞虱在省内一年发生６代，以3、4龄假设虫在麦田及游草等禾本科杂草上越冬。四川盆地短翅期型成虫，一般在稻田５月开始出现，６月下旬发生数量较多，全年以７月上旬第三代假设虫期口数量最多，严重为害乳期量稻。７月下旬后，因气温高，虫口数量下降。三种飞虱田间混合发生，一般以灰飞虱发生最早，白背飞虱次之，褐飞虱最晚。三种飞虱都具有趋光性、趋嫩绿性和喜阴湿。成、假设虫喜在稻丛下部叶鞘上取食、产卵、栖息，最喜在孕穗至扬花期的稻株上产卵，成虫产卵痕初为黄白色，后变为褐色条斑。白背飞虱和灰飞虱具有趋稗产卵性。三、发生条件褐飞虱和白背飞虱属迁飞性害虫，影响发生的首要条件是迁入虫量的多少。如果虫源基地有大量虫源，迁入季节又雨日频繁，雨量大，降落的虫量就多。一般初见虫源到主要为害期有50-60天，以主害期前10-20天迁入虫量最多。灰飞虱那么主要靠当地虫源。在一定的虫源基数下，充足的食料和适宜的气候条件有利于飞虱的大量繁殖。害虫天敌和良好的栽培管理技术有一定的控制作用。〔一〕生育期与品种发生量与水稻生育期关系密切，水稻孕穗至开花期对褐飞虱繁殖为害最为有利，而白背飞虱那么以分蘖和拔节期为其繁殖盛期。成熟期和苗期不适于成虫繁殖。水稻品种不同，对飞虱抗性有明显差异，抗性品种不利于飞虱的取食繁殖。〔二〕气象因素１、温度：褐飞虱生长发育的适宜温度为20-30℃，最适温度26-28℃，高于30℃或低于20℃对成虫繁殖、假设虫孵化和存活有不利影响。长江流域，如遇盛夏不热，晚秋温度偏高的年份，那么有利于发生。白背飞虱对温度适应范围广，15-30℃的温度范围内都能正常生长、发育、繁殖。灰飞虱耐低温，但夏季高温影响其生存和繁殖。２、雨量和湿度：多雨高湿对褐飞虱和白背飞虱发生有利，每年６－７月份降雨过程与飞虱迁入关系极大，各个迁入峰几乎都是伴随着降雨天气过程。湿度偏低有利于灰飞虱的发生。〔三〕栽培管理技术重施或偏施氮肥，密植和长期灌深水等，都有利褐飞虱和白背飞虱的发生。不合理地使用化学农药，大量杀伤天敌，也可导致种群数量迅速上升。〔四〕天敌稻飞虱的天敌种类很多。卵期主要有寄生蜂和黑肩绿盲蝽；成虫和假设虫期主要有螯蜂、蜘蛛〔如拟水狼蛛〕和寄生菌等对飞虱有较大的控制作用。四、虫情调查查成虫从防治代的上一代成虫初羽化时开始，