§ 2.4  外部存储设备

外部存储设备

硬盘的工作原理

独立磁盘冗余阵列视频

易失存储器：断电后数据会失去的存储器，如RAM，用于内存

非易失存储器：断电后数据仍然能保留的存储器

磁盘存储系统

硬盘存储系统：一种采用磁介质的数据存储设备，数据存储在密封于洁净的硬盘驱动器内腔的若干个磁盘片上。

独立磁盘冗余阵列(RAID,Redundant Arrayof  Independent Disks 简称磁盘阵列)

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数据备份技术。另外 RAID 系统的一个关键功能就是容错处理，容错阵列中如有单块硬盘出错，不会影响到整体的继续使用，高级 RAID控制器还具有拯救数据功能。组成磁盘阵列的不同方式称为RAID级别(RAID Levels)，由于 RAID 把多个硬盘组合成为一个硬盘组，因此，操作系统只会把它当作一个逻辑硬盘。

光盘存储系统：CD 600M左右，DVD 单层4.7G，双层8.5G，蓝光(Blu-RayDisc)容量达到25G或50G。光盘有可刻录和只读之分，有一次性刻录和反复刻录之别。必需配置光驱、刻录机等其中一样设备才能使用。

固态硬盘

固态硬盘（Solid State Drive，SSD）由控制单元和存储单元（FLASH芯片）组成，简单的说就是用固态电子存储芯片阵列而制成的硬盘，固态硬盘的接口规范和定义、功能及使用方法上与普通硬盘的相同，在产品外形和尺寸上也与普通硬盘一致，容量可达到100TB。

由于固态硬盘技术与传统硬盘技术不同，所以产生了不少新兴的存储器厂商。厂商只需购买NAND存储器，再配合适当的控制芯片，就可以制造固态硬盘了。新一代的固态硬盘普遍采用SATA-2接口、SATA-3接口、SAS接口、MSATA接口、PCI-E接口、NGFF接口、CFast接口、SFF-8639接口和M.2NVME/SATA协议。

数据存储的终结

常见存储介质存储数据情况

光盘：理论上可以20年以上，但需要注意保存环境，尤其是光和湿度不能过高，特别是防止粉尘颗粒对盘面的磨损。

硬盘：从理论上来说，硬盘上的数据是可以永久保存的，但是如果遇到磁盘干扰或者坏道的话，就会发生数据丢失，防震能力和防尘能力都很有限,如果在磁头或磁片上有微小的颗粒，同样会损坏数据。

USB闪存卡,固态硬盘等设备：读写次数是有限的(大概在10万次左右)，若仅用于数据存储可以保存几十年。

正在研制的石英玻璃是一种全新的数据存储技术，存储年限可达３亿年甚至几十亿年，但存储容量有限。

数据存储的终极解决方案可能就隐藏在DNA内，因为体积非常小，成本低,存储寿命长，不需要消耗能量，而且它的数据很容易读取,更重要的原因是 DNA 分子是一种令人难以置信的密集存储介质，这种方法能够将215PB(1PB=1024TB) 数据存储在一克DNA 中。