作業系統 6. 檔案系統管理和Linux指令 - Ian-Liu-1990/Computer-Arch-OS GitHub Wiki

I. 資料讀取(循序,直接)

  1. 循序 : 磁帶;[缺點 : 1. 久不使用會沾黏 2. 靠近磁性物質會消磁 3.]
  2. 直接/隨機存取 : 主記憶體,磁碟與光碟磁帶

II. 檔案系統和LINUX權限與管理指令

  1. Windows : FAT,每次刪除檔案後不會進行整合完整片段,長久之下儲存四散,存取效率低,需要隨時進行磁碟重組來維護 - 普考106
  2. 磁碟掃描 : 磁碟損毀,壞軌,掃描錯誤
檔案系統 單一檔案大小限制 磁區限制/最大分割容量 具加密、權限設定
FAT12 32M 32M
FAT16 2G 4G
FAT32 4G 8TB
NTFS - 32 bits,Windows NT 系列 16TB 2TB 無須其他軟體,即可進行加解密,還有EXT2/3/4
exFAT(隨身碟專用) 64ZB 16EB 適合用於現今大容量的快閃記憶體
  1. LINUX : 使用ext
  • 10個字元組成
檔案類型 檔案擁有者之權限 檔案所屬群組之權限 其他人之權限
d : 目錄 r:4 r r
- : 檔案 w:2 w w
l : 連結檔 x:1 x x

III. 備援系統

1. 磁碟陣列 - 詳 - 紙本筆記 : 儲存最大容量,容錯最小容量,最少需要磁碟數 - 重點

  1. 分割 - RAID0,RAID5和6
  2. 鏡射 - RAID1
  3. 容錯技術 - 奇偶RAID3,4,5和漢明碼RAID2
RAID系統 最少需要硬碟數 最大空間使用率 需要最大容錯量 讀取效能(補充)
RAID0 >=2 N顆 無容錯
RAID1 >=2 (採偶數組) N/2顆(一半) 剩一顆不死即可,鏡射
RAID5 >=3 N-1顆 * (採容量最小顆) 1顆同位元檢查分散在所有硬碟,無瓶頸問題
RAID6 >=4 N-2顆 * (採容量最小顆) 2顆同位元檢查分散在所有硬碟,無瓶頸問題
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RAID2 >=3 N-1顆 1顆漢明碼檢查集中在一顆硬碟,有瓶頸問題
RAID3,4 >=3 N-1顆 1顆同位元檢查集中在一顆硬碟,有瓶頸問題
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RAID10 >=2*2
RAID50 >=2*3
RAID60 >=2*4

2. 科技面 - 企業儲存方式 - 申論(三者系統比較圖)

網路系統 實現方法 優點 缺點
直接連結儲存DAS Server通過SCSI接口,USB或者光纖通道直接連接並存取儲存設備,儲存設備不具OS需依賴伺服器,且每台伺服器相互獨立只使用自己的儲存設備 安全可靠,且實作容易 資源無法共享
網路連結儲存NAS Server通過以乙太網路通道,間接連接儲存設備有別於DAS,除了提供OS和額外軟體支援資料存取,還基於TCP/IP通信協定內建的NFS,SMB等服務,允許跨平台透過網路,共享同一個儲存空間 使用網絡進行備份和恢復,分享容易 備份過程中消耗頻寬,Server負擔大
儲存區域網路SAN Server通過FC光纖通道,經由光纖通道交換機與儲存陣列連接,儲存陣列被OS視為直接連接的存儲設備不支援TCP/IP檔案通訊協定,以伺服器,儲存設備和交換裝置形成共享儲存資料的區域網路 高速網路,快速,大量與可靠,擴充佳 成本建置高,架設困難且費時

3. 管理面 - 備援方式

  1. 一般備援
  2. 異地備援
  3. 多重式備援
  4. 雲端備援
異地備援類型 說明 優點 缺點
冷備援 不需預先設定軟硬體,事故發生,讓公司人員短時間內進駐第三方商場所,設備轉移與網路連線設定,以及從來源站備份資料再重新上線 建置成本最低 損失資料量為1天額外復原時間長達2天以上
熱備援 有完整且與主機房幾乎一樣的系統、網路連線,以及利用磁碟鏡像RFID所做到的接近完整的資料備份。 資料損失最小復原時間也是最短 建置成本最高,損失資料量為0額外復原時間長達4小時
暖備援 有事先建置好的硬體與網路連線,與原始主機房相較有明顯落差。保持週期性備份機制 相較熱備援建置成本較少,但需要完成設定才能正式上線 損失資料量為1小時額外復原時間長達1天
傳統自建備援機房 需購置軟硬體、建置網路等基礎設施、暖備援站點與熱備援站點,其復原資源需要長時間的執行,對企業而言需負擔採購、建置與維護成本。
雲端災後復原服務 與異地備援差異不大,主要透過虛擬化技術,資料保護與預備的隨選運算能力可快速復原、彈性擴充,並依所使用的復原資源如網路流量、運算能力與資料量計費縮短啟動時間與降低回復時間

4. 策略面

  1. 完整備份
  2. 差異備份
  3. 漸增備份

windows作業系統的檔案系統

檔案系統比較

檔案結構

1. 雜湊檔(Hashed file)

2. 雜湊方法(Hash method)

  1. 直接雜湊(Direct hashing):鍵值就是位址

  2. 除法餘數雜湊(Division remainder hashing) : 將鍵值除以檔案大小,利用餘數加 1 當作位址

    • 碰撞有可能發生,但檔案大小是質數,碰撞會較少
  3. 數字抽離雜湊(Digit extraction hashing) : 選擇的數字是從鍵值中抽取出來,並且用來當作位址-數字分析法(Digit Analysis)的一種

    • 碰撞有可能發生

II. 檔案配置法

  1. 連續配置
  2. 連結配置
  3. 索引配置

3. 碰撞發生之解決