Module 07. Nhóm 07. Lớp L01.Pptx

Tìm hiểu về đĩa cứng và hệ thống tệp
Nhóm 07 – Lớp L01

Được thiết kế bởi các nhà điều tra tội phạm mạng. Trình bày bởi các chuyên gia

1


Tin tức An ninh
File Allocation Tables: Một công nghệ cũ nhưng vẫn hữu ích.
NTFS đã là lựa chọn tốt nhất để phân vùng hệ thống tệp vì nó an tồn, đáng tin cậy và tự phục
hồi. Tóm lại, NTFS cung cấp một nền tảng vững chắc cho việc lưu trữ dữ liệu. Tuy nhiên, NTFS
khơng thể hồn thành với FAT trong một lĩnh vực: tốc độ. FAT luôn nhanh hơn NTFS. FAT có chi
phí thấp hơn nhiều vì nó khơng an toàn, đáng tin cậy hoặc tự phục hồi.
Các quản trị viên hệ thống yêu thích hiệu suất ổn định, đáng tin cậy thích sử dụng NTFS thay vì
FAT. Tuy nhiên, FAT có thể là vơ giá trong các ứng dụng mà tốc độ là yếu tố được quan tâm hàng
đầu, chẳng hạn như trong các ứng dụng IP TV. Trong các ứng dụng này, tín hiệu TV từ vệ tinh
được mã hóa thành dữ liệu kỹ thuật số. Dữ liệu này thường được cung cấp cho các máy chủ
Windows, máy chủ này sẽ phân phối nó đến các máy chủ thứ cấp. Đến lượt mình, các máy chủ
phụ chuyển dữ liệu cho các máy khách.
Dữ liệu video bao gồm nhiều tệp nhỏ có kích thước thường chỉ vài kilobyte. Những tệp nhỏ này
chuyển từ đĩa sang đĩa, vì vậy chúng liên tục được lưu và xóa. Bởi vì chúng dễ bay hơi (tức là
không được lưu trữ vĩnh viễn) nên bảo mật dữ liệu, độ tin cậy và khả năng tự phục hồi khơng
phải là mối quan tâm chính. Mối quan tâm chính là hiệu suất: Bạn phải phân phối các tệp càng
nhanh càng tốt.
Trong một dự án truyền hình IP mà tơi tham gia, hiệu suất đĩa cứng đã tạo ra một bottleneck
(nút cổ chai). Mặc dù chúng tơi đã sử dụng các đĩa SCSI Đính kèm Nối tiếp (SAS) tốc độ cao,
nhưng hiệu suất của đĩa cứng bị suy giảm theo thời gian và cuối cùng là sự cố của ứng dụng.

2

Lưu trữ dữ liệu: Sử dụng ổ cứng thể
rắn để lưu trữ doanh nghiệp

Điều này cho phép thời gian phản hồi đọc / ghi nhanh hơn khoảng
30 lần so với ổ đĩa cứng chất lượng cao nhất hiện tại.
Hầu hết các nhà quản lý CNTT không thể từ chối loại tăng hiệu
suất đó. Bởi vì chúng khơng có bộ phận chuyển động, ổ SSD yêu
cầu ít năng lượng hơn nhiều để chạy, và nguồn điện là một mối
quan tâm ngày càng tăng.
Sự cố cơ học cũng nằm ngồi hình ảnh. Khơng có gì bí mật khi các
nhà sản xuất phần cứng lưu trữ đang đưa ra nhiều lựa chọn hơn
cho người dùng để cài đặt SSD thay cho ổ cứng đĩa quay cho một
số ứng dụng nhất định.

3


Mục tiêu Moddule
- Các loại hệ thống tệp
- Hệ thống tệp Windows: FAT và NTFS
- Hệ thống tệp Linux: Ext2 và Ext3
- Hệ thống tệp MAC OSX: HES và HFS Plus
- Hệ thống tệp tin Sun Solaris 10: ZFS
- Hệ thống tệp CD-ROM / DVD
- Hệ thống lưu trữ RAID
- Cấp độ RAID
- Phân tích hệ thống tệp bằng cách sử dụng Sleuth Kit
( TSK )

- Ổ đĩa cứng
- Ô cứng thể rắn (SSD)
- Cấu trúc vật lý và logic của một ổ đĩa cứng
- Các loại giao diện đĩa cứng
- Thành phần đĩa cứng
- Phân vùng đĩa
- Quy trình khởi động Windows
- Quy trình khởi động Macintosh
- Hệ thống file

4

4


Module về Lưu lượng

Phân tích hệ
thống tệp bằng
sử dụng Sleuth
Kit ( TSK )

Tổng quan về ổ
cứng HDD ( Hark
Disk Drive )

Phân vùng ổ đĩa
và khởi động
chương trình

RAID – Lưu trữ
dữ liệu

Sự hiểu biết về
hệ thống Files

5


Tổng quan về ổ đĩa
Ổ đĩa lưu trữ là một cơ chế lưu trữ đọc dữ liệu
từ đĩa và ghi dữ liệu lên đĩa
Có 2 loại ổ đĩa:
- Ổ đĩa lưu trữ cố định
- Ổ đĩa lưu trữ bên ngoài

Ổ đĩa là thiết bị lưu trữ thực hiện cơ chế lưu trữ
như vậy với phương tiện cố định hoặc phương tiện
di động

Đĩa trong ổ đĩa quay với tốc độ cao và các đầu
trong ổ đĩa được sử dụng để đọc và ghi dữ liệu

6


Tổng quan về ổ đĩa
Các loại ổ lưu trữ

Ổ đĩa lưu trữ bên ngoài

Ổ đĩa lưu trữ nội bộ

Ổ đĩa cứng

7

Đĩa nhỏ gọn

Ổ đĩa ngón tay cái

Đĩa đa năng kĩ thuật số
( DVD)

Hỗ trợ kĩ thuật số cá
nhân (PDA)

Đĩa ZIP và ổ đĩa r/m

Điện thoại di động và điện
thoại thông minh

Thẻ nhớ

Máy ảnh kĩ thuật số và
Dongle


Ổ đĩa cứng
Ổ đĩa cứng là thiết bị lưu trữ dữ liệu kỹ thuật số truy cập ngẫu nhiên, không bị mất

thông tin đã lưu trữ khi bị ngắt nguồn điện, được sử dụng trong bất kỳ hệ thống
máy tính nào

Dữ liệu được ghi từ tính vào đĩa cứng

Các thành phần chính của đĩa cứng:

-

Cylinders
Head
Platter

Đĩa quay tốc độ cao được sử dụng làm phương tiện ghi và dữ liệu được lữu trữ trên
các Track của các Sector

8


Solid-State Drive (SSD)
SSD là thiết bị lưu trữ dữ liệu sử dụng bộ nhớ trạng thái rắn để lữu trữ dữ liệu và cung
cấp quyền truy cập vào dữ liệu đã lưu theo cách tương tự như ổ đĩa HDD

Nó sử dụng các vi mạch để giữ dữ liệu trong các chip nhớ dễ bay hơi và không chứa
bất kỳ bộ phận chuyển động nào

SSD rất đắt trên trên mỗi gigabyte (GB) và hỗ trợ một số lần ghi hạn chế trong suốt thời
gian hoạt động của thiết bị

SSD sử dụng 2 bộ nhớ:

- Bộ nhớ flahs dựa trên NAND: Nó giữ lại bộ nhớ ngay cả khi khơng có nguồn điện.
- RAM dễ bay hơi : Nó cung cấp khả năng truy cập nhanh hơn

9


Cấu trúc vật lý của đĩa cứng ( Tiếp theo )

Đĩa cứng là một đơn vị kín
có chứa một số đĩa trong
một ngăn xếp

Đĩa cứng được cố định ở vị
trí ngang hoặc dọc

Đầu đọc / ghi điện từ được
đặt ở trên và dưới mỗi đĩa

Khi đĩa quay, các đầu chuyển
động về phía bề mặt trung
âm và ra phía rìa

10


Theo dõi mật độ
Nó được định nghĩa là số
lượng rãnh trong ổ cứng

Cấu trúc vật

lý của đĩa
cứng ( Tiếp
theo )

Mật độ xương
Nó được định nghĩa là số bit trên
một inch vuông trên đĩa

Dữ liệu được ghi vào đĩa cứng bằng cách sử
dụng tính năng Zone Bit Recording.
1. Zoned Bit Recording: Đây là kỹ thuật
nhóm các rãnh thành các vùng dựa trên
khoảng cách của chúng từ tâm đĩa
Dung
lượng
của ổ đĩa
cứng

Mật độ Bit
Nó là các bit trên một đơn vị chiều
dài của đoạn đường

11


Cấu trúc vật lý của đĩa
cứng ( Tiếp theo )
Bộ truyền động

Thanh trượt

( Đầu)

Trục thiết bị
truyền động
Con quay
Cần di chuyển

Vỏ

Đĩa
Nắp che lỗ gắn

Đầu nối nguồn
Chân Jumper

12

Đầu nối giao diện SCSI


Cấu trúc vật lý của
đĩa cứng ( Tiếp theo )

Khối đĩa (512byte của
1 Track)
Tracks

Đĩa

Đĩa

Bề mặt ( toàn bộ mặt
trên )

Dữ liệu được từ hóa trên
đĩa

Bề mặt ( tồn bộ mặt
trên )

Tracks

Chuyển động
của hệ thống
treo và Head

Xoay
đĩa

Head

13


Cấu trúc logic của đĩa cứng
Cấu trúc logic của đĩa cứng khơng gì khác ngồi hệ thống tệp và phần mềm được sử
Cấu để
trúc
logicsốt
củaquyền

đĩa cứng
gì khác
ngồi
thống
dụng
kiểm
truykhơng
cập vào
bộ lưu
trữ hệ
trên
đĩa tệp và phần mềm được sử
dụng để kiểm soát quyền truy cập vào bộ lưu trữ trên đĩa

Cấu trúc logic của đĩa cứng có ảnh hưởng đáng kể đến hiệu suất, tính nhất qn, khả
Cấumở
trúcrộng
logicvàcủa
đĩa
cứng
có ảnh
hưởng
kể đến
suất,
tính
qn, khả
năng
khả
năng
tương

thích
của đáng
hệ thống
conhiệu
lưu trữ
của
đĩanhất
cứng
năng mở rộng và khả năng tương thích của hệ thống con lưu trữ của đĩa cứng

Các hệ điều hành khác nhau có các hệ thống tệp khác nhau và sử dụng các cách khác
nhau để sắp xếp và kiểm soát quyền truy cập vào dữ liệu trên đĩa cứng

14


Loại giao diện đĩa cứng

IED/EIDE
( Integrated Drve electronics /
Enhanced IDE)
Kết nối ổ đĩa cứng, đĩa quang và
băng ổ đĩa trên PC

SCSI
(Small Computer System
Interface)
Cho phép kết nối 15 thiết bị
ngoại vi với một bảng PCI

ATA
(Advanced Technology
Attachment)
ATA nối tiếp
ATA song song

Kênh Sợi quang
Giao diện điện kênh sợi quang
Giao diện quang kênh cáp quang
BUS
Universal Serial Bus

15


Giao diện đĩa cứng ATA
SATA dựa trên công nghệ truyền tín hiệu nối tiếp cung
cấp kênh điểm – điểm giữa bo mạch chủ và ổ đĩa
SATA truyền dữ liệu trong một kênh bán song công với
tốc dộ 1.5 Gbps theo một hướng

ATA song song

PATA dựa trên cơng nghệ tín hiệu song song cung cấp
một bộ điều khiển trên chính ổ đĩa và do đó loại bỏ sự
cần thiết của một thẻ điều hợp riêng biệt
Tiêu chuẩn ATA song song chỉ cho phép chiều dài áp
lên đến 46cm ( 18 inch)
Cáp SATA linh hoạt hơn, mỏng hơn và ít khối lượng
hơn so với cáp ribbon cần thiết cho ổ cứng PATA thông

thường

ATA nối tiếp

16


Giao diện đĩa cứng: SCSI

SCSI là một tập hợp các giao diện
điện tử tiêu chuẩn ANSI cho phép
máy tính cá nhân giao tiếp với
phần cứng ngoại vi như ổ đĩa, ổ
bang, CD-ROM, ổ đĩa, máy in và
máy quét

SCSI cho phép kết nối tối đa 15
thiết bị ngoại vi với một bảng
PCI duy nhất được gọi là “bộ
điều hợp máy chủ SCSI” cắm
vào bo mạch chủ

17


Giao diện đĩa cứng: SCSI

SCSI

SCSI cho phép một bảng mạch hoặc thẻ sửa

đổi tất cả các thiết bị ngoại vi, thay vì có một
thẻ riêng biệt cho từng thiết bị

Chuỗi nội bộ
Chuỗi bên ngoài

Đĩa cứng

Thiết bị cuối cùng
trong cả chuỗi bên
trong và bên ngoài
phải được kết thúc

Máy in

18


Giao diện đĩa cứng: IDE/EIDE
-

-

IDE (Intergrated Drive Electronics) là một
giao diện điện tử tiêu chuẩn được sử dụng
giữa đường dẫn hoặc bus dữ liệu của bo
mạch chủ máy tính và các thiết bị lưu trữ
đĩa của máy tính
Ổ IDE được kết nối với PC với sự trợ giúp
của thẻ bộ điều hợp máy chủ IDE

Các ổ IDE được cấu hình là chính và phụ
IDE nâng cao là một phần mở rộng cho
giao diện IDE hỗ trợ các tiêu chuẩn ATA-2
và ATAPI

19


Giao diện đĩa cứng: USB
-

Giao diện USB là giao diện “plug and play”, cho phép thêm thiết bị mà không
cần thẻ điều hợp và khơng cần khởi động máy tính
USB cho phép các thiết bị ngoại vi bên ngoài như đĩa, modern, máy in, bộ số
hóa và gang tay dữ liệu ,… kết nối với máy tính

Hộp chia sẻ các bus
kết nối

20