磁盘和Raid基础

1，7，13，2，8，14，3，9，15，4，10，16，5，11，17，6，12
struct _sas_device { struct list_head list; //sas设备链表，_scsih_add_device() u64 sas_address; //sas地址，sas_device_pg0配置页读取 u64 device_name; //设备名，sas_device_pg0配置页获取 u16 handle; //设备句柄， sas_device_pg0配置页获取 u64 sas_address_parent; //上一级sas地址， sas_device_pg0配置页获取 u16 enclosure_handle; // 参见_scsih_add_device() u64 enclosure_logical_id; //逻辑槽位号， sas_device_pg0配置页 u32 device_info; //设备信息， sas_device_pg0配置页获取 int id; //未使用，初始化为0 int channel; //未使用，初始化为0 u16 slot; //未使用，初始化为0 u8 phy; //实际phy ID，如下D0.15.0对应于0xf u8 responding; 在拔出和插入磁盘的时候会打印详细信息，如下：
//扇区大小，设置为512by源自es//磁盘容量，未使用，用max_LBA表示 //磁盘设置，未使用，置0
在拔出和插入磁盘的时候会打印详细信息，如下： serial number: 6SL2C9JE, model number: SEAGATE ST3600057SS , firmware rev: ES64, max LBA 0x0000000045dd2faf, sector size: 512, capacity: 0x000a, setting: 0x0000
王文斌






物理盘：物理盘是指创建Raid所用的每块独立的物理硬盘， 创建为Raid后，就成为Raid的成员盘。 逻辑盘：多块物理盘经过Raid卡进行创建为Raid后，就组成 了一块新的虚拟的磁盘，磁块磁盘即为逻辑盘。 热备盘：热备盘是指空闲的，加电并待机的磁盘，当Raid中 某个成员盘发生故障后，Raid卡可以用热备盘代替故障磁盘。 去Raid化：Raid出现故障后，逻辑盘就无法被系统识别，此 时物理盘可能只有部分有故障，从槽位上取下来可以继续分 析恢复数据，从raid中拔插出来的过程就是去Raid化。 盘数和盘序：组成Raid逻辑盘的个数就是盘数，Raid创建出 来后，Raid磁盘的顺序就固定，即为盘序。 条带和条带组：条带是Raid的最小单位，即将多个扇区组合 起来成为一个条带，如K9中使用128个扇区，64KB作为条带。 条带组是指raid0和raid5上多个磁盘的条带组成一个组。
LBA 0
对比Raid5的数据和三块 LBA128
LBA 256 LBA 512
算法所进行的格式排列。 LBA 384
Raid6是在Raid5的基础上增加了多增加了一个
#define HDP_LABEL
#define HDP_DNA 4 /* dna partition */
syslog
cachev
#defineHDP _SYSLOG 5 /* syslog partition */
#define HDP_CACHEVAULT 6/* cache vaulting partition */
…….
LBA_max 0x0000000045dd2faf

磁盘初始化zout
zero out a drive‘s data partition. 磁盘数据区域写零。 Usage: zout Dc.s.l|-s SN 如：zout D0.12.0 zout_thread (Dcsl)

初始化流程
(1)首先通过sn号判断D0.12.0位置磁盘是否存在，再通过dnablk的标志位来判断 此磁盘是否已经初始化。如果磁盘存在且未初始化则进行下一步。 (2)打开磁盘文件系统的数据域，/dev/hd/0.12.0/data，以K9_RDWR读写方式打 开。 (3)分配写buffer，1024个block的buffer，即1024*512Bytes=512KB。 (4)计算出磁盘的总扇区和buffer的扇区，计算出需要多少个buffer和剩余多少个 扇区。 (5) 分别写buffer扇区和剩余的扇区，进行写磁盘K9write (fd, (char *) zerobuf, buf_sz)，通过文件系统架构调用do_hdwritev(),调用hd_raw_io()做一些检查校验， 最后调用hd_asyncio()实际写IO，先准备好异步IO(ASYNCio),然后通过NCRend给 磁盘下发IO，NCRwait等待写完成。 (6)通过调用步骤5写完所有的扇区，进度条计算，将需要的总buffer分成10份， 每完成一份就上报一个进度。全部完成后，更新dnablk的标志位，初始化完成。
王文斌

CHS编码(Cylinder/Head/Sector)
盘面数=磁头数(Heads)：表示硬盘总共有几个
磁头,也就是有几面盘面, 最大为 0~255 (用 8 个二进制位存储)，一盘片有两个盘面； 磁道数=柱面数(Cylinders)：表示硬盘每一面盘 片上有几条磁道,最大为 0~1023(用 10 个二进 制位存储)； 扇区数(Sectors) ：表示每一条磁道上有几个扇 区, 最大为 1~63(用 6个二进制位存储)；
char Serial_Number[20];
char Model_Number[40]; u64 Max_LBA;
//磁盘序列号，SN号
//磁盘厂商和型号 //磁盘大小，最大的LBA
char Firmware_Revision[8]; //磁盘固件版本
u32 SectorSize;
u16 Capacity; u16 Setting; };
Remove device. BEGIN TO PRINT device info------------------SAS Address: 0x5000c500436fa855, device name: 0x5000c500436fa855, handle: 0x000d, Parent address: 0x500605b0000272bf, enclosure handle: 0x0000, enclosure logical id: 0x0000000000000000 device info: 0x00000401, id: 0x00000000, channel: 0x00000000, slot: 0x0000, phy: 0x0f, responding: 0
磁盘作为Target端，要获取磁盘信息，只需要
向磁盘发送SCSI命令和Inquiry命令即可。 _scsih_get_drive_info()获取磁盘的信息。
获取磁盘容量：0x9e, sas_device->Max_LBA
大于2T：_scsih_inquiry_lba_sectorsize_by_read_capacity_16() 小于2T：_scsih_inquiry_lba_sectorsize_by_read_capacity_10()
RAID1又称为磁盘镜像，需要两个物理磁盘共
同构建，使用磁盘镜像技术而成，方法是在工 作磁盘之外再额外的弄一块备份磁盘。 磁盘号=两块磁盘 组织结构校验
读出两块磁盘LBA0数据。 LBA 0 读出Raid1 LBA0/128数据。 LBA128 对比Raid1的数据是 否在两块磁盘上镜像。 LBA 256 LBA 384 LBA 512
Block Address 逻辑块地址 CHS编码问题：
(1)容量问题，突破不了8GB的限制。一个磁道扇区数远远不只63个。
(2)物理概念和逻辑概念混用，后期用的磁头数(磁道数，扇区数)不是 指的物理存在的磁头数，而是逻辑的磁头数。
扇区排列顺序问题：
扇区在磁道中一般不是顺序排列的，由于磁盘在旋转过程中速度太 快，还没等磁头准备好第二个扇区的数据，磁盘已经转到第四个或 后面的扇区了，接着写第二个扇区就要转第二圈。使用交叉因子解 决。 例如：17个扇区交叉因子为3：1，则磁盘扇区顺序为：
Raid5是在Raid0的基础上增加了校验数据，校
验数据是分散到所有的磁盘上的，校验算法是 异或运算，XOR。 校验磁盘号=数据盘数-LBA/数据盘数%磁盘数

磁盘号=LBA%数据盘数，小于P不动，大于等于自加1
组织结构校验
读出三块磁盘LBA0数据。 读出Raid5 LBA0/128/256LBA 数据。 0 对比Raid5的数据和三块 LBA128 磁盘的数据，是否按照 此格式进行排列。
注：(1)磁头数最大256是理论值，有的设置FF值无效，取 值为最大为255，这些不在讨论范围内，注意后面的发 展磁头只是一个逻辑概念，盘片一般只有2~4片。 (2)磁道数1024也只是理论值，3FF有时也是无效值。 (3)扇区数取值以前固定为1~63，所以只为63个扇区。
LBA：Logical
K9磁盘初始化：将所有的扇区全部写零。
Windows/Linux磁盘初始化：具有具体应用的
文件系统，如NTFS或ext3文件系统，有超级块， 文件链等。 在创建Raid和Pool后，使用__sfsmk创建可用的 文件系统，从而可以创建虚拟盘等操作。
LBA 0 0x0000000000000000 LBA 1 0x0000000000000001 ……. …….
bind -k {sas2hd 0} /dev/hd
: raid; ls /dev/hd/0.13.0 raw data rconfig label dna #define HDP_RAW 0 /* raw partition */ #define #define HDP_DATA 1 /* data partition */ HDP_RCONFIG 2 /* raid configuration partition */ 3 /* label partition */