# 文件系统


### 硬盘
硬盘是一种可持久保存、多次读写数据的存储介质

机械式硬盘的数据就存储在具有磁性特质的盘片上,因此这种硬盘也被称为磁盘

固态硬盘则没有这种磁性特质的存储介质,也没有电机驱动的机械式结构

### 文件系统
inode 中记录着文件权限、所有者、修改时间和文件大小等文件属性信息,以及文件数据块硬盘地址索引。inode 是固定结构的,能够记录的硬盘地址索引数也是固定的,只有 15 个索引。其中前 12 个索引直接记录数据块地址,第 13 个索引记录索引地址,也就是说, 索引块指向的硬盘数据块并不直接记录文件数据,而是记录文件数据块的索引表,每个索引表可以记录 256 个索引;第 14 个索引记录二级索引地址,第 15 个索引记录三级索引地址

### RAID
RAID,即独立硬盘冗余阵列,将多块硬盘通过硬件 RAID 卡或者软件 RAID 的方案管理起来,使其共同对外提供服务。

常用 RAID 有五种,分别是 RAID 0、RAID 1、RAID 10、RAID 5 和 RAID 6。

### 分布式文件系统
DataNode 负责文件数据的存储和读写操作,HDFS 将文件数据分割成若干数据块(Block),每个 DataNode 存储一部分数据块,这样文件就分布存储在整个 HDFS 服务器集群中。

NameNode 负责整个分布式文件系统的元数据(MetaData)管理,也就是文件路径名、访问权限、数据块的 ID 以及存储位置等信息,相当于 Linux 系统中 inode 的角色。HDFS 为了保证数据的高可用,会将一个数据块复制为多份(缺省情况为3份),并将多份相同的数据块存储在不同的服务器上,甚至不同的机架上。这样当有硬盘损坏,或者某个 DataNode 服务器宕机,甚至某个交换机宕机,导致其存储的数据块不能访问的时候,客户端会查找其备份的数据块进行访问。

DFS为了保证数据的高可用,会将一个数据块复制为多份(缺省情况为3份),并将多份相同的数据块存储在不同的服务器上,甚至不同的机架上。这样当有硬盘损坏,或者某个DataNode服务器宕机,甚至某个交换机宕机,导致其存储的数据块不能访问的时候,客户端会查找其备份的数据块进行访问。