Студопедия

КАТЕГОРИИ:


Архитектура-(3434)Астрономия-(809)Биология-(7483)Биотехнологии-(1457)Военное дело-(14632)Высокие технологии-(1363)География-(913)Геология-(1438)Государство-(451)Демография-(1065)Дом-(47672)Журналистика и СМИ-(912)Изобретательство-(14524)Иностранные языки-(4268)Информатика-(17799)Искусство-(1338)История-(13644)Компьютеры-(11121)Косметика-(55)Кулинария-(373)Культура-(8427)Лингвистика-(374)Литература-(1642)Маркетинг-(23702)Математика-(16968)Машиностроение-(1700)Медицина-(12668)Менеджмент-(24684)Механика-(15423)Науковедение-(506)Образование-(11852)Охрана труда-(3308)Педагогика-(5571)Полиграфия-(1312)Политика-(7869)Право-(5454)Приборостроение-(1369)Программирование-(2801)Производство-(97182)Промышленность-(8706)Психология-(18388)Религия-(3217)Связь-(10668)Сельское хозяйство-(299)Социология-(6455)Спорт-(42831)Строительство-(4793)Торговля-(5050)Транспорт-(2929)Туризм-(1568)Физика-(3942)Философия-(17015)Финансы-(26596)Химия-(22929)Экология-(12095)Экономика-(9961)Электроника-(8441)Электротехника-(4623)Энергетика-(12629)Юриспруденция-(1492)Ядерная техника-(1748)

Лекция 16. Интерфейс RAID. Компакт-диски CD-ROM

 

Интерфейс RAID (от Redundant Array of Inexpensive Disks — избыточный массив недорогих дисков, позднее возникла трактовка Redundant Array of Independent Disks — избыточный массив независимых дисков), по сути, относится не к дис­кам, а к контроллеру, управляющему группой дисков. Компьютер комплектуется группой обычно SCSI-дисков, которые подсоединяются к RAID-контроллеру. Он обеспечивает восприятие операционной системой группы дисков как одного диска очень большой емкости— как диска типа SLED (от Single Large Expensive Disk — одиночный большой дорогой диск). Один контроллер RAID может управ­лять группой, содержащей до 16 дисков SCSI. Основное преимущество интер­фейса RAID— возможность осуществления параллельного обмена со всеми дис­ками массива.

Существует несколько способов размещения данных на RAID дисках, которые обеспечивают, с одной стороны, высокую скорость передачи данных, а с другой — высокую надежность их хранения. Эти способы принято называть типами, или уровнями, RAID. По сути дела, многие из этих способов воспроизводят на уров­не жестких дисков приемы, использованные для повышения эффективности оперативной памяти.

Рассмотрим особенности некоторых вариантов организации RAID-массивов. Нулевой тип (нулевой уровень) массива RAID аналогичен обсуждавшемуся ра­нее расслоению оперативной памяти (см. 7.4.1). На жестких дисках выделяются зоны, которые можно рассматривать как аналоги блоков оперативной памяти в механизме расслоения. Каждая зона включает некоторое количество секторов диска. Количество зон на диске и секторов в одной зоне может изменяться в ши­роких пределах и подбирается программным обеспечением, исходя из скорости передачи, объема дисков, количества дисков в массиве и т.д. На рис. 12.3 изобра­жен массив из четырех дисков, на которых организовано 16 зон.

Рис. 12.3. Массив дисков RAID нулевого типа

Каждая следующая зона располагается на следующем диске массива. Вся сово­купность зон образует кольцо, то есть после записи последней зоны происходит возврат к первой. Такое распределение зон по нескольким дискам называется разметкой. Записываемый на диски поток байтов (или слов) направляется в раз­ные зоны: первый байт (слово) записывается в первую зону, второй байт (сло­во) — во вторую и т. д. Это позволяет организовать параллельный высокоскоро­стной обмен с дисками группы. Но надежность всей системы дисков ниже, чем при использовании одного диска. В самом деле, вероятность выхода из строя од­ного из, скажем, четырех дисков в четыре раза выше, чем вероятность выхода из строя единичного диска. А при выбранной схеме разметки выход из строя любо­го из дисков означает, что все данные будут потеряны.

В массиве RAID первого типа все диски массива делятся на основные и дубли­рующие. Каждый основной диск массива имеет один дублирующий (рис. 12.4). Запись информации как в группу основных, так и в группу дублирующих произ­водится по тому же принципу, что и для массива дисков нулевого уровня, — по разнесенным между дисками зонам. Но каждая зона записывается дважды: один раз на основной диск, а второй — на дублирующий. При этом запись зоны на дублирующий диск производится одновременно с ее записью на основной диск. Поэтому скорость передачи данных при записи такая же, как в обычном режиме. Но чтение может производиться с любого экземпляра диска, как основного, так и дублирующего. Так как обмен со всеми дисками может производиться одновременно, может быть получен выигрыш в скорости чтения в два раза.

Добавим, что эта схема имеет высокую отказоустойчивость, поскольку возможно полное восстановление информации с уцелевшего экземпляра диска.

Рис. 12.4. Массив дисков RAID первого типа

В массиве RAID второго типа запись на диски производится не зонами, а полу­байтами, байтами или словами, к которым добавляется необходимое количество контрольных разрядов кода Хемминга (см. 2.6), обеспечивающих необходимый уровень надежности записи данных. На рис. 12.5 показано, как к четырем битам полубайта добавляется три контрольных разряда кода Хемминга и каждый бит записывается на отдельный диск массива. Второй тип массива RAID, так же как и первый, обеспечивает высокую надежность, поскольку выход из строя любого диска не нарушает целостности информации. Но, в отличие от массива первого типа, накладные расходы гораздо меньше, так как полное дублирование требует большего количества дисков, чем включение в код контрольных битов. В то же время метод требует высокой синхронизации дисков и высокопроизводительно­го контроллера.

Рис. 12.5. Массив дисков RAID второго типа

В практике построения дисковых массивов RAID применяется несколько десят­ков увеличивающих скорость обмена и/или надежность хранения способов, яв­ляющихся модификациями и улучшениями описанных ранее.

Современный жесткий диск может комплектоваться собственным кэшем, объем которого доходит до 2 Мбайт. Роль кэша у жесткого диска полностью аналопич-на роли кэша оперативной памяти.

Форм-фактор диска описывает его геометрические размеры и форму. В настоя­щее время используются преимущественно трц форм-фактора: стандартные (для настольных систем), для переносных компьютеров и для дисков типа Micro Drive.

Наиболее известными фирмами-производителями жестких дисков в настоящее время являются IBM, Fujitsu, Western Digital (WD), Seagate, Quantum.

 

12.2. Оптические диски

Оптические диски, так же как и гибкие диски, относятся к группе сменных носи­телей информации. Первые диски имели диаметр 30 см и использовались для хранения копий кинофильмов. В 1980 г. компаниями Philips и Sony были разра­ботаны оптические диски меньшего диаметра. Они получили название CD (от Compact Disc — компактные, то есть небольшие диски). Немного позже был утвержден сохраняющийся до сих пор стандарт IS 10149 технических характе­ристик компакт-дисков. В частности, они должны иметь диаметр 117 мм, толщи­ну 1,2 мм и диаметр центрального отверстия 15 мм. Предполагается, что ком­пакт-диски смогут сохранять записанную на них информацию в течение 100 лет.

<== предыдущая лекция | следующая лекция ==>
Исправление ошибок | Компакт-диски однократной записи CD-R
Поделиться с друзьями:


Дата добавления: 2014-01-20; Просмотров: 580; Нарушение авторских прав?; Мы поможем в написании вашей работы!


Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет



studopedia.su - Студопедия (2013 - 2024) год. Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав! Последнее добавление




Генерация страницы за: 0.016 сек.