Aby ułatwić czytelność kolejnych rozdziałów tej książki, poniżej przedstawiono kilka podstawowych terminów dotyczących przechowywania danych w macierzach dyskowych. Aby zachować zwięzłość rozdziałów, szczegółowe wyjaśnienia techniczne nie będą zamieszczane.
SCSI:
Jest to skrót od Small Computer System Interface i został pierwotnie opracowany w 1979 roku jako technologia interfejsu dla minikomputerów, ale obecnie został w pełni przeniesiony na zwykłe komputery PC wraz z postępem technologii komputerowej.
ATA (załącznik AT):
Interfejs ten, znany również jako IDE, został zaprojektowany do podłączenia magistrali komputera AT wyprodukowanego w 1984 roku bezpośrednio do połączonych napędów i kontrolerów. Litera „AT” w formacie ATA pochodzi z komputera AT, który jako pierwszy korzystał z magistrali ISA.
Szeregowy ATA (SATA):
Wykorzystuje szeregowy transfer danych, przesyłając tylko jeden bit danych na cykl zegara. Podczas gdy dyski twarde ATA tradycyjnie korzystają z trybów transferu równoległego, które mogą być podatne na zakłócenia sygnału i wpływać na stabilność systemu podczas szybkiego przesyłania danych, SATA rozwiązuje ten problem, stosując tryb transferu szeregowego przy użyciu wyłącznie kabla 4-żyłowego.
NAS (pamięć masowa podłączona do sieci):
Łączy urządzenia pamięci masowej z grupą komputerów przy użyciu standardowej topologii sieci, takiej jak Ethernet. NAS to metoda przechowywania danych na poziomie komponentów, mająca na celu zaspokojenie rosnącego zapotrzebowania na zwiększoną pojemność pamięci masowej w grupach roboczych i organizacjach na poziomie działów.
DAS (pamięć masowa podłączana bezpośrednio):
Odnosi się do podłączania urządzeń pamięci masowej bezpośrednio do komputera poprzez interfejsy SCSI lub Fibre Channel. Produkty DAS obejmują urządzenia pamięci masowej i zintegrowane proste serwery, które mogą wykonywać wszystkie funkcje związane z dostępem do plików i zarządzaniem.
SAN (sieć pamięci masowej):
Łączy się z grupą komputerów poprzez Fibre Channel. Sieć SAN zapewnia łączność z wieloma hostami, ale nie wykorzystuje standardowych topologii sieci. SAN koncentruje się na rozwiązywaniu konkretnych problemów związanych z pamięcią masową w środowiskach na poziomie przedsiębiorstwa i jest używany głównie w środowiskach pamięci masowej o dużej pojemności.
Szyk:
Odnosi się do systemu dyskowego składającego się z wielu dysków pracujących równolegle. Kontroler RAID łączy wiele dysków w macierz przy użyciu kanału SCSI. Mówiąc najprościej, macierz to system dyskowy składający się z wielu dysków pracujących razem równolegle. Należy pamiętać, że dysków oznaczonych jako dyski zapasowe nie można dodawać do macierzy.
Rozpinanie tablicy:
Polega na połączeniu przestrzeni dyskowej dwóch, trzech lub czterech macierzy dyskowych w celu utworzenia dysku logicznego z ciągłą przestrzenią dyskową. Kontrolery RAID mogą obejmować wiele tablic, ale każda tablica musi mieć tę samą liczbę dysków i ten sam poziom RAID. Na przykład macierze RAID 1, RAID 3 i RAID 5 można połączyć, tworząc odpowiednio RAID 10, RAID 30 i RAID 50.
Polityka pamięci podręcznej:
Odnosi się do strategii buforowania kontrolera RAID, którą może być buforowane we/wy lub bezpośrednie we/wy. Buforowane operacje we/wy wykorzystują strategie odczytu i zapisu i często buforują dane podczas odczytów. Z drugiej strony bezpośrednie we/wy odczytuje nowe dane bezpośrednio z dysku, chyba że dostęp do jednostki danych jest powtarzany. W takim przypadku stosuje się strategię umiarkowanego odczytu i buforuje dane. W scenariuszach odczytu całkowicie losowego żadne dane nie są buforowane.
Rozszerzenie pojemności:
Gdy opcja pojemności wirtualnej jest włączona w narzędziu szybkiej konfiguracji kontrolera RAID, kontroler ustanawia miejsce na dysku wirtualnym, umożliwiając dodatkowym dyskom fizycznym rozszerzenie się do przestrzeni wirtualnej poprzez rekonstrukcję. Rekonstrukcję można przeprowadzić tylko na pojedynczym dysku logicznym w ramach jednej macierzy, a w przypadku macierzy łączonej nie można używać ekspansji online.
Kanał:
Jest to ścieżka elektryczna używana do przesyłania danych i informacji sterujących pomiędzy dwoma kontrolerami dysków.
Format:
Jest to proces zapisywania zer we wszystkich obszarach danych dysku fizycznego (dysku twardego). Formatowanie to operacja czysto fizyczna, która obejmuje również sprawdzenie spójności nośnika dyskowego oraz oznaczenie nieczytelnych i uszkodzonych sektorów. Ponieważ większość dysków twardych jest już sformatowana fabrycznie, formatowanie jest konieczne tylko w przypadku wystąpienia błędów dysku.
Gorący zapasowy:
W przypadku awarii aktualnie aktywnego dysku, bezczynny, włączony dysk zapasowy natychmiast zastępuje uszkodzony dysk. Ta metoda jest znana jako hot sparing. Dyski Hot Spare nie przechowują żadnych danych użytkownika, a jako dyski Hot Spare można wyznaczyć maksymalnie osiem dysków. Dysk Hot Spare może być przydzielony pojedynczej nadmiarowej macierzy lub stanowić część puli dysków Hot Spare dla całej macierzy. Kiedy nastąpi awaria dysku, oprogramowanie sprzętowe kontrolera automatycznie zastępuje uszkodzony dysk dyskiem typu hot-spare i rekonstruuje dane z uszkodzonego dysku na dysk hot-spare. Dane można odbudować wyłącznie z nadmiarowego dysku logicznego (z wyjątkiem RAID 0), a dysk zapasowy musi mieć wystarczającą pojemność. Administrator systemu może wymienić uszkodzony dysk i wyznaczyć nowy dysk jako nowy dysk zapasowy.
Moduł dysku Hot Swap:
Tryb hot swap umożliwia administratorom systemu wymianę uszkodzonego dysku bez wyłączania serwera lub zakłócania usług sieciowych. Ponieważ wszystkie połączenia zasilania i kabli są zintegrowane na płycie montażowej serwera, wymiana podczas pracy polega po prostu na wyjęciu dysku z gniazda w klatce napędu, co jest prostym procesem. Następnie do gniazda wkłada się zamienny dysk typu hot swap. Technologia hot swap działa tylko w konfiguracjach RAID 1, 3, 5, 10, 30 i 50.
I2O (inteligentne wejście/wyjście):
I2O to standardowa architektura przemysłowa dla podsystemów wejścia/wyjścia, która jest niezależna od sieciowego systemu operacyjnego i nie wymaga wsparcia ze strony urządzeń zewnętrznych. I2O wykorzystuje programy sterowników, które można podzielić na moduły usług systemu operacyjnego (OSM) i moduły urządzeń sprzętowych (HDM).
Inicjalizacja:
Jest to proces zapisywania zer w obszarze danych dysku logicznego i generowania odpowiednich bitów parzystości w celu doprowadzenia dysku logicznego do stanu gotowości. Inicjalizacja usuwa poprzednie dane i generuje parzystość, dlatego podczas tego procesu dysk logiczny podlega sprawdzeniu spójności. Tablica, która nie została zainicjowana, nie jest użyteczna, ponieważ nie wygenerowała jeszcze parzystości, co spowoduje błędy kontroli spójności.
IOP (procesor we/wy):
Procesor we/wy to centrum dowodzenia kontrolera RAID, odpowiedzialne za przetwarzanie poleceń, przesyłanie danych na magistralach PCI i SCSI, przetwarzanie RAID, rekonstrukcję dysku, zarządzanie pamięcią podręczną i usuwanie błędów.
Dysk logiczny:
Odnosi się do dysku wirtualnego w macierzy, który może zajmować więcej niż jeden dysk fizyczny. Dyski logiczne dzielą dyski w macierzy lub macierzy łączonej na ciągłe przestrzenie dyskowe rozmieszczone na wszystkich dyskach w macierzy. Kontroler RAID może skonfigurować do 8 dysków logicznych o różnej pojemności, przy czym na każdą macierz wymagany jest co najmniej jeden dysk logiczny. Operacje wejścia/wyjścia można wykonywać tylko wtedy, gdy dysk logiczny jest w trybie online.
Wolumin logiczny:
Jest to dysk wirtualny utworzony z dysków logicznych, zwanych także partycjami dyskowymi.
Odbicie lustrzane:
Jest to rodzaj nadmiarowości, w którym dane na jednym dysku są odzwierciedlane na innym dysku. RAID 1 i RAID 10 korzystają z dublowania.
Parytet:
Podczas przechowywania i transmisji danych parzystość polega na dodaniu dodatkowego bitu do bajtu w celu sprawdzenia błędów. Często generuje nadmiarowe dane z dwóch lub więcej oryginalnych danych, które można wykorzystać do odbudowania oryginalnych danych z jednego z oryginalnych danych. Dane parzystości nie są jednak dokładną kopią danych oryginalnych.
W macierzy RAID tę metodę można zastosować do wszystkich dysków w macierzy. Parzystość można również rozdzielić na wszystkie dyski w systemie w dedykowanej konfiguracji parzystości. Jeśli dysk ulegnie awarii, dane na uszkodzonym dysku można odbudować, korzystając z danych z innych dysków i danych o parzystości.
Czas publikacji: 12 lipca 2023 r
