duomen ųsaugykl technologijosdma.vgtu.lt/hps/skaidres/hps8.pdfdiskinio kaupiklio i/o laikai...

Duomenų saugyklų technologijosDuomenų saugyklų technologijos

HDD, sąsajos, RAID

8 paskaita

Išorinė atmintis

Ilgalaikiam informacijos (programų ir duomenų) saugojimuiIlgalaikiam informacijos (programų ir duomenų) saugojimuikompiuteriuose naudojami:

• standieji diskai;

• lankstieji diskeliai;

• optiniai diskai (CD, DVD);

• Keičiami-nešiojami standieji diskai ;

• ‘Solid-state’ diskai• ‘Solid-state’ diskai

• magnetooptiniai diskai;

• Magnetiniai, juostiniai įrenginiai (streamer’iai).

Išorinė atmintis

Prieigos režimai:Prieigos režimai:� tiesioginė prieiga (HDD, CD,DVD)� nuosekli prieiga (juostinės kasetės)

Parametrai:� talpa� kreipties laikas (uždelsimas)� duomenų perdavimo sparta (pralaidumas)� duomenų perdavimo sparta (pralaidumas)� informacijos vieneto laikymo kaina

HDD ir RAM lyginimas

DRAM ir magnetinių diskų (HDD) kainų ir kreipties laiko palyginimas

Diskiniai kaupikliai


Talpa = cilindrų skaičius ×××× sektorių skaičius/cilindre ××××sektoriaus dydis ×××× paviršių skaičius.sektoriaus dydis ×××× paviršių skaičius.

Šiuolaikinių diskų talpa siekia iki 2 TB (SATA).

Kreipties laikas priklauso nuo šių parametrų:• cilindro paieškos laiko – t.y galvutės pozicionavimas ties

takeliu• vėlinimo dėl sukimosi – laikas, kol atsisuks reikiamas sektorius• vėlinimo dėl sukimosi – laikas, kol atsisuks reikiamas sektorius• informacijos perdavimo laiko

Veleno sukimosi greitis - 5400, 7200, 10 000, 15 000 aps/min.

Informacijos perdavimo laikas priklauso nuo: įrašo tankio, disko sukimosi greičio, kontrolerio, magistralės.

Diskinio kaupiklio I/O laikai

Įrenginio laukimo laikas – tai laikas, kuris sugaištamas, laukiant, kol procesorius įvykdo pertraukimo komandą.Magistralės laukimo laikas naudojamas priėjimui prie sisteminės magistralėsSektoriaus paieškos laikas Sektoriaus paieškos laikas naudojamas nuskaitymo galvutei pozicionuoti į reikiamą cilindrąSektoriaus atsukimo laikas naudojamas takelio atsukimui iki reikiamo sektoriausDuomenų perdavimo laikas naudojamas fiziniam duomenų nuskaitymui iš sektoriaus.

I/O našumas

� Pralaidumas (throughput) – tai užduočių skaičius, įvykdytas per tam tikrą laiko intervalą.tam tikrą laiko intervalą.

� Uždelsimas (latency) – tai laikas praėjęs nuo momento, kai užduotis patalpinama į buferį iki ji įvykdoma serveryje (kontroleryje).

BuferisCPU

I/O kontroleris

I/O našumas

I/O apkrovimas = užd.siuntimo dažnis x užduoties įvykdymo laikas

kur užduoties siuntimo dažnis = Nužd./Laikas

HDD apkrovimo reikšmė kinta intervale 0 ...1

Pavyzdys:

Vieno disko I/O sistema aptarnauja 50 I/O užklausų per sekundę.Viena užklausa įvykdoma per 10 ms. Koks I/O apkrovimas?Viena užklausa įvykdoma per 10 ms. Koks I/O apkrovimas?

I/O apkrovimas = 50 x 0.01 = 0.5

I/O buferis

Buferyje esančias užklausos statomos į eilę. Dažniausia taikomasBuferyje esančias užklausos statomos į eilę. Dažniausia taikomasFIFO eilės aptarnavimo principas.

Laikas eilėje = užduoties įvykdymo laikas (serveryje) x I/Oapkrovimas / (1 - I/O apkrovimas)

Pavyzdys:

CPU siunčia vieno disko I/O sistemai 40 I/O užklausų per sekundę.CPU siunčia vieno disko I/O sistemai 40 I/O užklausų per sekundę.Viena užklausa įvykdoma per 20 ms. Koks I/O apkrovimas, koks vidutinis laikas eilėje, koks I/O sistemos uždelsimas?

I/O apkrovimas = 40 x 0.02 = 0.8Laikas eilėje = 20 x 0.8 / (1-0.8) = 80 msUždelsimas = Laikas eilėje + užd.įvykdymo laikas = 80 + 20 = 100 ms


MB/s


ms

HDD elektros sąnaudos

Elektros sąnaudos = Diametras2 x RPM 2.8 x plokštelių skaičius

Solid state diskai

Solid-state drive (SSD) - tai saugojimo įrenginys, kuriame naudojama kietos būsenos atmintis duomenų saugojimui. SSD dažnai naudoja HDD sąsajas, todėl galima tam tikrais atvejais pakeisti HDD.SSD naudojantys SDRAM arba DRAM tipo atmintį dar vadinami RAM-drive.

SSD tipai: • flash drives, naudojantys EEPROM (Electrically Erasable

Programmable Read-Only Memory)• DRAM drives, naudojantys RAM tipo atmintį. Jiems reikalingas • DRAM drives, naudojantys RAM tipo atmintį. Jiems reikalingas nuolatinis el.maitinimas ir backup įrenginys.

SSD jau naudojami nešiojamuose PC (MacBook Air 128GB SSD), bet iki šiol yra pakankamai brangūs:

$1.50 - $3.45/ GB Flash drive; $80/GB RAM-based SDD$0.35/GB HDD

Diskų žymėjimai (formatavimas)

Standžiojo disko sužymėjimą sudaro trys etapai:

1. žemo lygmens sužymėjimas (LLF – Low-Level Formatting),2. aukšto lygmens sužymėjimas (HLF – High-Level Formatting),3. disko suskaidymas į loginius skyrius (Partitioning),

Diską sužymint žemu lygmeniu takeliai skaidomi į tam tikrą skaičių sektorių, kuriuose įrašomos antraštės ir pabaigos. Be to, formuojami tarpai tarp sektorių ir tarp takelių. Kiekvieno sektoriaus formuojami tarpai tarp sektorių ir tarp takelių. Kiekvieno sektoriaus duomenų sritis užpildoma fiktyviais baitais arba testinėmis sekomis.

Aukšto lygmens žymėjimo metu tikrinamas magnetinių diskų paviršius, į startavimo sektorių įrašomas MBR, sukuriama failų alokacijos lentelė ir šakninis katalogas.

Diskų loginė struktūra

Loginiu formatu vadinama tai, kad diske rezervuojamos specialios sritys tarnybinei informacijai saugoti. Ši informacija būtina sritys tarnybinei informacijai saugoti. Ši informacija būtina operacinės sistemos darbui su šiais įrenginiais užtikrinti. Tokių sričių kūrimo ir užpildymo procesas vadinamas loginiu sužymėjimu

{logical formatting}.

Disko loginė struktūra kuriama taikant specialias operacinės sistemos programas.

Įkelties sektorius (įrašas) {MBR – Master Boot Record} – tai Įkelties sektorius (įrašas) {MBR – Master Boot Record} – tai nuliniame loginiame sektoriuje saugoma informacijos apie diską ir nedidelė įkelties programa.

Failų išdėstymo lentelė {FAT – File Allocation Table} diske išdėstoma iš karto po įkelties įrašo ir yra kintamo dydžio. FAT lentelėje saugomi duomenys apie failų išdėstymą diske.

Standžiųjų diskų kaupiklių sąsajos

Galimos standžių diskų sąsajos:Galimos standžių diskų sąsajos:

• IDE (Integrated Drive Electronics)

• EIDE (Exhanced Integrated Drive Electronics)

• SATA (Serial ATA)

• SCSI (Small Computer System Interface )

• SAS (Serial Attached SCSI)

• FC – AL (Fiber Channel Arbitrated Loop)

IDE sąsaja

IDE (Integrated Drive Electronics) – vienas iš anksčiausiai (1986) IDE (Integrated Drive Electronics) – vienas iš anksčiausiai (1986) priimtų svarbių PC aparatūros standartų, apibrėžiančių duomenų perdavimą tarp procesoriaus ir standžiojo disko.

IDE reiškia, kad kontrolerio funkcijos realizuojamos standžiojo disko įtaise, todėl diskas jungiamas tiesiai prie sistemos magistralės.

IDE žinomas ir kitu vardu – ATA (AT Attachment).

Pagal IDE specifikaciją galima prijungti ne daugiau kaip du diskus, kurių kiekvieno talpa siekia 528MB (1986 m.atrodė, kad to pakaks).

EIDE sąsaja

EIDE (Enhanced IDE) standartas buvo priimtas 1993 metais, EIDE (Enhanced IDE) standartas buvo priimtas 1993 metais, siekiant peržengti IDE ribojimus.

Kiekviename iš 2 kanalų gali dirbti du diskai - vedantysis (master) ir vedamasis (slave).

EIDE žymiai išplėtė ir disko talpos ribą – iki 8,4 GB, o vėliau – iki 400 GB.

Diskuose imta naudoti diskų spart. atmintį, kurie priima ar perduoda duomenis blokais (paprastai 4 KB).perduoda duomenis blokais (paprastai 4 KB).

Kad būtų galima prijungti ne tik diskus (ir CD-ROM), įvesta ATAPI(AT Attachment Packet Interface) specifikacija, kurioje yra specialios komandos, reikalingos CD-ROM.

ATA variantai

Specifikacija Įvesta Galimi režimai Maks. jungčių

Maks. pralaidumasjungčių pralaidumas

ATA 1986 PIO 1 2 4 MB/s

ATA-2 1994 PIO 4

DMA 2

2 16 MB/s

ATA-3 1996 PIO 4

DMA 2

2 16 MB/s

DMA 2

ATA/ ATAPI-4 1997 PIO 4, DMA 2, UDMA 2

2 kiekv. kabelyje

33 MB/s

ATA/ ATAPI-5 1999 PIO 4, DMA 2, UDMA 5

2 kiekv. kabelyje

66 MB/s

IDE sąsajos variantai

ATA / ATAPI-4 dar vadinama Ultra-DMA, ATA-33 ir DMA-33ATA / ATAPI-4 dar vadinama Ultra-DMA, ATA-33 ir DMA-33

ATA / ATAPI-5 dar vadinama ATA/66 – Quantum firmos pasiūlyta versija

Pagerinta jos versija vadinama ATA/100; jos sparta – 100 MB/sMaxtor pasiūlė versiją, vadinamą ATA/133; jos sparta – 133 MB/s

Data Transfer

PIO Mode

Data Transfer

Rate

(MBps)

Standard

0 3.3 ATA

1 5.2 ATA

2 8.3 ATA

3 11.1 ATA-2

4 16.6 ATA-2

Serial ATA sąsaja

Tai – nuoseklioji sąsaja. Kiekvienas SATA diskas turi dedikuotą kabelį.Kiekvienas SATA diskas turi dedikuotą kabelį.

SATA sparta – 150 MB/s. Privalumas – ne tik didesnė sparta, bet ir ploni kabeliai (lygiagrečiųjų

sąsajų kabeliuose 40 ir senesniuose 80 laidininkų !!!).Šių kabelių ilgis gali siekti 1 m, tuo tarpu kai lygiagrečiųjų – iki 40 cm.

SATA-2 – 300MB/s

SATA suderinamas su SAS. Galimas diskų karšto keitimo atvejis.

SCSI sąsaja

Per SCSI galima prijungti iki 8 įrenginių.Vienas iš šių įrenginių – adapterio plokštė, įstatyta kompiuteryje; 7 likusieji – periferiniai įrenginiai. Prie vieno adapterio galima prijungti standžiųjų diskų kaupiklius, CD-ROM kaupiklius, skenerius ir kitus įrenginius (iš viso ne daugiau kaip 7).

SCSI sąsaja

Magistralės greitisMagistralės greitis

Greitis Reikšmė

RegularPirmosios sprecifikacijos greitis (SCSI-1). Magistralės pralaidumas 5 MB/s.

FastFast SCSI – pralaidumas iki 10 MB/s. Naujas pavadinimas

FastFast SCSI – pralaidumas iki 10 MB/s. Naujas pavadinimasSCSI-2.

UltraDar žinomas kaip Fast-20 arba SCSI-3. Pralaidumas 20 MB/s. Modifikacijos: 20 MB/sec - Narrow SCSI, and 40 MB/sec - Wide SCSI.

SCSI

SCSI-1 arba paprasčiau SCSI, standartizuotas ANSI 1986 m. Pralaidumas asinchroniame režime 1.5 MB/sec, sinchroniniame – 5 MB/sec. 8-bit pločio asinchroniame režime 1.5 MB/sec, sinchroniniame – 5 MB/sec. 8-bit pločio kanalas, naudojamas 50 adatų jungtis.

SCSI-2 turi tokius pagerinimus, lyginant su SCSI-1: didesnis pralaidumas, platesnė magistralė, didesnis patikimumas, geresnis pariteto skaičiavimas. SCSI-2 duomenų perdavimo greitis nuo 5 MB/sec iki 10 Mb/sec. Naudojamas pavadinimas Fast SCSI-2. SCSI-2 kanalo plotis nuo 8 bits iki 16 bitų. Toks pakeitimas pažymimas kaip Wide SCSI. Sujungiant Fast SCSI-2 su Wide SCSI pasiekaimas pralaidumas iki 20 MB/sec.

SCSI-3 pagrindiniai privalumas: didesnis perdavimo greitis, palaikoma ik 32įrenginių vienoje grandinėje ir taip pat palaiko serial jungtis. Serial jungimai leidžia SCSI-3 panaudoti tokiose technologijose: Serial Storage Architecture (SSA), Fibre Channel ir IEEE P1394 (FireWire). Nuoseklus (serial) perdavimo rėžimas leidžia gauti didesnė perdavimo greitį, prijungti daugiau įrenginių, supaprastina juntį, leidžia naudoti ilgesnius kabelius.

SCSI variantai

VariantaiDažnis Pralaidumas, Plotis, Palaiko

VariantaiDažnis (MHz)

Pralaidumas, MB/s, Max

Plotis, bitais

Palaiko įtaisų

SCSI-1 5 5 8 8

Wide SCSI 5 10 16 8

Fast SCSI 10 10 8 8

Fast Wide SCSI 10 20 16 16

Ultra SCSI 20 20 8 8Ultra SCSI 20 20 8 8

Ultra SCSI 20 20 8 4

SCSI variantai (tęsinys)

VariantaiDažnis (MHz)

Pralaidumas, MB/s, Max

Plotis, bitais

Palaiko įtaisų

Variantai(MHz) MB/s, Max bitais įtaisų

Wide Ultra SCSI 20 40 16 16



Ultra2 SCSI 40 40 8 8Ultra2 SCSI 40 40 8 8

Wide Ultra2 SCSI 40 80 16 16

Ultra3 SCSI (ULTRA 160) 80 160 16 16

Ultra320 SCSI 160 320 16 16

SCSI nuoseklūs sujungimai

SCSI nuoseklaus sujungimo technologijos:SCSI nuoseklaus sujungimo technologijos:

� SSA (Serial Storage Architecture )

� SAS (Serial Attached SCSI )

� FC-AL (Fiber Channel)

SSA - Serial Storage Architecture

� SSA tai IBM sukurtas nuosekli sąsaja. Tai žemos kainos sąsaja sukurta low–cost, high–performance sujungimamas. Prijungiami sukurta low–cost, high–performance sujungimamas. Prijungiami tokie irenginiai: HDD, optiniai diskai, CD-ROMs, juostiniai įrenginiai, printeriai, serveriai, saugyklos.

� Pagrindą sudaro single port, kuris užtikrina 20 MB/s dvikyptį pralaidumą vienu metu.

�

SSA jungtis sudaro du portai kurie gali perduoti 4 signalus vienu metu ir pasiekia 80 MB/s pralaidumą.metu ir pasiekia 80 MB/s pralaidumą.

� SSA mazgai jungtys gali būti iki 25 m ilgio ir palaikyti iki 2 millijonų mazgų.

SSA komponentai

SSA – tai nuoseklaus jungimo transporto protokolas, SSA – tai nuoseklaus jungimo transporto protokolas, naudojamas prijungti diskus į masyvą.

Serial Storage Architecture sudaro du komponentai:

� SSA-PH — fizinis transporto lygmuo

� SSA-SCSI — SCSI-2 /SCSI-3 atvaizdavimo (mapping) lygmuo. lygmuo.

� Susitarta, kad SCSI specifikacija tinkama adresuoti SSA komponentus, todėl ši SCSI savybė naudojama ir fiziniame SSA lygmenyje.

SSA topologija

� SSA topologija – tai grandinės point–to–point jungčių. SSA � SSA topologija – tai grandinės point–to–point jungčių. SSA neturi magistralės valdymo arbitražo. SSA tinklai gali būti sudaryti grandinės, žiedo arba sudėtingesnę switched string topologiją.

� SSA portai jungia mazgus naudojant three–way

maršrutizatorių.

� Kiekvienas išorinis SSA sujungimas naudoja ekranuotus ė � Kiekvienas išorinis SSA sujungimas naudoja ekranuotus ė laidų kabelius, kurių bendras diametras mažesnis nei 6mm.

� SSA yra standartizuotas ANSI X3T10.1 standartas.

SSA žiedinė topologija

SAS

Serial Attached SCSI (SAS) - tai nauja nuoseklaus tipo Serial Attached SCSI (SAS) - tai nauja nuoseklaus tipo komunikacijų protokolų karta, sukurta, kad duomenų perdavimui didesniais nei SCSI greičiais, ir tuo pačiu suderinta su SATA.

SAS naudoja nuoseklios komunikacijos principą vietoj tradicinės lygiagrečios, kurią naudoja SCSI. SAS naudoja SCSI komandas įrenginių valdymui.SAS palaiko iki 16384 įrenginių SAS grupėje ir užtikrina duomenų SAS palaiko iki 16384 įrenginių SAS grupėje ir užtikrina duomenų perdavimo greitį tarp įrenginių (point to point) iki 3 Gbit/s. Planuojam, kad 2010 m. bus pasiektas 10 Gbit/s greitis.

SAS jungtis yra daug mažesnė nei tradicinė lygiagreti SCSI jungtis, o tai leidžia gaminti 2.5” diskus.

SAS

SAS jungtys gali būti 3 tipų:SAS jungtys gali būti 3 tipų:

� SFF 8482 – sumažinta jungtis, suderinta su SATA� SFF 8484 – didelio tankio vidinė jungtis, leidžianti prijungti iki 4 įrenginių�SFF 8470 – didelio tankio išorinė jungtis, suderinta su Infiniband ir leidžianti prijungti iki 4 įrenginių.

Jungtis, suderinta su SATA, leidžia prie SAS kontrolerio prijungti Jungtis, suderinta su SATA, leidžia prie SAS kontrolerio prijungti ir pigesnius SATA diskus. SAS diskai nėra suderinti su SATA magistrale, ir jų jungtyse yra speciali įpjova, kuri fiziškai neleidžia prijungti SAS disko prie SATA magistralės.

SAS

Serial Attached SCSI palaiko tris transporto protokolus:Serial Attached SCSI palaiko tris transporto protokolus:

� Serial SCSI Protocol (SSP) — SAS diskų palaikymas

� Serial ATA Tunneling Protocol (STP) — SATA diskų palaikymui

� Serial Management Protocol (SMP) — SAS plėtinių valdymuivaldymui

Fibre Channel

� Fibre Channel Standartas buvo priimtas ANSI 1988 m. Pirminiai tikslai kuriant FC komunikacijų protokolą buvo orentuoti į I/O sistemos tobulinimą t.y. iškelti tikslai sukurti greitesnį I/O kanalą, tikslai kuriant FC komunikacijų protokolą buvo orentuoti į I/O sistemos tobulinimą t.y. iškelti tikslai sukurti greitesnį I/O kanalą, kuris dirbtų su optiniais tinklais ir leistų perduoti duomenis dešimčių kilometrų atstumu.

� Fibre – tai bendras terminas visiems fiziniams tinklo nešėjams t.y.: � Optinė skaidula� Koksialinis kabelis� Vytos poros kabelis

FC palaiko įvairias fizines sąsajas ir greičius. FC tinklu galima perduoti didelius kiekius įvairios informacijos: garsą, vaizdą, duomenis

FC taip pat palaiko daug fizinių komunikacinių mechanizmų.

Fibre Channel lygmenys

� FC-4 – tai aukščiausio lygmens Fibre Channel standarto rinkinys, kuris apibrėžia ryšį tarp žemesnio ir aukštesnio rinkinys, kuris apibrėžia ryšį tarp žemesnio ir aukštesnio lygio FC protokolų (ULPs).

� FC-3 - apibrėžia paslaugų rinkinį, kuris bendras daugumai FC mazgo portų.

� FC-2 – apibrėžia signalinį protokolą, kuris apima FC paketo struktūrą ir baitų seką pakete.

� FC-1 – apibrėžia transporto protokolą, kuris paketų kodavimą – dekodavimą ir klaidų kontrolę.kodavimą – dekodavimą ir klaidų kontrolę.

� FC-0 - apibrėžia fizinį lygmenį ir apima jungčių specifikacijas, elektrinio ir optinio signalo perdavimo parametrus, kurie priklauso nuo duomenų perdavimo greičio ir fizinės terpės.

Fibre Channel topologijos

Standžiųjų diskų kaupiklių sąsajos

RAID - Redundant Arrays of Independent Disks

� RAID – tai diskų masyvų architektūra, kai panaudojant įvairius diskų ir diskų blokų sujungiami būdus padidinamas įvairius diskų ir diskų blokų sujungiami būdus padidinamas duomenų prieinamumas ir pasiekiamas.

� RAID architektūra turi skirtingus lygmenis ir konfigūracijas atitinkamai. Lygmenys numeruojami skaičiais nuo 0 iki 7.Dažniausiai naudojami RAID lygmenys 0, 1, 3, 5 ir 6.

� RAID masyvuose duomenų saugumas užtikrinamas naudojant paritetinę informaciją. Ši informacija yra perteklinė, todėl RAID masyvuose naudinga talpa yra perteklinė, todėl RAID masyvuose naudinga talpa yra mažesnė už fizinę talpą. Duomenų atstatymas yra garantuojamas esant vieno arba dviejų diskų fizinio gedimo atvejais (priklauso nuo RAID lygio).

� RAID masyve duomenys suprantami kaip baitai arba blokai t.y. nebūtinai kaip failai.

RAID 0

RAID 0 — diskų masyvas, kai suformuojamas loginis diskas iš RAID 0 — diskų masyvas, kai suformuojamas loginis diskas iš atskirų skirsnių skirtinguose diskuose. Šis RAID lygmuo neturi pariteto ir jame nerealizuota duomenų apsauga. Taip pat šis lygmuo neturi perteklinio disko. RAID 0 jungia skirsnius nuosekliai iš visų fizinių diskų. Tai leidžia atlikti lygiagretų skaitymą ir rašymą, kas sąlygoja labai didelius duomenų nuskaitymo ir rašymo greičius.

RAID 1

RAID 1 — tai veidrodinio tipo RAID masyvas, kuriame realizuotas pilno duomenų dubliavimo principas. RAID 1 realizuotas pilno duomenų dubliavimo principas. RAID 1 reikalauja lyginio diskų skaičiaus iš kurių pusė skirti identiškai kopijai. RAID 1 masyvas leidžia pasiekti didesnį duomenų skaitymo greitį, kadangi skaitymas atliekamas lygiagrečiai iš veidrodinių diskų. Duomenų rašymo pagreitėjimo nėra.

RAID 2

RAID 2 — tai masyvas, kuris pasižymi lygiagrečia priega, duomenų skirstymu ir klaidų korekcija.duomenų skirstymu ir klaidų korekcija.RAID 2 masyve duomenys paskirstomi per atskirus diskus bitų arba baitų lygyje. Duomenys skaitomi ir rašomi lygiagrečiai. RAID naudoja duomenų kodavimui Hamming klaidų korekcijos metodą, kurio pagalba detektuojama ir ištaisoma klaida. Problema – didelis diskų pertekliškumas.

RAID 3

RAID 3 –masyvas, pasižymintis lygiagrečiu priėjimu, duomenų skirstymu, dedikuotu pariteto disku.Priešingai nei RAID 2, RAID 3 lygmuo naudoja tik vieną dedikuotą diską perteklinei informacijai saugoti. Duomenų skirsniai formuojami blokų (1024B) lygmenyje ir paskirstomi per diskus. Rašymo atveju skaičiuojamas paritetas, kuris saugomas dedikuotame diske, todėl jis gali būti ta grandis, kuri mažina rašymo našumą.

RAID 4

RAID 4 — masyvas, pasižymintis nepriklausomu priėjimu, RAID 4 — masyvas, pasižymintis nepriklausomu priėjimu, duomenų skirstymu į atskirus diskus, dedikuotu pariteto disku.RAID 4 paskirsto duomenis per diskus, skirstymas atliekamas blokų (20-100KB), arba įrašų lygyje. Naudojamas vienas perteklinis diskas. Skaitymo/rašymo našumas kaip RAID 3.RAID 4 ir RAID 2 nenaudojami komerciniuose sprendimuose.

RAID 5

RAID 5 — masyvas, pasižymintis nepriklausomu priėjimu, duomenų skirstymu į atskirus diskus, paskirstytu per diskus paritetu. RAID 5 skirstymu į atskirus diskus, paskirstytu per diskus paritetu. RAID 5 neturi dedikuoto paritetui disko, ir pariteto informaciją rašo į visus diskus. RAID 5 masyve skaitymas rašymas gali vykti nepriklausomai ir lygiagrečiai, galima vykdyti keletą konkurencinių I/O užklausų vienu metu. Tai leidžia pasiekti didelį I/O našumą. RAID 5 demonstruoja labai gerą našumą atsitiktinių duomenų skaitymui rašymui mažais blokais.

RAID 6

RAID 6 — masyvas, pasižymintis nepriklausomu priėjimu, duomenų skirstymu į atskirus diskus, naudojamas dvigubas paritetas, skirstymu į atskirus diskus, naudojamas dvigubas paritetas, paskirstytas per diskus. RAID 6 naudoja du pariteto blokus, kurie skaičiuojami naudojant du skirtingus algoritmus t.y. paritetas blokų eilutėms ir įstrižainėms. Dėl to galimas dviejų diskų fizinis gedimas vienu metu, neprarandant duomenų. same time. Naudojant du paritetus, rašymo greitis dar mažesnis nei RAID 5.

RAID 7

RAID 7 – tai komercinis RAID lygmuo, patentas priklausantis Storage Computer

Corporation. Jo veikimo principas panašus į RAID 3 ir RAID 4, nes naudojamas

dedikuotas perteklinis diskas. Pariteto skaičiavimas ir diskų valdymas atliekamas

naudojant specialų procesorių. Duomenys skirstomi į skirsnius. RAID 7 I/O naudojant specialų procesorių. Duomenys skirstomi į skirsnius. RAID 7 I/O

našumas 25% - 90% geresnis nei vieno disko ir nuo 1.5 iki 6 kartų geresnis nei bet

kurio kito RAID lygmens.

Dedikuotas paritetui diskas yra stipriai kešuojamas, dėl to jis nėra stabdančioji

grandis.

Daugkartinis mažų failų skaitymas turi labai aukštą cache hit procentą, kas reiškia,

kad pasiekimo laikas (latency) artimas 0. Rašymo greitis didėja, didėjant diskų

skaičiui masyve.

JBODDiskų masyvo formavimas gali būti atliekamas ne vien tik RAID principu. Tam gali būti naudojama ir taip vadinamas JBOD (Just a Bunch Of Disks) metodas, kai būti naudojama ir taip vadinamas JBOD (Just a Bunch Of Disks) metodas, kai formuojamas virtualus diskas, sujungiant vieną su kitu į visumą visus masyvo diskus. Šis metodas priešingai nei RAID 0 nenaudoja blokų tam, kad formuotų vientisą erdvę, o papraščiausia prie vieno disko galo jungia kito pradžią. Todėl gaunamas tik didesnė virtulaaus disko talpa, tuo tarpu nei skaitymo nei rašymo pagreitėjimu čia nėra.

JBOD apjungimas gali būti suprantamas kaip priešingas veiksmas skaidymui (partitioning) t.y. skaidant fizinis diskas dalinamas į du ar daugiau virtualių diskų, tuo tarpu JBOD du ir daugiau fizinių diskų sujungia į vieną loginį diską.tuo tarpu JBOD du ir daugiau fizinių diskų sujungia į vieną loginį diską.

JBOD apjungimas kartais naudojamas sujungiant keletą nevienodos talpos diskų, kas visiškai neįmanoma naudojant RAID diskų masyvą.

Pavyzdžiui JBOD gali sujungti 100 GB, 150 GB, 300 GB diskus į vieną loginį 550 GB diską.

RAID našumo palyginimas

duomen ųsaugykl technologijosdma.vgtu.lt/hps/skaidres/hps8.pdfdiskinio kaupiklio i/o laikai...

Documents