Για να διευκολυνθεί η αναγνωσιμότητα των επόμενων κεφαλαίων αυτού του βιβλίου, ακολουθούν ορισμένοι βασικοί όροι αποθήκευσης συστοιχίας δίσκων. Για να διατηρηθεί η συμπαγής μορφή των κεφαλαίων, δεν θα παρέχονται λεπτομερείς τεχνικές επεξηγήσεις.
SCSI:
Συντομογραφία του Small Computer System Interface, αναπτύχθηκε αρχικά το 1979 ως τεχνολογία διασύνδεσης για μίνι-υπολογιστές, αλλά τώρα έχει μεταφερθεί πλήρως σε κανονικούς υπολογιστές με την πρόοδο της τεχνολογίας υπολογιστών.
ATA (Συνημμένο AT):
Γνωστή και ως IDE, αυτή η διεπαφή σχεδιάστηκε για να συνδέει το δίαυλο του υπολογιστή AT που κατασκευάστηκε το 1984 απευθείας με τους συνδυασμένους δίσκους και τους ελεγκτές. Το "AT" στο ATA προέρχεται από τον υπολογιστή AT, ο οποίος ήταν ο πρώτος που χρησιμοποίησε το δίαυλο ISA.
Serial ATA (SATA):
Χρησιμοποιεί σειριακή μεταφορά δεδομένων, μεταδίδοντας μόνο ένα bit δεδομένων ανά κύκλο ρολογιού. Ενώ οι σκληροί δίσκοι ATA χρησιμοποιούν παραδοσιακά λειτουργίες παράλληλης μεταφοράς, οι οποίες μπορεί να είναι ευαίσθητες σε παρεμβολές σήματος και να επηρεάσουν τη σταθερότητα του συστήματος κατά τη μεταφορά δεδομένων υψηλής ταχύτητας, το SATA επιλύει αυτό το πρόβλημα χρησιμοποιώντας μια λειτουργία σειριακής μεταφοράς μόνο με καλώδιο 4 καλωδίων.
NAS (Δικτυακός χώρος αποθήκευσης):
Συνδέει συσκευές αποθήκευσης με μια ομάδα υπολογιστών χρησιμοποιώντας μια τυπική τοπολογία δικτύου όπως το Ethernet. Το NAS είναι μια μέθοδος αποθήκευσης σε επίπεδο συστατικών που στοχεύει στην αντιμετώπιση της αυξανόμενης ανάγκης για αυξημένη χωρητικότητα αποθήκευσης σε ομάδες εργασίας και οργανισμούς σε επίπεδο τμήματος.
DAS (Άμεση συνδεδεμένη αποθήκευση):
Αναφέρεται στη σύνδεση συσκευών αποθήκευσης απευθείας σε έναν υπολογιστή μέσω διεπαφών SCSI ή Fiber Channel. Τα προϊόντα DAS περιλαμβάνουν συσκευές αποθήκευσης και ενσωματωμένους απλούς διακομιστές που μπορούν να εκτελέσουν όλες τις λειτουργίες που σχετίζονται με την πρόσβαση και τη διαχείριση αρχείων.
SAN (Δίκτυο περιοχής αποθήκευσης):
Συνδέεται με μια ομάδα υπολογιστών μέσω Fiber Channel. Το SAN παρέχει συνδεσιμότητα πολλαπλών κεντρικών υπολογιστών, αλλά δεν χρησιμοποιεί τυπικές τοπολογίες δικτύου. Το SAN εστιάζει στην αντιμετώπιση συγκεκριμένων ζητημάτων που σχετίζονται με την αποθήκευση σε περιβάλλοντα εταιρικού επιπέδου και χρησιμοποιείται κυρίως σε περιβάλλοντα αποθήκευσης υψηλής χωρητικότητας.
Παράταξη:
Αναφέρεται σε ένα σύστημα δίσκων που αποτελείται από πολλούς δίσκους που λειτουργούν παράλληλα. Ένας ελεγκτής RAID συνδυάζει πολλούς δίσκους σε μια συστοιχία χρησιμοποιώντας το κανάλι SCSI του. Με απλά λόγια, ένας πίνακας είναι ένα σύστημα δίσκων που αποτελείται από πολλούς δίσκους που συνεργάζονται παράλληλα. Είναι σημαντικό να σημειωθεί ότι οι δίσκοι που ορίζονται ως hot spares δεν μπορούν να προστεθούν σε μια συστοιχία.
Εκτεινόμενη διάταξη:
Περιλαμβάνει το συνδυασμό του αποθηκευτικού χώρου δύο, τριών ή τεσσάρων συστοιχιών δίσκων για τη δημιουργία μιας λογικής μονάδας δίσκου με έναν συνεχή χώρο αποθήκευσης. Οι ελεγκτές RAID μπορούν να εκτείνονται σε πολλές συστοιχίες, αλλά κάθε πίνακας πρέπει να έχει τον ίδιο αριθμό δίσκων και το ίδιο επίπεδο RAID. Για παράδειγμα, τα RAID 1, RAID 3 και RAID 5 μπορούν να εκτείνονται για να σχηματίσουν RAID 10, RAID 30 και RAID 50, αντίστοιχα.
Πολιτική προσωρινής μνήμης:
Αναφέρεται στη στρατηγική αποθήκευσης στην κρυφή μνήμη ενός ελεγκτή RAID, ο οποίος μπορεί να είναι είτε Cached I/O είτε Direct I/O. Η προσωρινή αποθήκευση/εξόδου χρησιμοποιεί στρατηγικές ανάγνωσης και εγγραφής και συχνά αποθηκεύει δεδομένα στην κρυφή μνήμη κατά τις αναγνώσεις. Η Direct I/O, από την άλλη πλευρά, διαβάζει νέα δεδομένα απευθείας από το δίσκο, εκτός εάν γίνεται επανειλημμένη πρόσβαση σε μια μονάδα δεδομένων, οπότε χρησιμοποιεί μια μέτρια στρατηγική ανάγνωσης και αποθηκεύει τα δεδομένα στην κρυφή μνήμη. Σε σενάρια πλήρως τυχαίας ανάγνωσης, δεν αποθηκεύονται δεδομένα στην κρυφή μνήμη.
Επέκταση χωρητικότητας:
Όταν η επιλογή εικονικής χωρητικότητας έχει οριστεί ως διαθέσιμη στο βοηθητικό πρόγραμμα γρήγορης διαμόρφωσης του ελεγκτή RAID, ο ελεγκτής δημιουργεί χώρο εικονικού δίσκου, επιτρέποντας στους πρόσθετους φυσικούς δίσκους να επεκταθούν στον εικονικό χώρο μέσω ανακατασκευής. Η ανακατασκευή μπορεί να εκτελεστεί μόνο σε μία λογική μονάδα δίσκου μέσα σε μία μόνο συστοιχία και η ηλεκτρονική επέκταση δεν μπορεί να χρησιμοποιηθεί σε έναν εκτεταμένο πίνακα.
Κανάλι:
Είναι μια ηλεκτρική διαδρομή που χρησιμοποιείται για τη μεταφορά δεδομένων και τον έλεγχο πληροφοριών μεταξύ δύο ελεγκτών δίσκων.
Σχήμα και διάταξις βιβλίου:
Είναι η διαδικασία εγγραφής μηδενικών σε όλες τις περιοχές δεδομένων ενός φυσικού δίσκου (σκληρός δίσκος). Η μορφοποίηση είναι μια καθαρά φυσική λειτουργία που περιλαμβάνει επίσης έλεγχο συνέπειας του μέσου δίσκου και επισήμανση μη αναγνώσιμων και κατεστραμμένων τομέων. Δεδομένου ότι οι περισσότεροι σκληροί δίσκοι είναι ήδη μορφοποιημένοι στο εργοστάσιο, η μορφοποίηση είναι απαραίτητη μόνο όταν προκύπτουν σφάλματα στο δίσκο.
Ζεστό ανταλλακτικό:
Όταν ένας τρέχων ενεργός δίσκος αποτύχει, ένας αδρανής, ενεργοποιημένος εφεδρικός δίσκος αντικαθιστά αμέσως τον αποτυχημένο δίσκο. Αυτή η μέθοδος είναι γνωστή ως θερμή εξοικονόμηση. Οι ζεστοί εφεδρικοί δίσκοι δεν αποθηκεύουν δεδομένα χρήστη και έως και οκτώ δίσκοι μπορούν να χαρακτηριστούν ως θερμοί ανταλλακτικοί. Ένας ζεστός εφεδρικός δίσκος μπορεί να αφιερωθεί σε μια ενιαία πλεονάζουσα συστοιχία ή να αποτελεί μέρος μιας δεξαμενής θερμού εφεδρικού δίσκου για ολόκληρη τη συστοιχία. Όταν παρουσιάζεται αποτυχία δίσκου, το υλικολογισμικό του ελεγκτή αντικαθιστά αυτόματα τον αποτυχημένο δίσκο με έναν ζεστό εφεδρικό δίσκο και ανασυνθέτει τα δεδομένα από τον αποτυχημένο δίσκο στον θερμό εφεδρικό δίσκο. Τα δεδομένα μπορούν να αναδημιουργηθούν μόνο από μια πλεονάζουσα λογική μονάδα δίσκου (εκτός από το RAID 0) και ο ζεστός εφεδρικός δίσκος πρέπει να έχει επαρκή χωρητικότητα. Ο διαχειριστής συστήματος μπορεί να αντικαταστήσει τον αποτυχημένο δίσκο και να ορίσει τον δίσκο αντικατάστασης ως το νέο ζεστό εφεδρικό.
Μονάδα Hot Swap Disk:
Η λειτουργία Hot swap επιτρέπει στους διαχειριστές συστήματος να αντικαταστήσουν μια αποτυχημένη μονάδα δίσκου χωρίς να τερματίσουν τη λειτουργία του διακομιστή ή να διακόψουν τις υπηρεσίες δικτύου. Δεδομένου ότι όλες οι συνδέσεις τροφοδοσίας και καλωδίων είναι ενσωματωμένες στο backplane του διακομιστή, η εναλλαγή μέσω εναλλαγής περιλαμβάνει απλώς την αφαίρεση του δίσκου από την υποδοχή του κλωβού της μονάδας, η οποία είναι μια απλή διαδικασία. Στη συνέχεια, ο αντικαταστατικός δίσκος hot swap εισάγεται στην υποδοχή. Η τεχνολογία Hot swap λειτουργεί μόνο σε διαμορφώσεις RAID 1, 3, 5, 10, 30 και 50.
I2O (Ευφυής Είσοδος/Έξοδος):
Το I2O είναι μια βιομηχανική τυπική αρχιτεκτονική για υποσυστήματα εισόδου/εξόδου που είναι ανεξάρτητη από το λειτουργικό σύστημα του δικτύου και δεν απαιτεί υποστήριξη από εξωτερικές συσκευές. Το I2O χρησιμοποιεί προγράμματα οδήγησης που μπορούν να χωριστούν σε λειτουργικές μονάδες υπηρεσιών συστήματος (OSM) και μονάδες συσκευών υλικού (HDM).
Αρχικοποίηση:
Είναι η διαδικασία εγγραφής μηδενικών στην περιοχή δεδομένων μιας λογικής μονάδας δίσκου και δημιουργίας αντίστοιχων bit ισοτιμίας για να φέρει τη λογική μονάδα δίσκου σε κατάσταση ετοιμότητας. Η εκκίνηση διαγράφει προηγούμενα δεδομένα και δημιουργεί ισοτιμία, επομένως μια λογική μονάδα δίσκου υποβάλλεται σε έλεγχο συνέπειας κατά τη διάρκεια αυτής της διαδικασίας. Ένας πίνακας που δεν έχει αρχικοποιηθεί δεν μπορεί να χρησιμοποιηθεί επειδή δεν έχει δημιουργήσει ακόμη ισοτιμία και θα οδηγήσει σε σφάλματα ελέγχου συνέπειας.
IOP (Επεξεργαστής I/O):
Ο επεξεργαστής I/O είναι το κέντρο εντολών ενός ελεγκτή RAID, υπεύθυνος για την επεξεργασία εντολών, τη μεταφορά δεδομένων σε διαύλους PCI και SCSI, την επεξεργασία RAID, την ανακατασκευή μονάδας δίσκου, τη διαχείριση της κρυφής μνήμης και την ανάκτηση σφαλμάτων.
Λογική μονάδα δίσκου:
Αναφέρεται σε μια εικονική μονάδα δίσκου σε μια συστοιχία που μπορεί να καταλάβει περισσότερους από έναν φυσικούς δίσκους. Οι λογικές μονάδες δίσκου διαιρούν τους δίσκους σε μια συστοιχία ή μια ευρεία συστοιχία σε συνεχείς χώρους αποθήκευσης κατανεμημένους σε όλους τους δίσκους της συστοιχίας. Ένας ελεγκτής RAID μπορεί να ρυθμίσει έως και 8 λογικούς δίσκους διαφορετικής χωρητικότητας, με τουλάχιστον μία λογική μονάδα δίσκου να απαιτείται ανά συστοιχία. Οι λειτουργίες εισόδου/εξόδου μπορούν να εκτελεστούν μόνο όταν μια λογική μονάδα δίσκου είναι συνδεδεμένη.
Λογικός όγκος:
Είναι ένας εικονικός δίσκος που σχηματίζεται από λογικούς δίσκους, γνωστούς και ως κατατμήσεις δίσκου.
Καθρέφτης:
Είναι ένας τύπος πλεονασμού όπου τα δεδομένα σε έναν δίσκο αντικατοπτρίζονται σε έναν άλλο δίσκο. Τα RAID 1 και RAID 10 χρησιμοποιούν mirroring.
Ισοτιμία:
Στην αποθήκευση και μετάδοση δεδομένων, η ισοτιμία περιλαμβάνει την προσθήκη ενός επιπλέον bit σε ένα byte για έλεγχο για σφάλματα. Συχνά δημιουργεί πλεονάζοντα δεδομένα από δύο ή περισσότερα πρωτότυπα δεδομένα, τα οποία μπορούν να χρησιμοποιηθούν για την αναδόμηση των αρχικών δεδομένων από ένα από τα αρχικά δεδομένα. Ωστόσο, τα δεδομένα ισοτιμίας δεν είναι ακριβές αντίγραφο των αρχικών δεδομένων.
Στο RAID, αυτή η μέθοδος μπορεί να εφαρμοστεί σε όλες τις μονάδες δίσκου σε μια συστοιχία. Η ισοτιμία μπορεί επίσης να διανεμηθεί σε όλους τους δίσκους του συστήματος σε μια ειδική διαμόρφωση ισοτιμίας. Εάν ένας δίσκος αποτύχει, τα δεδομένα στον αποτυχημένο δίσκο μπορούν να αναδημιουργηθούν χρησιμοποιώντας τα δεδομένα από τους άλλους δίσκους και τα δεδομένα ισοτιμίας.
Ώρα δημοσίευσης: Ιουλ-12-2023
