WWW.REFERATCENTRAL.ORG.UA - Я ТУТ НАВЧАЮСЬ

... відкритий, безкоштовний архів рефератів, курсових, дипломних робіт

ГоловнаІнформатика, Компютерні науки → Технологія організація масивів даних RAID. Порівняння RAID1 та RAID4 - Курсова робота

Технологія організація масивів даних RAID. Порівняння RAID1 та RAID4 - Курсова робота

перешкоджаючі їх зіткненню - встановлюється рухома рівновага, що забезпечує якнайкращі умови для роботи головки.
1.2.3 Час пошуку
Час пошуку характеризує час, необхідний для переміщення каретки з головками на задану доріжку. В цей параметр входять дві основні складові: час чіпляння механізму і час руху каретки з поточного положення до заданої доріжки.
2 ТЕХНОЛОГІЯ RAID
Зростання продуктивності вторинних пристроїв, що запам'ятовують, значно відстає від зростання продуктивності процесорів і основної пам'яті. Така невідповідність змушує звертати особливу увагу на дискову систему при підвищенні рівня загальної продуктивності.
Як і в інших областях, додаткове підвищення ефективності може бути досягнутий шляхом паралельного використання декількох пристроїв. У випадку з дисками це означає використання масивів незалежно і паралельно працюючих дисків. За наявності безлічі дисків різні запити вводу-виводу можутьоброблятися паралельно, якщо блок даних, до якого проводиться звернення, розподілений по безлічі дисків.
У разі застосування безлічі дисків є велика кількість варіантів організації даних і додавання надлишковості для підвищення надійності (а це може створити труднощі при розробці схем баз даних, здатних працювати на різних платформах під управлінням різних операційних систем). На щастя, є промисловий стандарт RAID (Redundant Array Independent Disks - надмірний масив незалежних дисків). RAID-схема складається з 7 рівнів- від нульового до шостого. Ці рівні не мають ієрархічної структури, але визначають різну архітектуру з наступними загальними характеристиками:
1. RAID - це набір фізичних дисків, що розглядаються операційною системою як єдиний логічний диск.
2. Дані розподілені по фізичних дисках масиву.
3. Надмірна місткість дисків використовується для зберігання контрольної інформації, що гарантує відновлення даних у разі відмови одного
з дисків.
Друга і третя характеристики різні для різних рівнів RAID. RAID нульового рівня не підтримує третю характеристику зовсім.
Термін RAID був використаний в науковому докладі групи розробників Університету Каліфорнії в м.Берклі. В докладі у загальних рисах були розглянуті різні конфігурації і застосування RAID, а також визначення рівнів RAID. Ця стратегія замінює диски з великою щільністю запису безліччю дисків з малою щільністю і розподіляє дані таким чином, що забезпечує можливість одночасного доступу до даних з різних дисків. Це істотно підвищує ефективність вводу-виводу і дає можливість поступового нарощування місткості масиву.
Унікальність запропонованої технології полягає в ефективному використовуванні надмірності. Завдяки наявності великої кількості дисків підвищується продуктивність, але збільшується вірогідність збоїв. У зв'язку з цим RAID передбачає зберігання додаткової інформації, що дозволяє відновлювати дані, загублені внаслідок збійної ситуації.
В табл. 2 представлено всі 7 рівнів RAID. Варто відзначити, що рівні 2 і 4 не підходять для промислового застосування, проте, опис цих рівнів допомагає визначитися з вибором схем проектування деяких інших рівнів.
Категорія Рівень Опис Швидкість обробки запитів Швидкість передачі даних Типове застосування
Розщеплення 0 Без надмірності Великі смуги: відмінно Малі смуги: відмінно Додатки з некритичними даними, які вимагають високої продуктивності
Віддзеркалення 1 Віддзеркалення Добре / задовільно Задовільно / задовільно Системні диски, важливі файли
Паралельний доступ 2 Надмірність з кодами Хеммінга Погано Відмінно
3 Парність з бітами, які чергуються Погано Відмінно Додатки з великими запитами уведення-виведення, такі, як графічні редактори
Незалежний доступ 4 Парність з блоками, які чергуються Відмінно / задовільно Задовільно / погано
5 Розподілена парність з блоками, які чергуються Відмінно / задовільно Задовільно / погано Висока швидкість запитів, інтенсивне читання, пошук даних
6 Подвійна розподілена парність з блоками, які чергуються Відмінно / погано Задовільно / погано Додатки, що вимагають виключно високої надійності
Таблиця 2 Рівні RAID
2.1 RAID 0
Рівень 0 не є справжнім RAID-рівнем, оскільки він не використовує надмірність для підвищення ефективності. Проте існує ряд застосувань, таких, як деякі суперкомп'ютери, де домінують питання продуктивності і місткості, а зниження вартості більш важливо, ніж надійність.
В схемі RAID 0 дані призначені для користувача і системні дані розподіляються по всіх дисках масиву. Це дає помітну перевагу перед використанням одного великого диска: якщо два різні запити вводу-виводу звертаються до двох різних блоків даних, то є чимала вірогідність того, що ці блоки розміщені на різних дисках, і два запити можуть бути оброблені, зменшуючи тим самим час очікування в черзі вводу-виводу.
Варто відмітити те, що RAID 0 йде далі за простий розподіл даних по масиву дисків: дані розщеплені (stripped) по всіх наявних дисках (див. рис.4). Всі дані призначені для користувача і системні дані розглядаються як дані, що зберігаються на одному логічному диску. Диск ділиться на смуги, які можуть бути фізичними блоками, секторами або іншими одиницями зберігання. Смуги циклічно розміщуються на послідовних дисках масиву. В n-дисковому масиві перші n логічних смуг фізично розташовуються як перші смуги кожного з n дисків; другі n смуг розташовуються як другі смуги кожного з дисків і т.д. Перевага такої конфігурації полягає в тому, що якщо один запит вводу-виводу звертається до безлічі логічно послідовних смуг, то паралельно може бути оброблений до n смуг, і набагато зменшується тим самим час обробки запиту.
На рис. 4 показано, що для відображення логічного і фізичного дискових просторів використовується відповідне програмне забезпечення, яке може бути реалізований як в дисковій підсистемі, так і в комп'ютері.
Рис. 4. Розміщення даних в масиві RAID 0
2.2 RAID 1
RAID 1 відрізняється від RAID 2-RAID 6 способом досягнення надмірності. У всій решті RAID-схем використовується який-небудь спосіб обчислень, тоді як в RAID 1 надмірність досягається простим дублюванням всіх даних. В цій схемі використовується те ж розщеплювання даних, що і в RAID 0, але кожна логічна смуга розміщується на двох різних фізичних дисках, так що для кожного диска масиву є дзеркальний диск, що містить точно такі ж дані.
RAID 1 володіє наступними позитивними характеристиками:
1. Запит на читання може бути обслужений будь-яким з двох дисків, що
Loading...

 
 

Цікаве