WWW.REFERATCENTRAL.ORG.UA - Я ТУТ НАВЧАЮСЬ

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

ГоловнаІнформатика, Компютерні науки → Технологія організація масивів даних RAID. Порівняння RAID0 та RAID6 - Курсова робота

Технологія організація масивів даних RAID. Порівняння RAID0 та RAID6 - Курсова робота

підсистемі, так і в комп'ютері.
Рис. 3_ 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.
а)Запит на читання може бути обслужений будь-яким з двох дисків, що містять необхідні дані; для обслуговування вибирається той диск, у якого
мінімальний час пошуку.
б) Для запиту на запис необхідне оновлення обох смуг, що може бути виконане в паралельному режимі. Тому швидкість запису визначається
повільнішою з них (тобто тієї, для якої час пошуку виявляється великим). Проте ніяких додаткових витрат на запис при застосуванні RAID 1 не вимагається. На рівнях з другого по шостий операція запису вимагає обчислення контрольних бітів.
в). Простота відновлення даних у разі збою - при збої одного диска дані можуть бути доступні з другого.
Принциповою негативною характеристикою RAID 1 є вартість, пов'язана з необхідністю подвійного дискового простору для логічного диска. З цієї причини використовування RAID 1 обмежене дисками з системним програмним забезпеченням і даними, а також іншими дуже важливими файлами. У цих випадках RAID 1 забезпечує створення резервних копій всіх файлів в режимі реального часу, так що у разі аварійної ситуації на диску всі критичні дані можуть бути негайно витягнуті.
У середовищі, орієнтованому на транзакції, RAID 1 може досягти високої частоти запитів вводу-виводу, якщо основна маса запитів - на читання диска. У цій ситуації продуктивність RAID 1 може наблизитися до подвійної продуктивності RAID 0. Проте якщо велика частина запитів - на запис, істотного підвищення продуктивності в порівнянні з RAID 0 досягти не вдасться. RAID 1 може також забезпечити підвищену продуктивність для додатків з інтенсивним зчитуванням з диска.
2.3 RAID 2
Рівні 2 і 3 використовують технологію паралельного доступу. У такому масиві всі диски, що є елементами масиву, беруть участь у виконанні кожного запиту введення-висновку. Звичайно шпінделі індивідуальних дисководів синхронізуються таким чином, що всі головки дисків розташовуються в одній і тій же позиції у будь-який момент часу.
Як і в інших схемах, тут також використовується розділення даних на смуги. У схемах RAID 2 і RAID 3 смуги опиняються дуже малими; нерідко вони відповідають одному байту або слову. У схемі RAID 2 код з корекцією помилок розраховується по відповідних бітах кожного диска і зберігається у відповідних місцях дискового масиву. Звичайно в цьому випадку використовується код Хеммінга (Hamming), який здатний виправляти одинарні і виявляти подвійні помилки.
Не дивлячись на те що для RAID 2 необхідна менша кількість дисків, ніж для RAID 1, ця схема все ще вельми дорога. Кількість резервних дисків пропорційна кількості дисків даних. При одиночному зчитуванні здійснюється одночасний доступ до всіх дисків. Дані запиту і код корекції помилок передаються контролеру масиву. За наявності однобітової помилки контролер здатний швидко її відкоректувати, так що доступ для читання в цій схемі не сповільнюється. При одиночному записі відбувається одночасне звернення до всіх дисків масиву.
Схема RAID 2 могла б використовуватися в середовищі з численними помилками Дисків. Проте через високу надійність дисків RAID 2 не була реалізована.
2.4 RAID 3
Схема RAID 3 організована аналогічно схемі RAID 2. Відмінність полягає у тому, що для RAID 3 потрібен тільки один резервний диск, незалежно від розміру дискового масиву. У RAID 3 застосовується паралельний доступ з розподіленими по невеликих смугах даними. Замість коду з виправленням помилок для всіх бітів в одній і тій же позиції на всіх дисках, розміщується простий біт парності.
Надмірність. При збої дисковода відбувається звернення до дисковода парності, і дані відновлюються на основі інформації з пристроїв, що залишилися. Як тільки збійний диск буде замінений, відсутні дані можуть бути наново збережені на новому диску, після чого продовжується штатна робота системи.
Відновити дані досить просто. Розглянемо масив з п'яти дисків, в яких Х0-Х3 - дані на дисках 0-3, а Х4 - дані диска парності. Парність для і-го біта обчислюється наступним образом:
X4(i)=Х3(і) Х2(i) Х1(i) Х0(і)
Припустимо, що відбувся збій диска X1. Якщо ми додамо Х4(і) Х1(і) до обох частин попереднього рівняння, то одержимо:
Xl(i)= X4(i) X3(i) X2(i) X0(і)
Таким чином, вміст кожної смуги даних X1 може бути відновлене по вмісту відповідних смуг решти дисків масиву. Цей принцип працює у всіх RAID-рівнях з третього по шостий.
У разі збою диска всі дані залишаються доступними в так званому скороченому режимі. У цьому режимі для операцій читання відсутні дані відновлюються "на льоту", із застосуванням описаного способу. При скороченому записі даних повинна підтримуватися узгодженість по парності для пізнішого відновлення інформації. Повернення до штатного функціонування вимагає заміни збійного диска і повного відновлення його вмісту.
Продуктивність. Оскільки дані розбиваються на дуже малі смуги, RAID 3 може забезпечити високу швидкість передачі даних. Будь-який запит вводу-виводу включає паралельну передачу даних зі всіх дисків масиву.
Особливо помітна підвищена продуктивність при передачі великого об'єму даних. Проте за один раз може бути виконаний тільки один запит вводу-виводу, тому в орієнтованому на транзакції середовищі продуктивність падає.
2.5 RAID 4
RAID-рівні з 4-го по 6-й використовують технологію незалежного доступу. У масиві з незалежним доступом кожен диск функціонує незалежно від других, так що окремі запити вводу-виводу можуть виконуватися паралельно. Відповідно, масиви з незалежним доступом можуть використовуватися в тих додатках, яким необхідна висока частота запитів вводу-виводу, і менш придатні для додатків, що вимагають великої швидкості передачі даних.
Як і в інших RAID-схемах, тут застосовується розщеплювання даних на смуги. У схемах RAID4-6 смуги порівняльно великі. У RAID 4 по відповідних смугах на кожному диску даних обчислюється смуга парності, що зберігається на додатковому надмірному диску.
У схемі RAID 4 є додаткові витрати при виконанні операції запису невеликого блоку даних. При кожному записі програмне забезпечення управління масивом повинне відновити не тільки призначені для користувача дані, але і відповідні біти парності.
Отже, для обчислення нової парності програмне забезпечення управління масивом повинне прочитати стару призначену для користувача смугу і стару смугу парності. Після цього програмне забезпечення може відновити ці дві смуги новими даними і знову розрахованою парністю. Таким чином, запис кожної смуги включає два читання і два записи.
При великому
Loading...

 
 

Цікаве