Терминология за съхранение на дисков масив за съхранение

За да улесните четливостта на следващите глави в тази книга, ето някои основни термини за съхранение на дискови масиви. За да се запази компактността на главите, няма да се предоставят подробни технически обяснения.

SCSI:
Съкратено от Small Computer System Interface, той първоначално е разработен през 1979 г. като интерфейсна технология за мини-компютри, но сега е напълно пренесен към обикновени персонални компютри с напредването на компютърните технологии.

ATA (AT прикачен файл):
Известен също като IDE, този интерфейс е проектиран да свързва шината на компютъра AT, произведен през 1984 г., директно към комбинираните устройства и контролери. „AT“ в ATA идва от AT компютъра, който беше първият, използвал ISA шината.

Сериен ATA (SATA):
Той използва сериен трансфер на данни, предавайки само един бит данни на такт. Докато твърдите дискове ATA традиционно използват режими на паралелен трансфер, които могат да бъдат податливи на смущения в сигнала и да повлияят на стабилността на системата по време на високоскоростен трансфер на данни, SATA разрешава този проблем чрез използване на режим на сериен трансфер само с 4-жилен кабел.

NAS (мрежово съхранение):
Той свързва устройства за съхранение към група компютри, използвайки стандартна мрежова топология като Ethernet. NAS е метод за съхранение на ниво компонент, насочен към справяне с нарастващата нужда от увеличен капацитет за съхранение в работни групи и организации на ниво отдел.

DAS (Директно свързано хранилище):
Отнася се за свързване на устройства за съхранение директно към компютър чрез интерфейси SCSI или Fibre Channel. DAS продуктите включват устройства за съхранение и интегрирани прости сървъри, които могат да изпълняват всички функции, свързани с достъпа и управлението на файлове.

SAN (мрежа за съхранение):
Той се свързва с група компютри чрез Fibre Channel. SAN осигурява мулти-хост свързаност, но не използва стандартни мрежови топологии. SAN се фокусира върху решаването на специфични проблеми, свързани със съхранението в среди на корпоративно ниво и се използва предимно в среди за съхранение с голям капацитет.

масив:
Отнася се за дискова система, съставена от множество дискове, които работят паралелно. RAID контролерът комбинира множество дискове в масив, използвайки своя SCSI канал. С прости думи, масивът е дискова система, състояща се от множество дискове, които работят заедно паралелно. Важно е да се отбележи, че дискове, определени като горещи резерви, не могат да се добавят към масив.

Обхват на масива:
Това включва комбиниране на пространството за съхранение на два, три или четири дискови масива, за да се създаде логическо устройство с непрекъснато пространство за съхранение. RAID контролерите могат да обхващат множество масиви, но всеки масив трябва да има еднакъв брой дискове и едно и също RAID ниво. Например RAID 1, RAID 3 и RAID 5 могат да бъдат обхванати, за да образуват съответно RAID 10, RAID 30 и RAID 50.

Правила за кеша:
Отнася се за стратегията за кеширане на RAID контролер, която може да бъде или Кеширан I/O, или Директен I/O. Кешираният I/O използва стратегии за четене и запис и често кешира данни по време на четене. Директният I/O, от друга страна, чете нови данни директно от диска, освен ако единица данни не е многократно достъпвана, в който случай използва умерена стратегия за четене и кешира данните. При сценарии с напълно произволно четене не се кешират данни.

Разширяване на капацитета:
Когато опцията за виртуален капацитет е настроена на налична в помощната програма за бързо конфигуриране на RAID контролера, контролерът създава виртуално дисково пространство, което позволява на допълнителните физически дискове да се разширят във виртуалното пространство чрез реконструкция. Реконструкцията може да се извърши само на едно логическо устройство в рамките на един масив, а онлайн разширението не може да се използва в разширен масив.

канал:
Това е електрически път, използван за прехвърляне на данни и контролна информация между два дискови контролера.

формат:
Това е процес на записване на нули във всички области с данни на физически диск (твърд диск). Форматирането е чисто физическа операция, която също така включва проверка на последователността на дисковия носител и маркиране на нечетими и лоши сектори. Тъй като повечето твърди дискове вече са форматирани фабрично, форматирането е необходимо само когато възникнат грешки в диска.

Горещ резерв:
Когато текущо активен диск се повреди, неактивен, включен резервен диск незабавно замества повредения диск. Този метод е известен като горещо запазване. Горещите резервни дискове не съхраняват никакви потребителски данни и до осем диска могат да бъдат определени като горещи резервни. Горещи резервни дискове могат да бъдат предназначени за единичен резервен масив или да бъдат част от дисков пул за горещи резервни дискове за целия масив. Когато възникне повреда на диска, фърмуерът на контролера автоматично заменя повредения диск с горещ резервен диск и реконструира данните от повредения диск върху горещия резервен диск. Данните могат да бъдат възстановени само от излишно логическо устройство (с изключение на RAID 0), а горещият резервен диск трябва да има достатъчен капацитет. Системният администратор може да замени неуспешния диск и да определи заместващия диск като нов горещ резерв.

Дисков модул с гореща смяна:
Режимът на гореща смяна позволява на системните администратори да заменят повреден диск, без да изключват сървъра или да прекъсват мрежовите услуги. Тъй като всички захранващи и кабелни връзки са интегрирани в задната платка на сървъра, горещата смяна включва просто премахване на диска от слота на клетката на устройството, което е лесен процес. След това резервният диск за гореща смяна се поставя в слота. Технологията за гореща смяна работи само в конфигурации RAID 1, 3, 5, 10, 30 и 50.

I2O (Интелигентен вход/изход):
I2O е индустриална стандартна архитектура за входно/изходни подсистеми, която е независима от мрежовата операционна система и не изисква поддръжка от външни устройства. I2O използва драйверни програми, които могат да бъдат разделени на модули за услуги на операционната система (OSM) и модули на хардуерни устройства (HDM).

Инициализация:
Това е процес на записване на нули в областта с данни на логическо устройство и генериране на съответните битове за четност, за да се приведе логическото устройство в състояние на готовност. Инициализирането изтрива предишни данни и генерира паритет, така че логическото устройство се подлага на проверка за последователност по време на този процес. Масив, който не е инициализиран, не е използваем, защото все още не е генерирал паритет и ще доведе до грешки при проверка на последователност.

IOP (I/O процесор):
I/O процесорът е командният център на RAID контролера, отговорен за обработката на команди, прехвърлянето на данни по PCI и SCSI шините, RAID обработката, реконструкцията на дисково устройство, управлението на кеша и възстановяването на грешки.

Логическо устройство:
Отнася се за виртуално устройство в масив, който може да заема повече от един физически диск. Логическите устройства разделят дисковете в масив или разширен масив на непрекъснати пространства за съхранение, разпределени между всички дискове в масива. RAID контролерът може да настрои до 8 логически устройства с различен капацитет, като се изисква поне едно логическо устройство за масив. Входно/изходните операции могат да се извършват само когато логическо устройство е онлайн.

Логически обем:
Това е виртуален диск, образуван от логически устройства, известни също като дискови дялове.

Отразяване:
Това е вид излишък, при който данните на един диск се отразяват на друг диск. RAID 1 и RAID 10 използват дублиране.

Паритет:
При съхранение и предаване на данни паритетът включва добавяне на допълнителен бит към байт за проверка за грешки. Той често генерира излишни данни от две или повече оригинални данни, които могат да се използват за възстановяване на оригиналните данни от една от оригиналните данни. Данните за паритет обаче не са точно копие на оригиналните данни.

В RAID този метод може да се приложи към всички дискови устройства в масив. Паритетът може също да бъде разпределен между всички дискове в системата в специална конфигурация за паритет. Ако дискът се повреди, данните на повредения диск могат да бъдат възстановени, като се използват данните от другите дискове и данните за паритет.


Време на публикуване: 12 юли 2023 г