Dysk twardy
This presentation is the property of its rightful owner.
Sponsored Links
1 / 45

Dysk twardy PowerPoint PPT Presentation


  • 99 Views
  • Uploaded on
  • Presentation posted in: General

Dysk twardy. Budowa i podstawowe działanie dysku Połączenia dysków w RAID. „Twardziel" - hermetycznie zamknięty, składający się z od 2 do 8 wirujących talerzy pokrytych bardzo cienką warstwą magnetyczną, każdy posiada osobną głowicę odczytującą-zapisującą,

Download Presentation

Dysk twardy

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation

Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author.While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server.


- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - E N D - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -

Presentation Transcript


Dysk twardy

Dysk twardy

Budowa i podstawowe działanie dysku

Połączenia dysków w RAID


Dysk twardy

„Twardziel" - hermetycznie zamknięty,

składający się z od 2 do 8 wirujących talerzy pokrytych bardzo cienką warstwą

magnetyczną, każdy posiada osobną głowicę odczytującą-zapisującą,

która unosi się nad nim na cienkiej poduszce powietrznej. Dysk twardy jest

zwykle na stałe włączony do komputera i przechowuje dane, które powinny

być zawsze dostępne, takie jak system operacyjny.

Nowoczesne dyski twarde posiadają bardzo dużą przepustowość danych,

niski czas dostępu do danych, obracają się z prędkością kilku, kilkunastu

tysięcy obrotów na minutę, a ich pojemność wynosi kilkaset gigabajtów.


Budowa dysku

BUDOWA DYSKU

  • Większość dysków twardych składa się następujących komponentów:

    • obudowy,

    • pozycjonera głowicy,

    • ram głowic,

    • głowic zapisu i odczytu,

    • wirujących talerzy,

    • układów sterowania.


Dysk twardy

Talerz (ang. plate) to magnetyczna powierzchnia obracająca się ze stałą

prędkością umożliwiająca odczyt danych przez głowicę odczytującą-zapisującą.

Talerzem może być zatem jedna z 2-8 wirujących z prędkością kilku tysięcy

obrotów na minutę części dysku twardego, pokryta materiałem magnetycznym,

który może zostać zapisany/odczytany przez, osobną dla każdego talerza,

głowicę odczytującą-zapisującą.


Dysk twardy

Każdemu dyskowi pamięci przyporządkowane są dwie głowice (dla jego dolnej

i górnej powierzchni). Głowice utrzymywane są na sprężynujących ramionach,

przy czym wszystkie ramiona głowic są ze sobą połączone i poruszają się

synchronicznie, napędzane pozycjonerem. W stanie spoczynku głowice

znajdują się na ścieżce parkującej dysku. W momencie, gdy dysk zaczyna

wirować, poduszka powietrzna wytworzona przy powierzchni, unosi głowice

na wysokości około 1 mikrometra (jedna dwudziesta włosa ludzkiego).


Dysk twardy

Zadaniem pozycjonera jest przemieszczenie głowic na wybrany cylinder.

Pozycjonery zbudowane zostały w oparciu o silnik liniowy, same parkują

głowice po wyłączeniu zasilania, gdyż sprężyna samoczynnie odciąga je

do położenia parkowania. Pozycjonery z silnikiem krokowym wymagają

zaparkowania głowic za pomocą specjalnego programu.

Praca z twardym dyskiem jest możliwa dopiero wtedy, gdy zostanie on

sformatowany przez producenta lub użytkownika.

Formatowanie polega na podziale dysku na ścieżki i sektory, jest to tzw.

formatowanie niskiego poziomu lub formatowanie fizyczne.


Dysk twardy

Fizyczna struktura dysku twardego

Na fizyczną strukturę twardego dysku składają się cylindry, głowice i sektory.

Cylindry i głowice ponumerowane są począwszy od zera zaś numeracja

sektorów zaczyna się od cyfry 1. Informacje (dane) zapisywane są na

okrągłych nośnikach (talerzach), które pokryte są magnetyczną warstwą

i zamocowane jeden nad drugim na obracającej się osi. Po obu stronach

talerza na specjalnym ramieniu zwanym grzebieniem zamocowane są głowice

zapisu/odczytu. Powierzchnia nośnika podzielona jest na idealnie okrągłe

pierścienie tzw. ścieżki, które swoją strukturą przypominają słoje drzewa.


Dysk twardy

Z względu na to, iż ścieżka jest zbyt duża, aby zarządzać pojedynczym

kawałkiem informacji podzielona jest na sektory, które wynoszą 512 bajtów.

Zatem każda ścieżka podzielona jest na wiele sektorów. Liczba sektorów jest

różna dla różnych dysków twardych. Na ścieżkach dysków może być od 17

do 64 sektorów. Ścieżki i sektory tworzone są podczas formatowania dysku.

Gdy dysk nie pracuje lub gdy prędkość obrotowa jest zbyt mała, głowice

znajdują się w pozycji spoczynkowej, wycofane poza obręb pakietu.

Dopiero po osiągnięciu wymaganej prędkości obrotowej następuje ich

gwałtowne wysunięcie nad powierzchnie dysku i ustawienie nad cylindrem

zerowym. Podczas pracy głowice unoszą się na tzw. poduszce powietrznej

wytworzonej przez obracające się dyski.


Zapis odczyt danych

Zapis odczyt danych

Standardowe głowice zapisująco-odczytujące (zwane też głowicami

cienkowarstwowymi) posiadają miniaturową cewkę, która umożliwia zapis

danych na płycie magnetycznej lub ich odczyt. Gdy na twardym dysku

zapisywane są dane, specjalny układ elektroniczny wysyła impulsy elektryczne

do cewki. W ten sposób powstaje pole magnetyczne, które porządkuje

poszczególne cząstki na powierzchni dysku. W przypadku odczytu danych

następuje procedura odwrotna. Namagnesowana powierzchnia dysku indukuje

prąd w cewce, który jest następnie przetwarzany przez układ elektroniczny

napędu.


Dysk twardy

Coraz większe zapotrzebowanie na pojemniejsze dyski twarde a w

konsekwencji ich rozwój spowodowało zwiększenie gęstości zapisu, który nie

pozwala jednak na współpracę z tradycyjnymi głowicami z powodu zbyt

gęstego ułożenia sektorów.

Nowoczesne dyski twarde wyposażone są więc w dodatkową głowicę

magnetorezystywną (MR), umożliwiającą odczytywanie danych z powierzchni

nośnika. Głowica zawiera pewną domieszkę specjalnego stopu żelaza i niklu,

który pod wpływem pola magnetycznego zmienia swój opór elektryczny.

Do zapisu danych jest natomiast w dalszym ciągu wykorzystywana głowica

cienkowarstwowa. Zasadniczą zaletą takiego rozwiązania jest fakt, że głowica

MR potrafi prawidłowo rozpoznawać dane także wtedy, gdy dysk obraca się

z dużą prędkością, a sektory ułożone są bardzo gęsto.


Dysk twardy

Bardzo ważnym elementem w pracy dysku jest mechanizm pozycjonowania

głowicy tzn. aby głowica zapisu/odczytu znajdowała się zawsze dokładnie nad

środkiem ścieżki. Wystarczy mianowicie niewielkie przesunięcie, a zamiast

porządanych informacji, otrzymamy zwykłe "śmieci". Nie jest to wcale łatwe

zadanie, gdyż pod wpływem ciepła materiał, z którego wykonane są talerze

dysku, może ulegać zniekształceniom. Mechanizmem stosowanym

w nowoczesnych dyskach jest technika Embedded Servo. W odróżnieniu od

tradycyjnej techniki Servo, przy której głowica musiała regularnie korzystać ze

ścieżki sterującej, aby zoptymalizpwać swoją pozycję, mechanizm Embedded

Servo wykorzystuje informacje zapisane na każdej ścieżce.


Dysk twardy

Głowice zapisująco-odczytujące mogą więc korzystać z nich przez cały czas,

co umożliwia dokładniejsze pozycjonowanie i szybszą pracę napędu. Technika

ta działa na podobnej zasadzie, jak automatyczny pilot, który nieprzerwanie

dba o utrzymywanie właściwego toru lotu. W poprzedniej technice tzw.

okresowej kalibracji głowicy dysku następowały dodatkowe przerwy

w transmisji danych.

Silnik krokowy: W stałym polu magnetycznym wytwarzanym przez nieruchomy magnes

cylindryczny znajduje się rdzeń metalowy z nawiniętym uzwojeniem.

W zależności od kierunku prądu płynącego przez uzwojenie powstająca

siła elektrodynamiczna powoduje wciąganie rdzenia w głąb magnesu,

bądż jego wypychanie. Tak odbywa się sterowanie ruchem głowic dysku.


S owniczek do dysku twardego

Słowniczek do dysku twardego

Partycja (partition)

obowiązkowy poziom organizacji przestrzeni dyskowej. Partycje dzielą dysk

twardy na rozłączne obszary, którym system operacyjny przypisuje litery

napędów. Rozróżniamy przy tym partycje pierwotne (primary) i rozszerzone

(extended). Pliki systemowe, uruchamiające system operacyjny muszą

znajdować się na jednej z partycji pierwotnych- tych ostatnich może być

maksymalnie cztery. Natomiast liczba partycji rozszerzonych jest praktycznie

nieograniczona. Aby z którejś z partycji pierwotnej można było załadować

system operacyjny trzeba ją uaktywnić.


Dysk twardy

Klaster (cluster)

jednostka alokacji, najmniejsza logiczna jednostka zarządzana przez FAT i inne systemy plików. Fizycznie klaster składa się z jednego lub kilku sektorów.

FAT (File Allocation Table)

tabel alokacji plików, która powstaje przy formatowaniu partycji dosowym rozkazem "format". FAT przechowuje informacje o odwzorowaniu plików na numery klastrów.

Ścieżki (tracks)

koncentrycznie położone okręgi na każdym talerzu twardego dysku, które podzielone są z kolei na sektory.

Cylindry (cylindres)

zbiór wszystkich sektorów dysku twardego, osiągalnych bez przemieszczenia głowicy. Termin często lecz błędnie, stosowany jako zamiennik ścieżki- także w setupie BIOS'u.


Dysk twardy

Sektory(sectors)

najmniejsze adresowalne jednostki na twardym dysku. Całkowitą liczbę sektorów otrzymujemy, mnożąc liczbę głowic przez liczbę ścieżek razy liczbę sektorów na ścieżce.

Geometria napędu

sposób podziału dysku na cylindry, sektory, ścieżki i głowice. Zwykle rzeczywista (fizyczna) geometria napędu przeliczana jest przez elektronikę napędu w łatwiejszą do zarządzania geometrię logiczną.

EIDE (Enhaced Integrated Device Equipment)

rozszerzenie standardu IDE o szybsze protokoły transmisyjne i obsługę dużych dysków (powyżej 512 MB). Określenia związane z interfejsem EIDE, zintegrowanego z każdą nowoczesną płytą główną, są nieco pogmatwane. Znani producenci dysków twardych tacy jak Western Digital (EIDE) czy Seagate lub Quantum (ATA2, ATAPI, Fast ATA) używają różnych nazw dla tych samych protokołów i funkcji. Te odmienne określenia dla interfejsów różnią się tylko trybem transmisji danych, z których jeden wyznaczany jest przez PIO-Mode, a drugi przez DMA-Mode. ATA-3 zaś oznacza najszybszy wariant omawianego interfejsu, obejmujący również funkcję dla SMART służące do wykrywania błędów w pracy napędu.


Dysk twardy

IDE (Integrated Device Equipment)

przestarzały już dzisiaj standard interfejsu dla dysków twardych AT-Bus.

PIO-Mode

tryb programowo kontrolowanego wprowadzania i wyprowadzania danych (program I/O) w jakim napęd pracuje, decyduje o szybkości przesyłania danych między dyskiem a pamięcią. W standardzie ATA teoretyczna prędkość transmisji waha się pomiędzy 3,3 (Mode 0) a 8,3 (Mode 2) MB/s. ATA-2 osiąga w trybie Mode 3 11,1 MB/s, a w trybie Mode 4 nawet 16,6 MB/s.

DMA-Mode (Direct Memory Access)

bezpośredni dostęp do pamięci, oznacza, że dane między pamięcią operacyjną a dyskiem twardym są przesyłane bez udziału procesora. Elegancko i szybko działa to zresztą tylko z interfejsem PCI wbudowanym w nowoczesne płyty główne. Dotychczasowe chipsety osiągają przepustowość danych sięgającą 16,6 MB/s w przypadku ATA-2, zaś nowsze wspierają już Ultra DMA/33 i dochodzą do 33,3 MB/s.


Dysk twardy

SMART (Self Monitoring Analysis And Reporting Technology)

nowa technika diagnostyczna, pozwalająca na rozpoznanie błędów w napędach dyskowych powstających w trakcie ich pracy. Zadaniem jej i współpracujących z nią narzędzi jest ostrzeganie w porę o grożącej utracie danych.

ATAPI (At Attachment Packet Interface)

protokół pomiędzy interfejsem EIDE i podłączonymi do niego urządzeniami peryferyjnymi.

ULTRA ATA

najnowsza wersja specyfikacji ATA dopuszczająca transfer danych z prędkością 33,3 MB/s; wymaga by komputer był zgodny ze specyfikacją ULTRA DMA/33.

SCSI (Small Computer System Interface)

standard dla interfejsów urządzeń i magistral systemowych o dużej prędkości transmisji. Systemy magistrali SCSI mają różne szerokości szyny.


Dysk twardy

SCSI 2

ostatni oficjalnie ogłoszony przez ANSI standard; opisuje złącza z 8 bitową szyną danych, prędkość transferu 20 MB/s, definiuje komunikaty SCSI i strukturę komend.

Fast SCSI

zgodny ze SCSI 2 tryb transmisji danych z prędkością 10Msłów/s. Oznacza to że informacje są wystawiane na szynę z częstotliwością 10 MHz. Jeśli szyna danych ma szerokość 8 bitów transfer wynosi 10 MB/s, dla szyny 16 bitowej jest to 20 MB/s.

Wide SCSI

implementacja SCSI z szyną danych o szerokości 16 bitów; zastosowanie dwukrotnie większej szerokość magistrali danych oznacza automatycznie wyższą prędkość przesyłania danych.


Macierze raid

Macierze RAID

  • RAID (ang. Redundant Array of Independent Disks, Nadmiarowa macierz

  • niezależnych dysków) - polega na współpracy dwóch lub więcej dysków

  • twardych w taki sposób, aby zapewnić dodatkowe możliwości, nieosiągalne

  • przy użyciu jednego dysku. RAID używa się w następujących celach:

    • zwiększenie niezawodności (odporność na awarie),

    • przyspieszenie transmisji danych,

    • powiększenie przestrzeni dostępnej jako jedna całość.


Standardowe poziomy raid

Standardowe poziomy RAID

RAID 0

Polega na połączeniu ze sobą dwóch lub więcej dysków fizycznych tak,

aby były widziane jako jeden dysk logiczny. Powstała w ten sposób

przestrzeń ma rozmiar taki jak N*rozmiar najmniejszego z dysków.

Dane są przeplecione pomiędzy dyskami. Dzięki temu

uzyskujemy znaczne przyśpieszenie operacji zapisu

i odczytu ze względu na zrównoleglenie tych operacji

na wszystkie dyski w macierzy.


Dysk twardy

  • Warunkiem uzyskania takiego przyśpieszenia jest operowanie na blokach

  • danych lub sekwencjach bloków danych większych niż pojedynczy blok

  • danych macierzy RAID 0 - ang. stripe unit size.

  • Korzyści:

  • przestrzeń wszystkich dysków jest widziana jako całość

  • przyspieszenie zapisu i odczytu w porównaniu do pojedynczego dysku

  • Wady:

  • brak odporności na awarię dysków

  • N*rozmiar najmniejszego z dysków

  • zwiększenie awaryjności nie oznacza skrócenie żywotności dysków - zwiększa

  • się teoretyczna możliwość awarii. O ile w przypadku RAID 0 mówimy o utracie

  • danych w przypadku jednego z dysków, to jest to sytuacja tożsama z tą, gdy

  • posiadamy jeden dysk - uszkodzenie jednego dysku również powoduje utratę

  • danych.


Dysk twardy

Przykłady

1

Trzy dyski po 10 GB zostały połączone w RAID 0. Powstała przestrzeń ma rozmiar

30 GB. Szybkość zapisu lub odczytu jest prawie trzykrotnie większa niż na pojedynczym

dysku. Oczywiście sumaryczna szybkość jest 3-krotnością najwolniejszego z dysków,

gdyż kontroler raid podczas zapisu/odczytu musi poczekać na najwolniejszy dysk.

Stąd też sugeruje się dyski identyczne, o identycznej szybkości i pojemności.

2

Trzy dyski: 10 GB, 10 GB, 5 GB zostały połączone w RAID 0. Powstała w ten sposób

przestrzeń ma rozmiar taki jak N*rozmiar najmniejszego z dysków, 3x5 GB = 15 GB.

Szybkość zapisu lub odczytu jest prawie trzykrotnie większa niż na pojedynczym dysku.

Oczywiście sumaryczna szybkość jest 3-krotnością najwolniejszego z dysków, gdyż

kontroler raid podczas zapisu/odczytu musi poczekać na najwolniejszy dysk. Stąd też

sugeruje się dyski identyczne, o identycznej wielkości.

Zastosowanie

Rozwiązanie do budowy tanich i wydajnych macierzy, służących do przechowywania

dużych plików multimedialnych


Dysk twardy

  • RAID 1

  • Polega na replikacji pracy dwóch lub więcej dysków fizycznych. Powstała

  • przestrzeń ma rozmiar pojedynczego nośnika. RAID 1 jest zwany również

  • mirroringiem. Szybkość zapisu i odczytu zależy od zastosowanej strategii:

  • Zapis:

    • zapis sekwencyjny na kolejne dyski macierzy - czas trwania operacji

    • równy sumie czasów trwania wszystkich operacji

    • zapis równoległy na wszystkie dyski macierzy –

    • czas trwania równy czasowi trwania operacji

    • na najwolniejszym dysku


Dysk twardy

  • Odczyt:

    • odczyt sekwencyjny z kolejnych dysków macierzy (ang. round-robin) –

    • przy pewnej charakterystyce odczytów możliwe osiągnięcie szybkości

    • takiej jak w RAID 0

    • odczyt wyłącznie ze wskazanych dysków - stosowane w przypadku

    • znacznej różnicy w szybkościach odczytu z poszczególnych dysków

  • Korzyści:

  • odporność na awarię N - 1 dysków przy N-dyskowej macierzy

  • możliwe zwiększenie szybkości odczytu

  • Wady:

  • zmniejszona szybkość zapisu

  • utrata pojemności (dokładnie pojemności N - 1 dysków)


Dysk twardy

Przykład

Trzy dyski po 1GB zostały połączone w RAID 1. Powstała w ten sposób przestrzeń

ma rozmiar 1 GB (3 x 1 GB). Jeden lub dwa dyski w pewnym momencie ulegają

uszkodzeniu. Cała macierz nadal działa.


Dysk twardy

RAID 2

Dane na dyskach są paskowane. Zapis następuje po 1 bicie na pasek.

Potrzebujemy minimum 8 powierzchni do obsługi danych oraz dodatkowe dyski

do przechowywania informacji generowanych za pomocą kodu Hamminga

potrzebnych do korekcji błędów. Ilość dysków używanych do przechowywania

tych informacji jest proporcjonalna do logarytmu liczby dysków, które są przez

nie chronione. Połączone dyski zachowują się jak jeden duży dysk. Dostępna

pojemność to suma pojemności dysków przechowujących dane.


Dysk twardy

  • Korzyści:

    • każdy dowolny dysk (zarówno z danymi jak i z kodem Hamminga)

    • może w razie uszkodzenia zostać odbudowany przez pozostałe dyski

  • Wady:

    • konieczność dokładnej synchronizacji wszystkich dysków zawierających

    • kod Hamminga (w przeciwnym wypadku dezorganizacja i całkowita

    • nieprzydatność tych dysków)

    • długotrwałe generowanie kodu Hamminga przekładające się na wolną

    • pracę całego systemu


Dysk twardy

  • RAID 3

  • Dane składowane są na N-1 dyskach. Ostatni dysk służy do przechowywania

  • sum kontrolnych. Działa jak striping (RAID 0), ale w macierzy jest dodatkowy

  • dysk, na którym zapisywane są kody parzystości obliczane przez specjalny

  • procesor, przez co kontrolery potrzebne do przekierowania.

  • Korzyści:

    • odporność na awarię 1 dysku

    • zwiększona szybkość odczytu


Dysk twardy

  • Wady:

    • zmniejszona szybkość zapisu z powodu konieczności kalkulowania sum

    • kontrolnych (eliminowana poprzez zastosowanie sprzętowych kontrolerów

    • RAID)

    • w przypadku awarii dysku dostęp do danych jest spowolniony z powodu

    • obliczeń sum kontrolnych

    • odbudowa macierzy po wymianie dysku jest operacją kosztowną

    • obliczeniowo i powoduje spowolnienie operacji odczytu i zapisu

    • pojedynczy, dedykowany dysk na sumy kontrolne zazwyczaj jest wąskim

    • gardłem w wydajności całej macierzy


Dysk twardy

Przykład

Pięć dysków po 1GB zostało połączonych w RAID 3. Powstała w ten sposób

przestrzeń ma rozmiar 4GB (1GB odpada na sumy kontrolne). Jeden dysk

w pewnym momencie ulega uszkodzeniu. Cała macierz nadal działa.

Po włożeniu nowego dysku na miejsce uszkodzonego jego zawartość odtwarza się.


Dysk twardy

RAID 4

RAID 4 jest bardzo zbliżony do RAID 3, z tą różnicą, że dane są dzielone

na większe bloki (16, 32, 64 lub 128 kB). Takie pakiety zapisywane są na

dyskach podobnie do rozwiązania RAID 0. Dla każdego rzędu zapisywanych

danych blok parzystości zapisywany jest na dysku parzystości.

Przy uszkodzeniu dysku dane mogą być odtworzone przez odpowiednie

operacje matematyczne. Parametry RAID 4

są bardzo dobre dla sekwencyjnego

zapisu i odczytu danych (operacje na

bardzo dużych plikach).


Dysk twardy

Jednorazowy zapis małej porcji danych potrzebuje modyfikacji odpowiednich

bloków parzystości dla każdej operacji I/O. W efekcie, za każdym razem przy

zapisie danych system czekałby na modyfikacje bloków parzystości, co przy

częstych operacjach zapisu bardzo spowolniłoby pracę systemu.


Dysk twardy

RAID 5

Macierz składa się z 3 lub więcej dysków. Przy macierzy liczącej N dysków

jej objętość wynosi N - 1 dysków. Przy łączeniu dysków o różnej pojemności

otrzymujemy objętość najmniejszego dysku razy N - 1. Sumy kontrolne

danych dzielone są na N części, przy czym każda część składowana jest

na innym dysku, a wyliczana jest z odpowiedniego fragmentu danych

składowanych na pozostałych N-1 dyskach.

  • Korzyści:

    • odporność na awarię 1 dysku

    • zwiększona szybkość odczytu –

    • porównywalna do macierzy RAID 0

    • złożonej z N-1 dysków


Dysk twardy

  • Wady:

    • zmniejszona szybkość zapisu z powodu konieczności kalkulowania

    • sum kontrolnych (eliminowana poprzez zastosowanie sprzętowego

    • kontrolera RAID5)

    • w przypadku awarii dysku dostęp do danych jest spowolniony z powodu

    • obliczeń sum kontrolnych

    • odbudowa macierzy po wymianie dysku jest operacją kosztowną

    • obliczeniowo i powoduje spowolnienie operacji odczytu i zapisu


Dysk twardy

Przykład

Pięć dysków po 1GB zostaje połączonych w RAID 5. Powstała w ten sposób

przestrzeń ma rozmiar 4 GB. Jeden dysk w pewnym momencie ulega uszkodzeniu.

Cała macierz nadal działa. Po wymianie uszkodzonego dysku na nowy jego

zawartość zostaje odtworzona.


Dysk twardy

  • RAID 6

  • Rozbudowana macierz typu 5 (często pojawia się zapis RAID 5+1).

  • Zawiera dwie niezależne sumy kontrolne. Kosztowna w implementacji,

  • ale dająca bardzo wysokie bezpieczeństwo.

  • Korzyści:

    • odporność na awarię maximum 2 dysków

    • szybkość pracy większa niż szybkość pojedynczego dysku

    • ekstremalnie wysokie bezpieczeństwo.


Dysk twardy

RAID 0+1

Macierz realizowana jako RAID 1, którego elementami są macierze RAID 0.

Macierz taka posiada zarówno zalety macierzy RAID 0 - szybkość w operacjach

zapisu i odczytu - jak i macierzy RAID 1 –

zabezpieczenie danych w przypadku

awarii pojedynczego dysku. Pojedyncza

awaria dysku powoduje, że całość staje

się w praktyce RAID 0. Potrzebne są

minimum 4 dyski o tej samej pojemności.

RAID 0+1

RAID 1

RAID 0

RAID 0


Dysk twardy

  • Korzyści:

    • szybkość macierzy RAID 0

    • bezpieczeństwo macierzy RAID 1

    • znacznie prostsza w implementacji niż RAID 3, 5 i 6

  • Wady:

    • wymagana odbudowa całej macierzy RAID 100 w przypadku awarii

    • pojedynczego dysku

    • awaria pojedynczego dysku powoduje utratę zabezpieczenia danych

    • większy koszt przechowywania danych niż w przypadku RAID 0,2,3,4,5,6


Dysk twardy

RAID 1+0

Nazywana także RAID 10. Macierz realizowana jako RAID 0, którego

elementami są macierze RAID 1. W porównaniu do swojego poprzednika

(RAID 0+1) realizuje tę samą koncepcję połączenia zalet RAID 0 (szybkość)

i RAID 1 (bezpieczeństwo) lecz w odmienny sposób.

Tworzony jest duży stripe małych mirrorów,

dzięki czemu podczas wymiany uszkodzonego

dysku odbudowywany jest tylko fragment

całej macierzy.

RAID 1+0

RAID 0

RAID 1

RAID 1


Dysk twardy

  • Korzyści:

    • szybkość macierzy RAID 0

    • bezpieczeństwo macierzy RAID 1 - w szczególnym wypadku nawet

    • większa (awaria więcej niż jednego dysku różnych mirrorów)

    • znacznie prostsza w implementacji niż RAID 3, 5 i 6

  • Wady:

    • większy koszt przechowywania danych niż w przypadku RAID 0,2,3,4,5,6


Dysk twardy

Matrix RAID

Polega na połączeniu ze sobą dwóch dysków fizycznych tak, aby część dysku

działała jak RAID 0 (stripping), a inna część jak RAID 1 (mirroring)

Jest to chyba najlepsza opcja w warunkach

"domowych", łącząca zalety obu trybów

I pozbawiona ich wad.

Matrix +RAID

RAID 1

PArtition

RAID 0

PArtition


Dysk twardy

  • Korzyści:

    • połączenie zalet poszczególnych trybów RAID - ważne informacje mogą

    • być bezpieczne (z duplikowane na obu dyskach), zaś operacje na często

    • używanych, ale mniej istotnych danych, mogą być wykonywane ze

    • zwiększoną szybkością.

  • Wady:

    • częściowy spadek pojemności (część mirrorowana)

    • część danych jest podatna na awarię (część w strippingu)


Dysk twardy

Przykład

Dwa dyski po 10 GB zostały połączone w Matrix RAID. Utworzono na nich dwie

partycje - każda zajmuje połowę każdego dysku. Pierwsze polega na dzieleniu

danych (stripping) więc ma pojemność 10 GB, druga polega na duplikowaniu

(mirroring) ma więc 5 GB. Pierwsza z nich charakteryzuje się teoretycznie dwukrotną

prędkością wykonywania na niej operacji, druga zaś gwarantuje bezpieczeństwo

danych w razie awarii jednego z dysków...


Dysk twardy

JBOD

JBOD (ang. Just a Bunch Of Disks)

– połączenie dysków twardych bez wykorzystania technologii RAID.

Jest zwykłą półką na dyski (macierzą dyskową), które są bezpośrednio

widoczne przez systemy komputerowe. Zazwyczaj dyski przyłączane są za

pomocą osobnego lub osobnych kontrolerów SCSI


  • Login