Storage Devices 2

1. Storage Devices 2

2. (Extended SATA)eSATA • وهو توسع لتقنية SATA ليتمكن من استقبال الأجهزة الخارجية كما يوحي الأسم بذلك وتختلف عن SATA بأنه يمكن وصلها من خارج الحاسب. • يمكن أن يصل الكبل الخاص بها حتى 2 متر خارج الحاسب. • تتمتع بميزة Hot-Swappable أو التبديل الساخن. • ميزته أنه يحافظ على سرعة النقل الخاصة بناقل SATA الداخلي. • إذا لم نمتلك منفذ eSATA خارجي فبإمكاننا تركيب بطاقة توسيع من نوع PCIe تعمل على شكل متحكم SATA إضافي لتوفير منافذ eSATA إضافية. م.نضال قاسم

3. SCSI(Small Computer System) • تستخدم طريقة الربط SCSI بشكل أساسي في المخدمات. • جميع الأجهزة المتصلة بمأخذ SCSI يمكنها التخاطب مع بعضها بدون الإستعانة بالمعالج ولذلك سمي ب SCSI أي نظام الكمبيوتر الصغير. • يمكن وصل أجهزة من أنواع مختلفة CD-ROM, DVD, printer, scanner تدعم تقنية SCSI. • الأجهزة التي تدعم الوصل بطريقة SCSI تكون أسرع بالأداء وأغلى سعرا ولذلك يتم إستخدامها في المخدمات بشكل عام حيث يمكن أن تصل سرعتها حتى 320 MBps. • إذا لم تحتوي اللوحة الأم ماخذ خاص بال SCSI يمكن وصل كرت خاص بهذه التقنية يدعى SCSI host adapter card حيث يتم وضعه بمأخذ من نوع PCI ويمكن أن يزود موصلات للأجهزة الداخلية و موصلات للأجهزة الخارجية. م.نضال قاسم

4. سلاسل SCSI • سلاسل SCSI هي مجموعة من أجهزة SCSI التي تعمل مع بعضها البعض عبر Host Adapter. • يوفر ال Host Adapter الواجهة بين سلسلة SCSI والحاسب. • يمكن تسمية Host Adapter ب SCSI Controler • يمكن تقسيم جميع أجهزة SCSI إلى مجموعتين : داخلية وخارجية. • يتم ربط أجهزة ال SCSI الداخلية إلى ال Host Adapter عبر المنفذ الداخلي. • أما الأجهزة الخارجية فترتبط بالمنفذ الخارجي للHost Adapter . • ترتبط أجهزة SCSI الداخلية بواسطة كبل يحوي 68 سلكا يؤدي هذا الكبل وظيفة شبيهة تماما بوظيفة كبل PATA. • أما الأجهزة الخارجية فترتبط بال Host Adapter بواسطة كبل ذي 50 سلكا عالي الكثافة. • تمتلك معظم أجهزة SCSI الخارجية منفذين أحدهما للارتباط مع متحكم SCSI والثاني للارتباط مع جهاز SCSI آخر لتشكيل سلسلة SCSI خارجية. • يمكن أن تحتوي سلسلة SCSI على 15 جهاز كحد أقصى بالإضافة للمتحكم. م.نضال قاسم

5. معرفات SCSI(SCSI ID) • هي طريقة يمكن للمتحكم بها أن يميز كل جهاز SCSI عن الآخر. • تستخدم تقنية SCSI معرفات فريدة لهذه الغاية تسمى SCSI ID • يمكن أن يكون رقم التعريف هذا بين 0 و 15 . • عادة ما يتم تخصيص الرقم 7 أو 15 للمتحكم. • تطبق قيود الأرقام التعريفية هذه على الأجهزة الموجودة ضمن نفس السلسلة فقط لذلك يمكن أن يمتلك جهازا SCSI نفس الرقم التعريفي طالما أنهما موجودان على سلسلتين مختلفتين. م.نضال قاسم

6. الانهاء (Termination) • عندما ترسل إشارة كهربائية ينعكس جزء من هذه الإشارة عائدا عبر السلك ممايولد مايسمى بالصدى ويسبب تشويشا إلكترونيا وتستخدم سلاسل SCSI مايسمى بالإنهاء لمنع حدوث هذه المشكلة. • تعني ببساطة وضع شيء في نهاية السلك لمنع حدوث الصدى. • القاعدة مع أجهزة SCSI هي أنه يجب أن ننهي فقط عند طرفي سلسلة SCSI. • تستخدم سلاسل الأجهزة الموصولة على كبل SCSI بمايدعى SCSI terminator وهو عبارة عن وصلة توضع بآخر جهاز موصول بالكبل من أجل التخفيف من التشويش الإلكتروني الناتج عن إرتداد الإشارة. م.نضال قاسم

7. طريقة وصل أجهزة SCSI م.نضال قاسم

8. SCSI host adapter م.نضال قاسم

9. SCSI terminator م.نضال قاسم

10. تقنية RAID • عبارة عن انواع عديدة من التقنيات لتوصيل الأقراص الصلبة بعضها ببعض, بحيث يتم توزيعالبيانات بينهم بحسب نوع الرايد المستخدم لغرض زيادة سرعة الكتابة والقراءة ونقل البياناتالى الاقراص الصلبة وبالتالي رفع اداء الحاسوب وكذلك لعمل نسخة طبق الاصل من البياناتالموجودة في الاقراص واستعادتها عند حدوث عطب في احد الاقراص.هناك عشرة نماذج لتطبيق هذه التقنية وجميعها معقدة ولكن يتم استخدام أربعة نماذج بشكل فعلي وهي: • RAID 0 • RAID 1 • RAID 3 • RAID 5 م.نضال قاسم

11. RAID 0(Disk Striping) • عدد الأقراص :يحتاج هذا المستوى إلى محركي أقراص على الأقل. • طريقة العمل :يتم توزيع البيانات بالتساوي على كلا القرصين مثلا إذا كان لدينا كلمة File فسوف يتم كتابة حرف f في القرص الأول و i في القرص الثاني و l في القرص الأول و e في القرص الثاني وهكذا بالنسبة لباقي البيانات. • المزايا: سريعة وتوفر مساحة تخزين إضافية. • العيوب : لا يوفر هذا المستوى القدرة على استرجاع البيانات اي عطب في احد الاقراص ستتسبب بفقدان جميع البيانات • مساحة التخزين : تكون مجموع القرصين المستخدمين أي اذا كان لدينا قرصين كل قرص بحجم 100 GB فتكون مساحة التخزين لدينا 200 GB • يتم اسناد الحرف نفسه لكلا المحركين. م.نضال قاسم

12. RAID 0 (striping) م.نضال قاسم

13. RAID 0 (striping) م.نضال قاسم

14. RAID 1(Disk Mirroring/Duplexing) • عدد الأقراص: يحتاج هذا المستوى إلى محركي أقراص على الأقل. يمكن أن يوجد أي عدد على الإطلاق بشرط أن يكون زوجيا 2 أو 4 أو 6 ...الخ. • طريقة العمل : يتم تخزين نفس البيانات مرتين مثلا كلمة File يتم تخزينها في القرص الأول و في القرص الثاني بنفس الوقت. • ميزاتها : يوفر هذا المستوى أعلى درجات الحماية لكن ستخسر نصف مساحة التخزين • العيوب :غير سريعة ومكلفة لاحتياجها الى عدد كبير من الاقراص • مساحة التخزين : مساحة التخزين = مساحة تخزين الأقراص المركبة \2 على سبيل المثال سوف نحتاج إلى محركي أقرصا سعة كل منهما 100 جيغابايت لتخزين 100 جيغابايت من البيانات. م.نضال قاسم

15. RAID 1(mirroring) م.نضال قاسم

16. RAID 1(mirroring) م.نضال قاسم

17. RAID 1(duplexing) م.نضال قاسم

18. RAID 3(Disk Striping with Dedicated Parity) • عدد الأقراص : يتم استخدام عدة أقراص ويتطلب هذا المستوى وجود ثلاثة أقراص كحد أدنى أو أي عدد اكبر بشرط أن يكون فردي. • طريقة العمل : يخصص أحد الأقراص لتخزين معلومات تخص Parity أو معلومات تصحيح الأخطاء ECC بينما توزع البيانات على باقي الأقرص بالتساوي . • ميزاتها : توفر مستوى جيد من الحماية حيث عند فشل أحد الأقراص يتم استعادة المعلومات التي كانت عليه بالتعاون مع الأقراص البقية ومعلومات تصحيح الأخطاء الموجودة في قرص محدد Dedicated. • العيوب :أنه في حال تلف قرص ال Parity( القرص الذي يتم فيه تخزين معلومات التصحيح) وأي قرص آخرأو أكثر فإنه لايمكن استعادة البيانات . • مساحة التخزين: مساحة التخزين = (عدد الأقراص-1)* مساحة تخزين أحد الأقراص مثلا: إذا كان لدينا 3 أقراص حجم كل منها 100 جيغا بايت فإن المساحة لدينا هي (3-1)*100=200 جيغا بايت حيث يتم تخصيص قرص بحجم 100 جيغا بايت لمعلومات التصحيح. م.نضال قاسم

19. RAID 5(Disk Striping with Distributed Parity) • عدد الأقراص : يحتاج على الأقل لثلاثة أقراص . • طريقة العمل : يستخدم هذا المستوى فعليا ما مجموعه مساحة محرك أقراص كامل لتخزين معلومات التكافؤ و التصحيح حيث يتم توزيع البيانات ومعلومات التكافؤ والتصحيح parity أو ECC بالتساوي على الأقراص الموصولة. • ميزاتها : يؤمن حماية للبيانات ففي حال عطل أي قرص يتم استرداد المعلومات بالتعاون مع الأقراص المتبقية التي تحوي معلومات التكافؤ Parity. • ألعيوب : معقدة التركيب مكلفة اذا حصل عطب في قرصين او اكثر فسوف تفقد جميع البيانات • مساحة التخزين: مثلا إذا كان لدينا 3 أقراص سعة كل منها 200 جيجابايت فستكون سعة التخزين الكلية المتوفرة لديك هي 400 جيجابايتوالمساحة المتبقية على الأقراص يستخدم لتخزين معلومات التكافؤ Parity .(عدد الأقراص-1)* مساحة تخزين أحد الأقراص. م.نضال قاسم

20. RAID 5(Disk Striping with Distributed Parity) م.نضال قاسم

21. أجزاء محرك الأقراص • تدعم إصدارات ويندوز 2000/xp, vista, windows 7 طريقتين لتقطيع محركات الأقراص: 1-التقطيع حسب سجل الإقلاع الرئيسي Master Boot Record 2- التقطيع بطريقة التخزين الديناميكي Dynamic Storage وهي مملوكة من شركة Microsoft حصريا. الأقراص المقطعة حسب MBR تدعى Basic Disks أما الأقراص المقطعة حسب التخزين الديناميكي فتدعى Dynamic Disks

22. الأقراص الأساسية(Basic Disks) • عند التقطيع وفق طريقة MBR يتم انشاء منطقتين من البيانات في محرك الأقراص 1- سجل الإقلاع الرئيسي MBR 2- جدول التقطيع Partition Table

23. Basic Disk م.نضال قاسم

24. MBR(Master Boot Record) • هو قطعة صغيرة من الشيفرة البرمجية التي تسيطر على عملية الإقلاع بعد أن ينتهي نظام Bios من عمله ويتوضع على قطاع الإقلاع الرئيس Master Boot Sector المتوضع في platter1, side 0, Track 0, Sector 1 • مهمة MBR هو أن يبحث ضمن جدول التقطيع Partition Table عن جزء محرك الأقراص الذي يحوي نظام تشغيل قابل للإقلاع. • قطاع الإقلاع الموجود في بداية محرك الأقراص ليس القطاع المميز الوحيد ضمن المحرك. القطاع الأول من الاسطوانة الأولى من كل جزء هو قطاع مميز أيضا يسمى قطاع إقلاع الجزء أو (Volume boot sectore) ويخزن معلومات هامة حول ذلك الجزء بالذات مثل قياس الجزء وعلى شيفرة تشير إلى مكان تخزين ملفات الإقلاع ضمن هذا الجزء.

25. Partition Table • يدعم جدول التقطيع الموجود ضمن الأقراص نوعين من التقطيعات : • الأولية Primary • الموسعة Extended • الأجزاء الأولية مصممة لدعم انظمة التشغيل القابلة للإقلاع أما الأجزاء الموسعة فلايمكن الإقلاع منها. • يمكن أن يحتوي القرص الأساسي على ثلاثة تقطيعات أولية كحد أقصى وجزء موسع واحد فقط. • إذا لم يوجد جزء موسع في محرك الأقراص الصلبة لديك فيمكن أن تنشيء اربع أجزاء أولية كحد أقصى ويمكن وقتها تنصيب أربع أنظمة تشغيل كحد أقصى على الحاسب واختيار نظام التشغيل الذي نريد العمل معه عند اقلاع الحاسب. • بعد إنشاء جزء موسع يمكن أن ننشيء أقراص منطقية Logical Drives وتحصل على أحرف ضمن D حتى Z ويمكن انشاء العدد الذي نرغب به من الأقراص المنطقية ضمن هذا الجزء الموسع. م.نضال قاسم

26. Partition Table

27. Partition Table م.نضال قاسم

28. Hardisk • يمتلك كل جزء أولي على محرك الأقراص الصلبة اعدادا خاصا يسمى Active أو مفعل يتم تخزينه ضمن جدول التقطيع Partition Table . • يكون هذا الإعداد إما ممكنا Enable أو غير ممكن Disable من أجل كل جزء أولي. • لا يمكن إلا لجزء أولي واحد فقط أن يكون مفعلا في لحظة معينة لأنه لا يمكن تحميل أكثر من نظام تشغيل واحد في نفس الوقت. • يتم تطبيق هذا القيد على محرك أقراص صلبة واحد أي يمكن أن يكون لديك اكثر من جزء مفعل واحد إذا كان لديك أكثر من محرك أقراص واحد. والإعدادات ضمن برنامج CMOS هي التي ستحدد في هذه الحالة المحرك الذي سيتم الإقلاع منه. م.نضال قاسم

29. Page file • هو عبارة عن ملف مخصص ليعمل على شكل ذاكرة RAM إضافية عندما يحتاج النظام لكمية من الذاكرة أكثر مما هو متوفر لديه وهي خاصة بنظام التشغيل ويندوز ويدعى Swap file أو ملف الصفحات Page file وهو عبارة عن ملف وليس جزء كامل من محرك الأقراص أما في أنظمة لينكس فاسمه Swap partition ويكون على شكل جزء كامل وليس ملف كما في نظام التشغيل ويندوز. م.نضال قاسم

30. الأقراص الحيوية (Dynamic Disks) • تم طرحها مع وصول ويندوز 2000 • تخلت الأقراص الحيوية عن الإصطلاح Partition و استخدمت عوضا عنه الإصطلاح Volume. • لايوجد ضمن مفهوم الأقراص الحيوية مايكافيء الأجزاء الأولية والموسعة. • يتم تحويل قرص من Basic إلى Dynamic بإستخدام أداة ويندوز Disk Management وذلك بالنقر بالزر اليميني على القرص الصلب المثبت واختيار تحويل إلى Dynamic • يتم التحويل إلى قرص ديناميكي من أجل الاستفادة من الخصائص التي تدعمها الأقراص الديناميكية كأنواع الأقراص التي سوف نراها مثل simple volume, stripped volum ....إلخ. م.نضال قاسم

31. الأقراص الحيوية (Dynamic Disks) • تستطيع الأقراص الحيوية خمسة أنواع لل Volume وذلك باستخدام أداة ويندوز Disk Management : • Simple volume • Spanned volume • Striped volume • Mirrored volume • RAID 5 volume م.نضال قاسم

32. Simple Volume • Simple Volume: تعمل بشكل شبيه للأجزاء الأولية فإذا كان لدينا محرك ألأقراص صلبة واردنا أن نجعل نصفه قرص c والنصف الآخر قرص D فسنقوم بإنشاء حجمين ضمن قرص حيوي ولا توجد حاجة لإنشاء جزء أولي وجزء موسع. • ملاحظة: تذكر أننا كنا محدودين بأربعة أجزاء أولية فقط عند استخدام الأقراص الاساسية وعندما كنا نرغب بإنشاء أكثر من أربعة حجوم ضمن قرص أساسي كان علينا أولا ان ننشيء جزءا موسعا ومن ثم ننشيء ضمنه أقراصا منطقية أما الأقرص الحيوية فتبسط هذه العملية عن طريق التعامل مع جميع الأجزاء على أنها Volume لذا فيمكننا انشاء العدد الذي نشاء. م.نضال قاسم

33. Spanned volume • Spanned volume: تستخدم الحجوم الممتدة مساحة غير مخصصةUnallocated )) على عدد من محركات الأقراص المختلفة لإنشاء Volume • Spanned volume خطيرة بعض الشيء إذا تعطل أحد محركات الأقراص فستفقد جميع البيانات المخزنة على كامل ال Volume. م.نضال قاسم

34. Spanned Volume م.نضال قاسم

35. Striped volume • Striped volume: هي ببساطة تشكيل RAID 0 تستطيع دمج مساحتين غير مخصصتين على محركي أقراص صلبة مختلفين لتجعل منهما Volume واحد ولكن أيضا مشكلته أنه أيضا إذا تعطل أحد الأقراص فسيتم فقدان كافة البيانات. م.نضال قاسم

36. Mirrored volume • Mirrored volume: هي تشكيل RAID 1 ستأخذ مساحتين غير مخصصتين على محركي أقراص صلبة مختلفين وتجعل إحداهما مرآة للأخرى. • إذا تعطل أحد محركي الأقراص المشكلين بهذه الطريقة فسيبقى الآخر على قيد العمل. م.نضال قاسم

37. RAID 5 volume • RAID 5 volume: وهي كما يدل إسمها تشكيل RAID 5 . • يحتاج هذا التشكيل إلى ثلاثة محركات أقراص على الأقل وتحتوي كل منها على نفس القياس من المساحة غير المخصصة. • ملاحظة : الحجوم RAID 5 و Mirrored لا توجد إلا في المخدمات servers لذلك لانراها في إصدارات ويندوز العادية مثل XP professional أو Windows 7. م.نضال قاسم

38. حالات القرص الصلب عندما تظهر باستخدام أداة Disk Management • Healthy: تعني أن القرص بحالة سليمة ويعمل بشكل جيد. • Unallocated: تظهر عندما يكون القرص غير مقطع • Foreign drive: نرى هذه الحالة عند نقل قرص حيوي Dynamic من حاسب لآخر. • Formatting: كما هو واضح تظهر هذه الحالة عندما يكون القرص في حالة تهيئة. • Failed: تظهر عندما يكون القرص عاطل ولايمكن إصلاحه. • Online: عندما يكون القرص متصل بشكل صحيح بالحاسب. • Offline: يكون القرص إما عاطل أو غير متصل بشكل صحيح بالحاسب. م.نضال قاسم