Terminologia d'emmagatzematge de matrius de discs d'emmagatzematge

Per facilitar la llegibilitat dels capítols següents d'aquest llibre, aquí teniu alguns termes essencials d'emmagatzematge de matrius de discs. Per mantenir la compacitat dels capítols, no es proporcionaran explicacions tècniques detallades.

SCSI:
Abreviatura de Small Computer System Interface, es va desenvolupar inicialment el 1979 com una tecnologia d'interfície per a mini-ordinadors, però ara s'ha portat completament a ordinadors habituals amb l'avenç de la tecnologia informàtica.

ATA (Fitxer adjunt AT):
També coneguda com IDE, aquesta interfície va ser dissenyada per connectar el bus de l'ordinador AT fabricat l'any 1984 directament a les unitats i controladors combinats. El "AT" en ATA prové de l'ordinador AT, que va ser el primer a utilitzar el bus ISA.

Serial ATA (SATA):
Utilitza la transferència de dades en sèrie, transmetent només un bit de dades per cicle de rellotge. Si bé els discs durs ATA han utilitzat tradicionalment modes de transferència paral·lel, que poden ser susceptibles a interferències de senyal i afectar l'estabilitat del sistema durant la transferència de dades a alta velocitat, SATA resol aquest problema utilitzant un mode de transferència en sèrie amb només un cable de 4 fils.

NAS (emmagatzematge connectat a la xarxa):
Connecta dispositius d'emmagatzematge a un grup d'ordinadors mitjançant una topologia de xarxa estàndard com Ethernet. El NAS és un mètode d'emmagatzematge a nivell de components destinat a fer front a la creixent necessitat d'augmentar la capacitat d'emmagatzematge en grups de treball i organitzacions a nivell de departament.

DAS (emmagatzematge adjunt directe):
Es refereix a connectar dispositius d'emmagatzematge directament a un ordinador mitjançant interfícies SCSI o Fibre Channel. Els productes DAS inclouen dispositius d'emmagatzematge i servidors senzills integrats que poden realitzar totes les funcions relacionades amb l'accés i la gestió de fitxers.

SAN (Xarxa d'àrea d'emmagatzematge):
Es connecta a un grup d'ordinadors mitjançant Fibre Channel. SAN proporciona connectivitat multi-amfitrió, però no utilitza topologies de xarxa estàndard. SAN se centra a abordar problemes específics relacionats amb l'emmagatzematge en entorns d'empresa i s'utilitza principalment en entorns d'emmagatzematge d'alta capacitat.

Matriu:
Es refereix a un sistema de discs format per diversos discs que funcionen en paral·lel. Un controlador RAID combina diversos discs en una matriu mitjançant el seu canal SCSI. En termes simples, una matriu és un sistema de discs format per diversos discs que funcionen junts en paral·lel. És important tenir en compte que els discs designats com a recanvis calents no es poden afegir a una matriu.

Ampliació de matrius:
Implica combinar l'espai d'emmagatzematge de dos, tres o quatre matrius de discs per crear una unitat lògica amb un espai d'emmagatzematge continu. Els controladors RAID poden abastar diverses matrius, però cada matriu ha de tenir el mateix nombre de discs i el mateix nivell RAID. Per exemple, RAID 1, RAID 3 i RAID 5 es poden estendre per formar RAID 10, RAID 30 i RAID 50, respectivament.

Política de memòria cau:
Es refereix a l'estratègia de memòria cau d'un controlador RAID, que pot ser E/S en memòria cau o E/S directa. L'E/S en memòria cau utilitza estratègies de lectura i escriptura i sovint emmagatzema dades a la memòria cau durant les lectures. D'altra banda, l'E/S directa llegeix dades noves directament des del disc tret que s'accedeixi repetidament a una unitat de dades, en aquest cas utilitza una estratègia de lectura moderada i guarda les dades a la memòria cau. En escenaris de lectura totalment aleatòria, no s'emmagatzema cap dada a la memòria cau.

Ampliació de capacitat:
Quan l'opció de capacitat virtual està configurada com a disponible a la utilitat de configuració ràpida del controlador RAID, el controlador estableix l'espai de disc virtual, permetent que els discs físics addicionals s'expandeixin a l'espai virtual mitjançant la reconstrucció. La reconstrucció només es pot realitzar en una única unitat lògica dins d'una única matriu i l'expansió en línia no es pot utilitzar en una matriu allargada.

Canal:
És un camí elèctric utilitzat per transferir dades i controlar informació entre dos controladors de disc.

Format:
És el procés d'escriure zeros a totes les àrees de dades d'un disc físic (disc dur). El formatat és una operació purament física que també implica comprovar la coherència del suport del disc i marcar els sectors il·legibles i defectuosos. Com que la majoria dels discs durs ja estan formatats a la fàbrica, el format només és necessari quan es produeixen errors de disc.

Recanvi calent:
Quan falla un disc actiu actualment, un disc de recanvi inactiu i encès substitueix immediatament el disc fallat. Aquest mètode es coneix com a estalvi en calent. Els discos de recanvi en calent no emmagatzemen cap dada d'usuari i es poden designar fins a vuit discs com a recanvis en calent. Un disc de recanvi calent es pot dedicar a una única matriu redundant o formar part d'una agrupació de discs de recanvi en calent per a tota la matriu. Quan es produeix una fallada del disc, el microprogramari del controlador substitueix automàticament el disc fallat per un disc de recanvi calent i reconstrueix les dades del disc fallat al disc de recanvi calent. Les dades només es poden reconstruir des d'una unitat lògica redundant (excepte RAID 0) i el disc de recanvi calent ha de tenir capacitat suficient. L'administrador del sistema pot substituir el disc fallat i designar el disc de substitució com a recanvi en calent nou.

Mòdul de disc d'intercanvi en calent:
El mode d'intercanvi en calent permet als administradors del sistema substituir una unitat de disc fallida sense tancar el servidor ni interrompre els serveis de xarxa. Com que totes les connexions d'alimentació i cables estan integrades a la placa posterior del servidor, l'intercanvi en calent implica simplement treure el disc de la ranura de la gàbia de la unitat, que és un procés senzill. A continuació, s'insereix el disc d'intercanvi en calent de substitució a la ranura. La tecnologia d'intercanvi en calent només funciona en configuracions de RAID 1, 3, 5, 10, 30 i 50.

I2O (entrada/sortida intel·ligent):
I2O és una arquitectura estàndard industrial per a subsistemes d'entrada/sortida que és independent del sistema operatiu de xarxa i no requereix suport de dispositius externs. I2O utilitza programes de controladors que es poden dividir en mòduls de serveis del sistema operatiu (OSM) i mòduls de dispositius de maquinari (HDM).

Inicialització:
És el procés d'escriure zeros a l'àrea de dades d'una unitat lògica i generar els bits de paritat corresponents per portar la unitat lògica a un estat llest. La inicialització suprimeix les dades anteriors i genera paritat, de manera que una unitat lògica se sotmet a una comprovació de coherència durant aquest procés. Una matriu que no s'ha inicialitzat no es pot utilitzar perquè encara no ha generat paritat i donarà lloc a errors de comprovació de coherència.

IOP (processador d'E/S):
El processador d'E/S és el centre d'ordres d'un controlador RAID, responsable del processament d'ordres, la transferència de dades als busos PCI i SCSI, el processament RAID, la reconstrucció de la unitat de disc, la gestió de la memòria cau i la recuperació d'errors.

Unitat lògica:
Es refereix a una unitat virtual d'una matriu que pot ocupar més d'un disc físic. Les unitats lògiques divideixen els discs en una matriu o una matriu allargada en espais d'emmagatzematge continus distribuïts per tots els discs de la matriu. Un controlador RAID pot configurar fins a 8 unitats lògiques de diferents capacitats, amb almenys una unitat lògica necessària per matriu. Les operacions d'entrada/sortida només es poden realitzar quan una unitat lògica està en línia.

Volum lògic:
És un disc virtual format per unitats lògiques, també conegudes com a particions de disc.

Mirall:
És un tipus de redundància on les dades d'un disc es reflecteixen en un altre disc. RAID 1 i RAID 10 utilitzen rèplica.

Paritat:
En l'emmagatzematge i la transmissió de dades, la paritat implica afegir un bit addicional a un byte per comprovar si hi ha errors. Sovint genera dades redundants a partir de dues o més dades originals, que es poden utilitzar per reconstruir les dades originals a partir d'una de les dades originals. Tanmateix, les dades de paritat no són una còpia exacta de les dades originals.

En RAID, aquest mètode es pot aplicar a totes les unitats de disc d'una matriu. La paritat també es pot distribuir entre tots els discs del sistema en una configuració de paritat dedicada. Si un disc falla, les dades del disc fallat es poden reconstruir utilitzant les dades dels altres discos i les dades de paritat.


Hora de publicació: 12-jul-2023