bài giảng Khối lưu trữ hệ thống

bài giảng Khối lưu trữ hệ thống

Khối lưu trũ hệ thốngTổng quan về khối cấu trúc lưu trữ bộ nhớ (Overview of Mass Storage Structure)Cấu trúc Đĩa (Disk Structure) Phiếu đính kèm Đĩa (Disk Attachment)Sự Lập lịch Đĩa (Disk Scheduling)Quản lý Đĩa (Disk Management)Quản lý Không gian Tráo đổi(Swap-Space Management)Cấu trúc hệ thống đĩa dự phòng (RAID Structure)Phiếu đính kèm Đĩa (Disk Attachment)Sự Thi hành lưu trữ ổn định (Stable-Storage Implementation)Những thiết bị lưu trữ cấp ba (Tertiary Storage Devices)Những vấn đề về hệ điều hành (Operating System Issues)Những vấn đề thực thi (Performance Issues) Đối tượng •Mô tả cấu trúc vật lý của thiết bị lưu trữ cấp 2 và 3 và kết quả tác động của nó•Giải thích những đặc trưng sử dụng của khối thiết bị lưu trữ•Thảo luận về hệ điều hành phục vụ cho khối lưu trữ bao gồm: hệ thống đĩa dự phòng (RAID) và HSM Tổng quan về khối cấu trúc lưu trữ bộ nhớ (Overview of Mass Storage Structure)•Phần lớn, đĩa từ là thiết bị lưu trữ thứ cấp của máy tính hiện đại•Đĩa quay từ 60 tới 200 vòng trên giây •Tốc độ truyền là tốc độ mà dữ liệu di chuyển giữa dĩa và máy tính•Định vị thời gian (random-access time) là thời gian di chuyển cánh tay đĩa tới trụ từ mong muốn (seek time) và thời gian cho cung từ mong muốn quay dưới đầu đọc (rotational latency:sự tiềm ẩn vòng quay)) •Rơi đầu từ là kết quả của sự va chạm đầu từ với bề mặt đĩa. Đó là hổng•Đĩa có thể di chuyển được•Đĩa được gắn kết với máy tính qua cổng vào/ra•Busses vary bao gồm EIDE, ATA, SATA, USB, Fibre Channel , SCSI•Bộ điều khiển chủ trong máy tính sử dụng bus để điều chỉnh bộ điều khiển đĩa được xây dựng trong đĩa hay mảng lưu trữ Cơ chế Chuyển động của đầu từ Đĩa •Băng từ:•Là phương tiện lưu trữ thứ cấp•Lưu trữ lượng dữ liệu lớn và tương đối bền •Thời gian truy cập chậm •Truy nhập ngẫu nhiên chậm hơn đĩa vào khoảng 1000 lần•Chủ yếu được sử dụng cho việc sao lưu, lưu trữ dữ liệu ít khi được sử dụng, phương tiện truyền giữa các hệ thống •Tồn tại dưới dạng ống truy cập bằng cách tua tới hoặc tua lại dưới đầu đọc•Một lần dữ liệu được đọc, tốc độ truyền có thể so sánh với đĩa•Khả năng lưu trữ tiêu biểu 20-200 GB •Nhưng thông số kỹ thuật phổ biến là 4mm, 8mm, 19mm, LTO-2 and SDLT Cấu trúc Đĩa•Ổ đĩa được xem như một mảng lớn những khối logic, ở đó khối logic là đơn vị truyền nhỏ nhất•Một mảng lớn những khối lôgic được ánh xạ tới những cung từ đĩa tuần tự•Cung từ 0 là cung từ đầu tiên của rãnh từ đầu tiên trên từ trụ ở ngoài cùng.•Ánh xạ thực hiện thông qua rãnh đó, rồi đến các rãnh còn lại trên từ trụ và đi từ ngoài cùng vào trong cùng thông qua phần còn lại của từ trụ Phiếu đính kèm Đĩa •Sự lưu trữ được kết nối với máy chủ truy cập qua những cỗng vào/ ra (I/O ports) xuyên qua bus vào/ra•Chuẩn ghép nối SCSI thực chất là bus có trên 16 thiết bị trên một cáp, chuẩn ghép nối người khỡi xướng SCSI yêu cầu hoạt động và chuẩn ghép nối mục tiêu SCSI thi hành nhiệm vụ •Mỗi mục tiêu có thể có tới 8 bộ lôgic (đĩa gắn với mạch điều khiển thiết bị)•FC là cấu trúc tuần tự cao tốc• Có thể là cơ cấu chuyển mạch Với 24 bit vùng địa chỉ trống- cơ sở của mạng lưu trữ khu vực (SANs) trong nhiều máy chủ tham gia tới nhiều đơn vị lưu trữ•Có thể được xử lý vòng tròn(FC- AL) qua 126 thiết bị [...]...Mạng gắn kết lưu trữ( NAS) • Mạng gắn kết lưu trữ (NAS) lưu trữ qua mạng là tốt hơn qua kết nối địa phương(như BUS) • NFS và hệ tập tin internet chung(CIFS) là một giao thức phổ biến • Thi hành qua lời gọi thủ tục từ xa (RPCs) giữa máy chủ và nơi lưu trữ • Giao thức iSCSI Mới sử dụng IP mạng để chứ đựng giao thức SCSI Mạng khu vực lưu trữ • Phổ biến trong môi trường lưu trữ lớn (và ngày càng... dụng một đĩa để giữ những tập tin, hệ điều hành vẫn còn cần tới việc ghi những cấu trúc dữ liệu trên đĩa • Phân vùng đĩa vào một hoặc nhiều nhóm của từ trụ • Sự định dạng Lôgíc hay " tạo một hệ tập tin " • Khối boot khởi tạo hệ thống • Chương trình mồi được lưu trữ trong ROM • Chương trình nạp bộ mồi • Những phương pháp như cung từ tiết kiệm được sử dụng để xử lý những khối xấu Khởi động từ một Đĩa ở... liệu trao đổi trên hệ thống Linux Cấu trúc RAIN • RAIN - Nhiều ổ đĩa cung cấp độ tin cậy qua tình trạng dư thừa • RAIN được thiết lập trong sáu mức khác nhau • Vài sự cải tiến trong kỹ thuật sử dụng đĩa bao gồm việc sử dụng nhiều đĩa đang làm việc hợp tác • Đĩa trơ sử dụng một nhóm đĩa như một đơn vị lưu trư • RAIN sơ đồ cải tiến về việc thực hiện và độ tin cậy của hệ thống lưu trữ bởi việc cất giữ... iSCSI Mới sử dụng IP mạng để chứ đựng giao thức SCSI Mạng khu vực lưu trữ • Phổ biến trong môi trường lưu trữ lớn (và ngày càng trở nên phổ biến hơn) • Nhiều máy chủ gắn với nhiều mảng lưu trữ linh động sự lập danh mục đĩa • Hệ điều hành chiụ trách nhiệm về việc sử dụng phần cứng có hiệu quả- cho ổ đĩa, những phương tiện này có thời gian truy cập nhanh và độ rộng dải tần đĩa • Thời gian truy cập có hai... SSTF là phổ biến và là một yêu cầu tự nhiên • SCAN và C- SCAN thi hành tốt hơn cho hệ thống ở vùng tải nặng trên đĩa • Sự thi hành phụ thuộc vào số lượng và loại yêu cầu • Những yêu cầu về dịch vụ đĩa có thể ảnh hưởng bởi phương thức định vị tập tin • Thuật toán lập lịch đĩa cần được viết như một module riêng biệt của hệ điều hành, cho phép nó được thay thế với một giải thuật khác nếu cần thiết • SSTF... xấu Khởi động từ một Đĩa ở Windows 2000 Quản lý Không gian Tráo đổi • Không gian tráo đổi bộ nhớ ảo sử dụng không gian đĩa như một sự mở rộng của bộ nhớ chính • Không gian tráo đổi có thể tạo ra khỏi hệ tập tin bình thường, hay phổ biến hơn, nó có thể tạo ra phân vùng đĩa tách rời • Quản lý không gian Tráo đổi • BSD cấp phát không gian tráo đổi khi quá trình bắt đầu, nắm giữ phân đoạn văn bản (the... như một đơn vị lưu trư • RAIN sơ đồ cải tiến về việc thực hiện và độ tin cậy của hệ thống lưu trữ bởi việc cất giữ dữ liệu thừa • Nhân bản dữ liệu hoặc che dấu dữ liệu giữ lại bản sao của mỗi đĩa • Khối xen kẻ chẳn lẽ sử dụng quá ít tình trạng dư thừa RAIN levels • RAID (0 + 1) and (1 + 0) . lưu trữ cấp 2 và 3 và kết quả tác động của nó•Giải thích những đặc trưng sử dụng của khối thiết bị lưu trữ Thảo luận về hệ điều hành phục vụ cho khối lưu. Khối lưu trũ hệ thốngTổng quan về khối cấu trúc lưu trữ bộ nhớ (Overview of Mass Storage Structure)Cấu