Tìm hiểu tổng quan về kiến trúc máy tính

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ THÔNG TIN VÀ TRUYỀN THÔNG VIỆT – HÀN KHOA KHOA HỌC MÁY TÍNH KIẾN TRÚC MÁY TÍNH Sinh viên thực nhóm 21: Nguyễn Tài Quý_21IT229 Trần Văn Nam_21IT214 Giảng viên môn: ThS Nguyễn Thị Huyền Trang Đà Nẵng, ngày tháng 12 năm 2022 MỞ ĐẦU Ngày ngành khoa học kỹ thuật giới nói chung, Việt Nam nói riêng đà phát triển mạnh mẽ không ngừng nâng cao phát triển mặt Đặc biệt ngành công nghệ thông tin Để đáp ứng nhu cầu ngày cao người hàng loạt cơng ty máy tính đời ứng dụng công nghệ thông tin áp dụng ngày nhiều Với cơng nghệ máy tính đại ngày người giải phóng cơng việc nặng nhọc thay vào ứng dụng công nghệ thông tin ngày đại loại robot, máy tự động, phần mềm quản lý nhiều ứng dụng áp dụng vào thực tế.Thì bên cạnh phần mềm RAID nhớ lưu trữ thay phổ biến thời đại LỜI CẢM ƠN Để thực hoàn thành tốt đồ án lần này, chúng em nhận nhiều giúp đỡ hướng dẫn tận tình cô Nguyễn Thị Huyền Trang, người dạy mơn kiến trúc máy tính chúng em suốt trình thực đồ án Chân thành cảm ơn bạn học lớp, ngành giúp đỡ, chia kiến thức, kinh nghiệm tài liệu hữu ích để giúp thực tốt đồ án Do giới hạn thời gian, kiến thức cịn hạn hẹp kinh nghiệm thực tiễn chưa có nhiều nên đồ án khơng tránh khỏi sai sót Chúng em mong nhận thông cảm góp ý thêm cho em để đồ án hoàn chỉnh Chúng em xin chân thành cảm ơn! Sinh viên, Nguyễn Tài Quý, Trần Văn Nam MỤC LỤC MỞ ĐẦU LỜI CẢM ƠN .3 MỤC LỤC DANH MỤC HÌNH ẢNH CHƯƠNG 1: TÌM HIỂU TỔNG QUAN VỀ KIẾN TRÚC MÁY TÍNH 1.1.MỘT SỐ KHÁI NIỆM VÀ ĐỊNH NGHĨA CƠ BẢN .7 1.1.1.Chương trình (Program) 1.1.2.Phần mềm (Software) 1.1.3.Phần cứng (Hardware) .7 1.1.4.Phần dẻo (Firmware) .7 1.2 NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG VON NEUMANN 1.2.1.Mơ hình Von Neumann 1.2.2.Nguyên lí hoạt động 1.2.3.Sơ đồ máy tính Von Neumann CHƯƠNG 2: TÌM HIỂU VỀ Ổ CỨNG 10 2.1.TỔNG QUAN VỀ Ổ CỨNG 10 2.1.1 Khái niệm 10 2.1.2.Công dụng đĩa cứng 10 2.1.3.Các thành phần đĩa cứng 10 CHƯƠNG : GIỚI THIỆU VỀ RAID 12 3.2.KHÁI NIỆM 12 3.2.1.Raid gì? 12 3.2.2.Các khái niệm Raid 12 3.3.LỢI THẾ KHI SỬ DỤNG RAID .12 CHƯƠNG 4: CÔNG NGHỆ RAID 14 4.1.NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG CÔNG NGHỆ RAID 14 4.2.PHƯƠNG THỨC LƯU TRỮ CƠ BẢN 14 4.3.SO SÁNH RAID 14 4.4.NHƯỢC ĐIỂM KHI SỬ DỤNG RAID 15 CHƯƠNG 5:PHÂN LOẠI RAID 16 5.1.CÁC CẤP ĐỘ CỦA RAID 16 5.1.1.RAID 16 5.1.2.RAID 1: 16 5.1.3 RAID 0+1 .17 5.1.4 RAID 17 5.1.5.RAID 18 5.1.6.RAID 10 19 CHƯƠNG 6: CÁCH SỬ DỤNG RAID 20 6.1.Cần để chạy RAID 20 6.2.Chọn kiểu RAID 20 6.2.1.Chuẩn RAID .20 3.2.2.Chuẩn RAID .20 6.2.3.Chuẩn RAID .21 6.2.4.Chuẩn RAID 10 .21 6.3.Chọn lựa phần cứng 21 6.4.Cài đặt RAID .22 6.5.Tổng kết 23 CHƯƠNG 7: NGÔN NGỮ ASSEMBLY 24 7.1.KHÁI NIỆM VỀ ASSEMBLY 24 7.2.CÁC THÀN PHẦN CỦA ASSEMPLY 24 7.3.CÁCH THỨC HOẠT ĐỘNG CỦA ASSEMBLY 24 7.4.LỢI ÍCH KHI SỬ DỤNG NGÔN NGỮ ASSEMBLY 24 7.5.ỨNG DỤNG CỦA NGÔN NGỮ ASSEMBLY 25 7.6.ƯU NHƯỢC ĐIỂM CỦA NGÔN NGỮ ASSEMBLY 25 7.6.1.Ưu điêm 25 7.6.2.Nhược điêm 25 TÀI LIỆU THAM KHẢO 26 DANH MỤC HÌNH ẢNH Hình ảnh 1:Mơ hình Von Neumann Hình ảnh 2:Mơ hình ngun lí hoạt động Von Neumann .8 Hình ảnh 3:Sơ đồ máy tính .9 Hình ảnh 4:Các thành phần ổ đĩa cứng 10 Hình ảnh 5:Hình ảnh cấu trúc Raid 16 Hình ảnh 6:Hình ảnh cấu trúc Raid 17 Hình ảnh 7:Hình ảnh cấu trúc Raid 17 Hình ảnh 8:Hình ảnh cấu trúc Raid 18 Hình ảnh 9:Hình ảnh cấu trúc Raid 10 19 CHƯƠNG 1: TÌM HIỂU TỔNG QUAN VỀ KIẾN TRÚC MÁY TÍNH 1.1.MỘT SỐ KHÁI NIỆM VÀ ĐỊNH NGHĨA CƠ BẢN 1.1.1.Chương trình (Program) Chương trình (Program):Chương trình dãy câu lệnh nằm nhớ,nhằm mục đích hướng dẫn máy tính thực cơng việc đấy.Máy tính thực theo câu lệnh chương trình 1.1.2.Phần mềm (Software) Phần mềm (Software): Phần mềm bao gồm chương trình liệu 1.1.3.Phần cứng (Hardware) Phần cứng (Hardware): Phần cứng bao gồm thành phần vật lý cấu thành lên hệ thống máy tính 1.1.4.Phần dẻo (Firmware) -Phần dẻo (Firmware): Phần dẻo thành phần bao gồm phần cứng (Hardware) phần mềm (Software) -Kiến trúc máy tính: Đề cập đến thuộc tính hệ thống máy tính nhìn người lâp trính.Hay nói cách khác thuộc tính ảnh hưởng đến việc thực thi câu lệnh logic chương trình.Bao gồm: tập lệnh,biểu diễn liệu,các chế vào -Tổ chức máy tính: đề cập đến chức liên kết chúng để thực thi đặc trưng kiến trúc -Cấu trúc máy tính: thành phần máy tính liên kết thành phần.Ở mức cao máy tính gồm có thành phần: + Bộ nhớ: Chứa chương trình liệu + Bộ xử lý: Điều khiển xử lý liệu + Hệ thống vào ra: Trao đỗi liệu với bên + Liên kết hệ thống: Liên kết cá thành phần máy tính lại với 1.2 NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG VON NEUMANN 1.2.1.Mơ hình Von Neumann - Là mơ hình máy tính thực tế nhà Tốn học người Mỹ gốc Hugary Von Neumann đưa tham gia thiết kế máy tính năm 1945 -Máy gồm có khối : Đơn vị xử lí,bộ nhớ,hệ thống xuất nhập.Hiện ứng dung cho máy tính Hình ảnh 1:Mơ hình Von Neumann 1.2.2.Ngun lí hoạt động - Chương trình điểu kiển xử lý liệu xem data lưu trữ nhớ gọi chương trình lưu trữ - Bộ nhớ chia làm nhiêu ô,mỗi ô địa chỉ(đánh dấu số thứ tự) để chọn lựa q trình đọc liệu (Ngun lí định địa chỉ) - Các lệnh thực nhờ đếm chương trính (thanh ghi lệnh) nằm bên đơn vị xử lý Hình 2: Mơ hình ngun lí Von Neumann 1.2.3.Sơ đồ máy tính Von Neumann Hình ảnh 3: Sơ đồ máy tính Von Neumann CHƯƠNG 2: TÌM HIỂU VỀ Ổ CỨNG 2.1.TỔNG QUAN VỀ Ổ CỨNG 2.1.1 Khái niệm -Ổ cứng hay gọi ổ đĩa cứng (Hard Disk Drive) thiết bị dùng để lưu trữ liệu bề mặt đĩa hình trịn phủ từ tính.Với phát triển cơng nghệ ổ cứng ngày mỏng nhẹ dung lượng ngày tăng lên 2.1.2.Công dụng đĩa cứng - Ổ cứng có nhiệm vụ lưu trữ liệu liên quan trực tiếp đến vấn đề quan trọng máy tính như: Tốc độ khởi động máy,tốc độ chép liệu,độ an toàn liệu cá nhân máy… 2.1.3.Các thành phần đĩa cứng Hình ảnh 4: Các thành phần ổ đĩa   Đĩa từ: đĩa kim loại hình trịn gắn bên ổ đĩa cứng.Một số đĩa gắn trục để tạo nhiều bề mặt lưu trữ không gian nhỏ Đầu đọc ghi: phần phương tiện lưu trữ từ tính thành phần điện tử đĩa cứng.Đầu đọc chuyển thông tin từ dạng bit thành dạng xung từ lưu trữ ổ đĩa từ đảo ngược qua trình đọc 10 CHƯƠNG : GIỚI THIỆU VỀ RAID 3.1.LỊCH SỬ HÌNH THÀNH RAID  Vào cuối năm 1980 đầu 1990, nhà cung cấp dịch vụ công nghệ thông tin phải đối mặt với việc tăng nhanh khối lượng khổng lồ liệu cần lưu trữ Các công nghệ lưu trữ trở nên đắt để đặt số lượng lớn ổ cứng có khả ổn định cao máy chủ RAID đời giải vấn đề 3.2.KHÁI NIỆM 3.2.1.Raid gì?  RAID viết tắt Redundant Array of Inexpensive Disks (Hệ thống đĩa dự phòng) Đây hệ thống hoạt động cách kết nối dãy ổ cứng có chi phí thấp lại với để hình thành thiết bị nhớ đơn có dung lượng lớn hỗ trợ hiệu cao đáng tin cậy so với giải pháp trước Ban đầu RAID sử dụng phát triển thành phương pháp lưu trữ doanh nghiệp lớn, năm sau RAID trở nên phổ biến người dùng 3.2.2.Các khái niệm Raid      Phương pháp chẵn lẻ RAID tái tạo nội dung bị từ thông tin lưu chẵn lẻ RAID 5, RAID Dựa Chẵn lẻ Stripe chia sẻ liệu ngẫu nhiên sang nhiều đĩa Điều khơng có đầy đủ liệu đĩa Nếu sử dụng đĩa, nửa liệu nằm đĩa Mirroring sử dụng RAID RAID 10 Sao chép tạo liệu Trong RAID 1, lưu nội dung vào đĩa khác Hot spare ổ đĩa dự phòng máy chủ tự động thay ổ đĩa bị lỗi Nếu ổ bị lỗi mảng, ổ dự phịng nóng sử dụng tự động xây dựng lại Chunks kích thước liệu tối thiểu từ 4KB trở lên Bằng cách xác định kích thước phân đoạn, từ tăng hiệu suất I/O RAID có nhiều Cấp độ khác Ở thấy Mức RAID sử dụng chủ yếu môi trường thực      RAID0 = Striping RAID1 = Mirroring RAID5 = Single Disk Distributed Parity RAID6 = Double Disk Distributed Parity RAID10 = Combine of Mirror & Stripe (RAID lồng nhau) RAID quản lý gói mdadm hầu hết phân phối Linux 3.3.LỢI THẾ KHI SỬ DỤNG RAID  Có lý để áp dụng RAID: + Tính an toàn liệu + Hiệu cao + Giá thành thấp 12 - An tồn dự phịng liệu nhân tố quan trọng trình phát triển RAID cho mơi trường máy chủ Dự phịng cho phép lưu liệu nhớ gặp cố Nếu ổ cứng dãy bị trục trặc rút thay ổ cứng khác mà không cần tắt hệ thống khơng bị liệu Phương pháp dự phịng phụ thuộc vào phiên RAID sử dụng Khi áp dụng phiên RAID mạnh bạn thấy rõ hiệu tăng cao Hiệu tùy thuộc vào số lượng ổ cứng liên kết với mạch điều khiển - Tất nhà quản lý tập đồn cơng nghệ thông tin muốn giảm giá thành Khi chuẩn RAID đời, giá thành vấn đề chủ chốt Mục tiêu dãy RAID cung cấp nhớ tốt cho hệ thống so với việc sử dụng riêng biệt ổ đĩa có dung lượng lớn 13 CHƯƠNG 4: CÔNG NGHỆ RAID 4.1.NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG CÔNG NGHỆ RAID  RAID hoạt động cách đặt liệu nhiều đĩa cho phép hoạt động đầu vào/đầu (I/O) chồng lên cách cân bằng, giúp cải thiện hiệu suất Vì việc sử dụng nhiều đĩa làm tăng thời gian trung bình lần hỏng hóc nên việc lưu trữ liệu dư thừa làm tăng khả chịu lỗi  Các mảng RAID xuất với hệ điều hành (OS) dạng ổ đĩa logic  RAID sử dụng kỹ thuật chép đĩa phân loại đĩa Phản chiếu chép liệu giống hệt vào nhiều ổ đĩa Tách phân vùng giúp trải rộng liệu nhiều ổ đĩa Không gian lưu trữ ổ đĩa chia thành đơn vị khác nhau, từ khu vực 512 byte vài megabyte Các sọc tất đĩa xen kẽ xử lý theo thứ tự Phản chiếu đĩa phân loại đĩa kết hợp mảng RAID  Trong hệ thống người dùng lưu trữ ghi lớn, sọc thường thiết lập nhỏ (ví dụ: 512 byte) để ghi bao trùm tất đĩa truy cập nhanh chóng cách đọc tất đĩa lúc thời gian  Trong hệ thống nhiều người dùng, hiệu suất tốt yêu cầu dải đủ rộng để giữ ghi kích thước tối đa điển hình, cho phép I/O đĩa chồng chéo ổ đĩa 4.2.PHƯƠNG THỨC LƯU TRỮ CƠ BẢN  Striping (Phân chia dải): Tách luồng liệu thành khối có kích thước định (được gọi kích thước khối) sau viết khối qua RAID Cách lưu trữ liệu ảnh hưởng đến hiệu suất  Mirroring (mirroring): Là kỹ thuật lưu trữ liệu giống hệt lưu trữ thành viên RAID lúc Loại vị trí liệu ảnh hưởng đến khả chịu lỗi hiệu suất  Parity kỹ thuật lưu trữ sử dụng phương pháp phân loại tổng kiểm tra Trong kỹ thuật chẵn lẻ, hàm chẵn lẻ định tính cho khối liệu Nếu ổ đĩa bị lỗi, khối bị thiếu tính tốn lại từ tổng kiểm tra, cung cấp khả chịu lỗi RAID 4.3.SO SÁNH RAID  Raid mềm: Có hiệu suất thấp tốn nhiều ngun tử từ máy chủ, cần phải thời gian load để đọc liệu Raid Volumes Trước loading bạn không cần ổ cứng vật lý nên không cần phải đầu tư chi phí, với thao tác tải phần mềm đơn giản hệ thống  Raid cứng: Có hiệu suất cao, chúng dành cho RAID Controller điều khiển vật lý sử dụng thẻ Express PCI (Peripheral Component Interconnect Express – thẻ kết nối ngoại vi) Nó không sử dụng tài nguyên máy chủ mà sử dụng NVRAM (Non-Volatile Random Access Memory – loại Ram) cho nhớ cache để đọc ghi liệu Sử dụng nhớ cached lưu trữ an tồn chí q trình Rebuild mà gặp cố điện tự động chuyển 14 sang sử dụng pin dự phòng Nhược điểm thiết bị đầu tư tốn sử dụng với số lượng lớn 4.4.NHƯỢC ĐIỂM KHI SỬ DỤNG RAID        Các mức RAID lồng tốn để triển khai so với mức RAID truyền thống chúng yêu cầu nhiều đĩa Chi phí gigabyte cho thiết bị lưu trữ cao RAID lồng nhiều ổ đĩa sử dụng để dự phòng Khi ổ đĩa bị lỗi, khả ổ đĩa khác mảng sớm bị lỗi tăng lên, điều dẫn đến liệu Điều tất ổ đĩa mảng RAID cài đặt lúc, tất ổ đĩa có mức hao mòn Một số cấp độ RAID chẳng hạn RAID trì lỗi ổ đĩa Mảng RAID liệu dễ bị tổn thương ổ đĩa bị lỗi thay ổ đĩa chứa đầy liệu Bởi ổ đĩa có dung lượng lớn nhiều so với RAID triển khai lần đầu tiên, nên việc xây dựng lại ổ đĩa bị lỗi nhiều thời gian Nếu xảy lỗi ổ đĩa, có khả ổ đĩa cịn lại chứa thành phần xấu liệu khơng đọc được, điều khiến khơng thể xây dựng lại toàn mảng Tuy nhiên, cấp độ RAID lồng giải vấn đề cách cung cấp mức độ dự phòng lớn hơn, giảm đáng kể khả xảy lỗi cấp độ mảng lỗi đĩa đồng thời 15 CHƯƠNG 5: PHÂN LOẠI RAID 5.1.CÁC CẤP ĐỘ CỦA RAID 5.1.1.RAID  Raid loại Raid phổ biến nhiều người sử dụng có khả nâng cao hiệu suất tốc độc đọc ghi trao đổi liệu ổ cứng Để tiến hành setup Raid server cần tối thiểu ổ đĩa (Disk 0, Disk 1)  Raid lưu trữ sau Giả sử bạn có file A dung lượng 100MB Khi tiến hành lưu trữ thay file A lưu vào ổ cứng nhất, Raid giúp lưu vào ổ đĩa disk 0, disk ổ 50MB (Striping) giúp giảm thời gian đọc ghi xuống nửa so với lý thuyết Hình ảnh 5:hình ảnh raid  Ưu điểm: Tốc độ đọc ghi nhanh (gấp đơi bình thường theo lý thuyết)  Nhược điểm: tiềm ẩn rủi ro liệu Lý liệu chia đôi lưu ổ đĩa.Trường hợp ổ đĩa bị hỏng nguy liệu cao Về ổ cứng yêu cầu phải ổ dung lượng, ổ khác dung lượng lấy ổ thấp 5.1.2.RAID 1:  Raid loại Raid sử dụng nhiều khả đạt an toàn liệu để tiến hành setup Raid giống Raid 0, server cần tối thiểu ổ cứng để lưu trữ  Không giống Raid 0, Raid đảm bảo an toàn liệu liệu ghi vào ổ giống hệt (Mirroring) 16 Hình ảnh 6: hình ảnh raid  Ưu điểm: An toàn liệu, trường hợp ổ đĩa bị hỏng liệu có khả đáp ứng dịch vụ  Nhược điểm: Hiệu suất không cao, Nâng cao chi phí (giả sử khách hàng sử dụng ổ cứng 500GB Khi sử dụng Raid dung lượng lưu trữ sử dụng 500GB) Về ổ cứng yêu cầu phải ổ dung lượng, ổ khác dung lượng lấy ổ thấp 5.1.3 RAID 0+1  Có bạn ao ước hệ thống lưu trữ nhanh nhẹn RAID 0, an toàn RAID hay chưa? Chắc chắn có hiển nhiên ước muốn khơng riêng bạn Chính mà hệ thống RAID kết hợp 0+1 đời, tổng hợp ưu điểm hai “đàn anh” Tuy nhiên chi phí cho hệ thống kiểu đắt, bạn cần tối thiểu đĩa cứng để chạy RAID 0+1 Dữ liệu ghi đồng thời lên đĩa cứng với ổ dạng Striping tăng tốc ổ dạng Mirroring lưu ổ đĩa phải giống hệt đưa vào hệ thống RAID 0+1, dung lượng cuối ½ tổng dung lượng ổ, ví dụ bạn chạy ổ 80GB lượng liệu “thấy được” (4*80)/2 = 160GB 5.1.4 RAID Hình ảnh 7: hình ảnh raid 17  Raid loại Raid phổ biến rộng rãi Nguyên tắc Raid gần giống với loại raid lưu trữ truyền thống Raid Raid Tức có tách lưu trữ ổ cứng riêng biệt có phương án dự phịng có cố phát sinh ổ cứng cụm  Để setup Raid ta cần tối thiểu ổ cứng Theo hình minh họa phương án lưu trữ Raid sau Giả sử có file A lưu trữ tách phần A1, A2, A3 Ba phần tương ứng lưu ổ đĩa Disk 0, Disk 1, Disk 2, ổ đĩa Disk giữ lưu backup phần Tương tự file sau tùy theo tiến trình thực mà lưu lưu ổ cụm Raid  Ưu điểm: Nâng cao hiệu suất, an tồn liệu, tiết kiệm chi phí so với hình thức lưu trữ Raid 10  Nhược điểm: Chi phí phát sinh thêm ổ so với hình thức lưu trữ thông thường (tổng dung lượng ổ cứng sau tổng dung lượng đĩa sử dụng trừ ổ Giả sử bạn có ổ 500GB dung lượng sử dụng sau triển khai Raid bạn 1500GB) 5.1.5.RAID  Raid mở rộng Raid cách thêm khối chẵn lẽ Vì Raid cung cấp khối chẵn lẽ tất ổ cứng cấu hình Raid  RAID giải pháp mạnh mẽ sử dụng đến hai khối parity yêu cầu tối thiểu ổ đĩa Nếu bạn có hai ổ đĩa chết lúc, hệ thống tiếp tục hoạt động RAID thường dùng cho máy chủ ứng dụng tập tin lớn Hình ảnh 8: RAID  Ưu điểm: RAID có độ dự phịng cao hiệu suất đọc tốt  Nhược điểm: Nếu máy chủ thực nhiều thao tác để ghi, hiệu suất giảm có thêm chi phí chẵn lẻ 18 5.1.6.RAID 10  Raid 10 kết hợp loại raid phổ biến Raid Raid Để setup Raid 10 khách hàng cần sử dụng tối thiểu ổ cứng (Disk 0, Disk 1, Disk 2, Disk 3)  Đối với Raid 10 liệu lưu đồng thời vào ổ cứng ổ dạng Striping (Raid 0) ổ (Mirroring) Raid Hình ảnh 9: RAID 10  Ưu điểm: Đây hình thức lưu trữ nhanh nhẹn an toàn, vừa nâng cao hiệu suất mà lại đảm bảo liệu không bị thất thoát số ổ cứng bị hỏng  Nhược điểm: Chi phí cao Đối với Raid 10 dung lượng sẵn sàng sử dụng ½ dung lượng ổ (giống raid 1) 19 CHƯƠNG 6: CÁCH SỬ DỤNG RAID 6.1.Cần để chạy RAID  Để chạy RAID, bạn cần tối thiểu card điều khiển hai ổ đĩa cứng giống dung lượng Đĩa cứng chuẩn nào, từ ATA, Serial ATA hay SCSI, tốt chúng nên hồn tồn giống ngun tắc đơn giản hoạt động chế độ đồng RAID, hiệu chung hệ thống bị kéo xuống theo ổ thấp có  Ví dụ bạn bắt ổ 160GB chạy RAID với ổ 40GB (bất kể hay 1) coi bạn lãng phí 120GB vơ ích hệ thống điều khiển coi chúng cặp hai ổ cứng 40GB mà 6.2.Chọn kiểu RAID 6.2.1.Chuẩn RAID RAID loại Raid phổ biến nhiều người sử dụng có khả nâng cao hiệu suất tốc độc đọc ghi trao đổi liệu ổ cứng Để tiến hành setup Raid server cần tối thiểu ổ đĩa (Disk 0, Disk 1) Raid lưu trữ theo chế : Nếu có1 file A dung lượng 100MB Khi tiến hành lưu trữ thay file A lưu vào ổ cứng nhất, Raid giúp lưu vào ổ đĩa disk 0, disk ổ 50MB (Striping) giúp giảm thời gian đọc/ghi xuống Ưu điểm: Tốc độ đọc ghi nhanh ( theo lý thuyết gấp đơi bình thường ổ kết hợp) Nhược điểm: tiềm ẩn rủi ro liệu Lý liệu chia đôi lưu ổ đĩa.Trường hợp ổ đĩa bị hỏng nguy liệu cao Về ổ cứng yêu cầu phải ổ dung lượng, ổ khác dung lượng lấy ổ thấp Đối tượng sử dụng: Thích hợp với dịch vụ cần lưu trữ truy xuất với tốc độ cao Chẳng hạn dịch vụ video streaming, chạy sở liệu Khuyến nghị nên có phương án backup liệu cần thận, khơng nên áp dụng cho hệ thống yêu cầu tính bảo đảm liệu cao 3.2.2.Chuẩn RAID Raid loại Raid sử dụng nhiều khả đạt an toàn liệu Để tiến hành thiết lập Raid giống Raid hệ thống Server cần tối thiểu ổ cứng để lưu trữ Không giống Raid 0, Raid đảm bảo an toàn liệu liệu ghi vào ổ giống hệt (Mirroring) Ưu điểm: An toàn liệu, trường hợp ổ đĩa bị hỏng liệu có khả đáp ứng dịch vụ Nhược điểm: Hiệu suất khơng cao, Nâng cao chi phí (giả sử khách hàng sử dụng ổ cứng 500GB Khi sử dụng Raid dung lượng lưu trữ sử dụng 500GB) Về ổ cứng yêu cầu phải ổ dung lượng, ổ khác dung lượng lấy ổ thấp Đối tượng sử dụng: Các dịch vụ lưu trữ, website vừa nhỏ không yêu cầu cao tốc độ đọc ghi (in/out) ổ cứng Các đối tượng yêu cầu an toàn liệu dịch vụ kế tốn,lưu trữ thơng tin khách hàng, bất động sản v.v… Đối tượng sử dụng: Thích hợp với dịch vụ cần lưu trữ truy xuất với tốc độ cao Chẳng hạn dịch vụ video streaming, chạy sở liệu Khuyến nghị nên có phương án backup liệu cần thận, không nên áp dụng cho hệ thống yêu cầu tính bảo đảm liệu cao 20 6.2.3.Chuẩn RAID Raid loại Raid phổ biến rộng rãi.Nguyên tắc Raid gần giống với loại raid lưu trữ truyền thống Raid Raid Tức có tách lưu trữ ổ cứng riêng biệt có phương án dự phịng có cố phát sinh ổ cứng cụm Ưu điểm: Nâng cao hiệu suất, an tồn liệu, tiết kiệm chi phí so với hình thức lưu trữ Raid 10 Nhược điểm: Chi phí phát sinh thêm ổ so với hình thức lưu trữ thơng thường (tổng dung lượng ổ cứng sau tổng dung lượng đĩa sử dụng trừ ổ Giả sử bạn có ổ 500GB dung lượng sử dụng sau triển khai Raid bạn 1500GB) Đối tượng sử dụng: Tất website, dịch vụ, ứng dụng có số lượng truy cập yêu cầu tài nguyên từ nhỏ đến vừa lớn 6.2.4.Chuẩn RAID 10 Raid 10 kết hợp loại raid phổ biến Raid Raid Để setup Raid 10 khách hàng cần sử dụng tối thiểu ổ cứng Đối với Raid 10 liệu lưu đồng thời vào ổ cứng ổ dạng Striping (Raid 0) ổ (Mirroring) Raid Ưu điểm: Đây hình thức lưu trữ nhanh nhẹn an toàn, vừa nâng cao hiệu suất mà lại đảm bảo liệu khơng bị thất số ổ cứng bị hỏng Nhược điểm: Chi phí cao Đối với Raid 10 dung lượng sẵn sàng sử dụng ½ dung lượng ổ (giống raid 1) Đối tượng sử dụng: Raid 10 thích hợp với tất đối tượng sử dụng (từ yêu cầu hiệu suất đến việc đảm bảo an toàn liệu) Về ổ cứng yêu cầu phải ổ dung lượng, ổ khác dung lượng lấy ổ thấp 6.3.Chọn lựa phần cứng Việc chọn lựa linh kiện phù hợp Về chipset điều khiển RAID, bạn khơng có nhiều lựa chọn chúng tích hợp BMC Tuy nhiên bạn cần ý điểm sau Hiện điều khiển RAID tích hợp thường gồm hai loại chính: chip điều khiển gắn lên BMC hỗ trợ sẵn từ chipset Thơng dụng gồm: Chipset tích hợp: + Intel ICH5R, ICH6, ICH7 Những chipset cầu nam (SouthBridge) kèm với dòng i865/875/915/925/945/955 + nVIDIA nForce2-RAID (AMD), nForce Series (AMD A64), nForce Series (AMD A64/ Intel 775) Chip điều khiển bên ngồi: Có nhiều chủng loại hãng khác Promise Technology, Silicon Image, Adaptec, thường thấy hai dịng Silicon Image Sil3112 3114 Những loại tích hợp chip cầu nam thường có độ trễ thấp, dễ sử dụng Tuy nhiên tính thường khơng nhiều phần mềm cịn hạn chế, đơi “lạm dụng” tài nguyên hệ thống cho tác vụ đọc/ghi Các loại sử dụng chip hãng thứ ba độ trễ thường cao (khơng đáng kể), phần mềm tính có phần phong phú hơn, sử dụng tối thiểu tài nguyên; loại card rời dễ thay đổi, tháo lắp cần thiết Tuy bạn cần ý điều 21 quan trọng loại Silicon Image Sil3112 có tính tương thích tương đối kém, chuyển sang hệ RAID khác bị liệu Sil3114 cao khắc phục lỗi Các hệ nForce ICH5,6,7 trao đổi ổ cứng qua lại dễ dàng, BIOS RAID chúng thông minh thường có khả nhận diện nhóm ổ cứng RAID định dạng sẵn Một số BMC ví dụ DFI Lanparty NF4 SLI-DR có hỗ trợ RAID Về giao tiếp dành cho máy tính để bàn, thơng thường bạn tìm thấy loại PATA SATA phải sử dụng nhiều cáp, SATA lựa chọn sáng suốt không tính đến tốc độ nhanh nhiều cải tiến cơng nghệ Nếu dồi tài chính, bạn để mắt đến số sản phẩm tương đối chuyên nghiệp cho phép cắm thêm RAM để dùng đệm cực lớn nhằm tăng tốc độ đáng kể Về ổ cứng bạn nên chọn loại có khả truyền liệu lớn tốc độ truy xuất nhanh Tốc độ truy xuất (Access Time) định thời gian cần thiết để đĩa cứng tìm thấy liệu cần dùng thông số nhỏ tốt Ngồi ổ cứng nên có đệm lớn (8MB trở lên), số model có dung lượng đệm 16MB công nghệ cho phép tăng hiệu làm việc đáng kể (như Seagate NCQ chẳng hạn) Tốt ổ cứng nên giống RAID bị ảnh hưởng có ổ đĩa chậm chạp dung lượng bé theo tiêu chí “con sâu làm rầu nồi canh” 6.4.Cài đặt RAID Việc cài đặt RAID nói chung chủ yếu dựa vào BIOS mainboard, RAID Controller khơng có khó khăn Sau cắm ổ cứng vào vị trí RAID bo mạch (tham khảo tài liệu kèm sản phẩm), bạn vào BIOS BMC để bật điều khiển RAID định cổng liên quan (thường mục Integrated Peripherals) Sau thao tác này, bạn lưu thông số khởi động lại máy tính Chú ý thật kĩ hình thơng báo nhấn tổ hợp phím máy tính yêu cầu (có thể Ctrl+F F4 tùy điều khiển RAID) để vào BIOS RAID Đối với BIOS RAID, loại có giao diện khác (tham khảo tài liệu kèm) bạn phải thực thao tác sau: + Chỉ định ổ cứng tham gia RAID + Chọn kiểu RAID (0/1/0+1/5) + Chỉ định Block Size: Đây chìa khóa ảnh hưởng lớn tới hiệu giàn ổ cứng chạy RAID Đối với RAID dạng Striping, Block size có nghĩa Stripe Size Nếu thơng số thiết lập không phù hợp với nhu cầu sử dụng gây lãng phí nhớ giảm hiệu Ví dụ Block Size có giá trị 64KB tối thiểu có 64KB ghi vào ổ đĩa trường hợp, file text có dung lượng 2KB Vì giá trị nên xấp xỉ tương ứng với kích thước trung bình file bạn dùng Nếu ổ cứng chứa nhiều file nhỏ ví dụ tài liệu Word, bạn nên để block size bé, chứa nhiều phim ảnh nhạc, block size lớn cho hiệu cao (nhất với hệ thống RAID 0) Bên cạnh đó, Block size cịn có chức khác định việc file ghi vào đâu Quay với ví dụ Block Size 64KB, file có kích thước nhỏ 64KB, ghi vào ổ cứng hệ thống RAID khơng có cải thiện 22 hiệu Trong trường hợp khác, file có kích thước 150KB ghi vào ổ đĩa với đoạn 64KB + 64KB + 22KB điều khiển đọc thơng tin từ ba ổ lúc cho phép tăng tốc đáng kể Nếu bạn chọn block size 128KB file ghi vào ổ 128KB + 22KB mà Thực tế bạn nên chọn Block Size 128KB cho máy tính để bàn trừ có nhu cầu riêng Sau điều khiển nhận biết hoàn hảo hệ đĩa cứng mới, bạn tiến hành cài đặt hệ điều hành format ổ RAID Windows XP lựa chọn sáng suốt Việc cài đặt Windows nói chung giống bình thường bạn cần chuẩn bị ổ đĩa mềm đĩa mềm chứa trình điều khiển (driver) cho điều khiển RAID Ngay sau nhấn bàn phím để vào cài đặt, bạn phải ý dịng chữ phía hình cài Windows để nhấn F6 kịp lúc Sau chờ lát hỏi, bạn nhấn S để đưa driver RAID vào cài đặt Các bước lại, bạn thao tác với việc cài đặt đĩa cứng bình thường Sau ổn định hệ thống, bạn ý cài thêm tiện ích điều khiển hệ thống RAID để tận dụng tính mở rộng đơi hiệu Có thể liệt kê số chương trình Intel Application Acceleration RAID Edition hay nVIDIA RAID Manager… 6.5.Tổng kết Giá trị mà RAID mang lại cho hệ thống phủ nhận – an tồn, hiệu cao tùy cấu hình Thực tế cho thấy RAID 0+1 ưa chuộng mơi trường gia đình RAID nhanh nguy hiểm nhất, cần trục trặc coi chuyện chấm dứt Trong RAID đem lại khả bảo đảm an tồn thơng tin thường đem lại cho người dùng cảm giác lãng phí (chi tiền cho ổ cứng mà hiệu dung lượng 1) RAID đem lại hiệu độ an toàn cao thiết bị điều khiển thường đắt, chưa kể đến số tiền chi cho ổ cứng nhiều nên người quan tâm trừ cơng việc cần đến Chính thế, số người dùng lại quay sang hướng sử dụng ổ đĩa SCSI để giải vấn đề hiệu năng/an tồn thơng tin, nhiên chi phí cho hệ thống SCSI loại tốt cịn đắt Nếu để ý kĩ hơn, thấy chuẩn IDE có nhiều vấn đề ví dụ ổ đĩa không thiết kế để chạy liên tục (rất quan trọng hệ thống máy chủ), dây cáp ATA cồng kềnh nên sử dụng nhiều ổ đĩa dẫn tới tượng chật kín case trường hợp xấu nhất, nhiệt lượng tỏa dẫn tới trục trặc hệ thống Nhưng với công nghệ ngày phát triển chuẩn SATA đời, chắn RAID có tương lai tươi sáng trở thành người bạn đồng hành lý tưởng cho hệ thống máy tính cá nhân cao cấp 23 CHƯƠNG 7: NGƠN NGỮ ASSEMBLY 7.1.KHÁI NIỆM VỀ ASSEMBLY  Assembly ngôn ngữ lập trình,đây loại ngơn ngữ lập trình cấp thấp, sử dụng cho vi xử lý thiết bị có lập trình  Assembly sử dụng để điều chỉnh chương trình vài trường hợp cụ thể Chẳng hạn lập trình viên sử dụng ngơn ngữ Assembly, lập trình viên viết quy trình cụ thể, đảm bảo quy trình hoạt động ổn định hiệu 7.2.CÁC THÀN PHẦN CỦA ASSEMPLY  Ngôn ngữ assembly gồm có thành phần sau:  Bảng kê khai  Mã nguồn MSIL  Nhập siêu liệu  Tài nguyên 7.3.CÁCH THỨC HOẠT ĐỘNG CỦA ASSEMBLY  Assembly biên dịch từ mã nguồn ngơn ngữ cấp cao Các lập trình viên sử dụng biện pháp trực quan để thực Đặc biệt, việc lập trình địi hỏi xác, để sau biên dịch, ngôn ngữ cấp cao chuyển thành ngơn ngữ máy đọc hiểu Vì thế, thay thực bước làm thủ công, coder sử dụng ngôn ngữ Assembly để dịch tự động ngơn ngữ cấp cao Qua giúp việc lập trình hiệu hơn, tiết kiệm thời gian  Hiện nay, ngôn ngữ Assembly sử dụng Tuy nhiên, Assembly giữ vai trị quan trọng việc lập trình Đồng thời, ngơn ngữ giữ vai trị khơng thể thiếu hoạt động tổng thể máy tính 7.4.LỢI ÍCH KHI SỬ DỤNG NGƠN NGỮ ASSEMBLY  Assembly nắm giữ nhiều vai trò hoạt động máy tính.Và số lợi ích sử dụng ngôn ngữ assembly  Hiệu suất: Ngôn ngữ Assembly hỗ trợ ngơn ngữ lập trình cấp cao hoạt động nhanh Quy trình ngơn ngữ lập trình cấp cao chạy nhanh dịch thành Assembly  Hiển thị linh hoạt: Assembly hỗ trợ người dùng theo dõi tồn hình thơng qua lệnh View Các nhà lập trình sử dụng cho tất ngôn ngữ Đây chức hữu ích để sử dụng máy trạm Bạn dùng tính để trỏ tồn hình trỏ vào chương trình theo chức phụ thuộc  Có chức đặc quyền: Ngơn ngữ Assembly cho phép người dùng truy cập vào hệ thống, sử dụng tất chức năng, theo dõi tất tập lệnh Qua giúp việc giám sát hiệu người dùng thay đổi số thay đổi cần thiết  Tương tác với tập lệnh: Thông qua Assembly, người dùng kiểm tra trạng thái Đồng thời, người dùng chờ hoạt động khơng đồng với hoạt động tiêu chuẩn thông qua lệnh View 24 7.5.ỨNG DỤNG CỦA NGÔN NGỮ ASSEMBLY  Assembly ngơn ngữ có nhiều ứng dụng Dù khơng phải ngôn ngữ cấp cao việc gần gũi với hệ thống máy tính, khơng q trừu tượng, Assembly có nhiều ứng dụng:  Lập trình vi mạch điện tử: Assembly phù hợp việc lập trình liên quan đến vi mạch điện tử Đây ngơn ngữ gần gũi với máy tính nên máy tính nhanh chóng đọc hiểu, giúp việc thiết lập chi tiết nhỏ xác  Lập trình biên dịch: Assembly giúp người dùng biên dịch ngơn ngữ cao trở nên trừu tượng  Kỹ thuật đảo ngược: Hệ ngôn ngữ cho phép người dùng thực kỹ thuật đảo ngược để hiểu rõ hệ thống máy tính, giúp việc lập trình xác  Tìm mã nguồn xấu hệ thống: Sử dụng Assembly giúp bạn dễ dàng tìm mã nguồn xấu, từ tránh tình trạng hacker, lập hệ thống tường lửa, chống virus 7.6.ƯU NHƯỢC ĐIỂM CỦA NGÔN NGỮ ASSEMBLY 7.6.1.Ưu điêm  Tối ưu hóa tốc độ thực Assembly cho sử dụng phần mềm, tài nguyên cần sử dụng, hạn chế tối đa việc sử dụng tài nguyên không cần thiết  Assembly giúp việc kiểm soát phần cứng tốt hơn, thể độ mạnh xử lý  Phù hợp với nhớ nhỏ tạo nên chương trình dương lượng nhỏ, tốn dung lượng nhớ  Do có dung lượng nhỏ nên việc hoạt động hệ thống nhanh, có tốc độ thích hợp với ứng dụng để điều khiển phần cứng  Có thể truy cập vào nhớ phần cứng  Không bị ảnh hưởng khả biên dịch Developer Do Assembly biên dịch tự động nên tối ưu mà khơng liên quan tới trình biên dịch  Có thể nhanh chóng sửa chữa lỗi chương trình 7.6.2.Nhược điêm  Nếu muốn sử dụng ngơn ngữ Assembly, developer cần có kiến thức vi xử lý  Việc trì mã tương đối phức tạp, đòi hỏi người dùng phải nhiều công sức  Tùy vào vi xử lý mà ngơn ngữ Assembly có thay đổi cho phù hợp Vì thế, chương trình cho vi xử lý khác khơng thể sử dụng cho Mỗi vi xử lý, bạn cần viết chương trình khác nhau,  Assembly thường khó lập trình tốn nhiều thời gian so với ngôn ngữ khác C hay C++  Thiết kế thuật toán Assembly bị giới hạn 25 TÀI LIỆU THAM KHẢO https://vdata.com.vn/tim-hieu-ve-raid https://www.thegioimaychu.vn/blog/tong-hop/raid-la-gi-huong-dan-lua-chon-cau-hinhraid-p1965/ https://www.phucanh.vn/cac-chuan-raid-pho-bien-tren-he-thong-may-server.html 26