Đang tải... (xem toàn văn)
Bài giảng Kiến trúc máy tính do ThS. Phạm Thanh Bình biên soạn, trong chương 6 của bài giảng trình bày nội dung về đĩa từ, RAID, đĩa CD ROM,... Để biết rõ hơn về nội dung chi tiết, mời các bạn cùng tham khảo.
KIẾN TRÚC MÁY TÍNH Giảng viên: Ths Phạm Thanh Bình Bộ mơn Kỹ thuật máy tính & mạng http://vn.myblog.yahoo.com/CNTT-wru http://ktmt.wru.googlepages.com Bộ mơn Kỹ thuật máy tính & mạng – Khoa CNTT Kiến trúc máy tính - Chương 6: MỘT SỐ THIẾT BỊ NGOẠI VI Đĩa từ RAID Đĩa CD ROM Bộ mơn Kỹ thuật máy tính & mạng – Khoa CNTT Kiến trúc máy tính - Đĩa từ Đĩa từ thiết bị có dung lượng lưu trữ lớn, tốc độ đọc/ghi nhanh, thiết bị lưu trữ máy tính Đĩa từ có giá thành rẻ RAM, tốc độ truy nhập liệu chậm hơn, thiết bị khí Bộ mơn Kỹ thuật máy tính & mạng – Khoa CNTT Kiến trúc máy tính - Bộ mơn Kỹ thuật máy tính & mạng – Khoa CNTT Kiến trúc máy tính - Bộ mơn Kỹ thuật máy tính & mạng – Khoa CNTT Kiến trúc máy tính - Một đĩa chứa nhiều đĩa kim loại, với tốc độ quay 5400, 7200, 10800 vòng/phút Một cánh tay khí gắn góc để đầu đọc (head) chuyển động bề mặt đĩa Bộ mơn Kỹ thuật máy tính & mạng – Khoa CNTT Kiến trúc máy tính - Bộ mơn Kỹ thuật máy tính & mạng – Khoa CNTT Kiến trúc máy tính - Mỗi cánh tay dịch chuyển, đầu đọc đọc liệu vòng tròn mới, goi rãnh (track) Tất các rãnh ứng với vị trí cánh tay tạo thành trụ (cylinder) Mỗi rãnh chia thành nhiều cung từ (sector), thường có 512 byte cung từ Bộ môn Kỹ thuật máy tính & mạng – Khoa CNTT Kiến trúc máy tính - Thời gian chuyển động cánh tay hai trụ vào khoảng 1ms Di chuyển cánh tay tới trụ từ tới 10 ms, tuỳ thiết bị Khi cánh tay đưa tới vị trí rãnh, thiết bị phải chờ để cung từ quay tới vị trí đầu đọc, thời gian chờ khoảng đến 10 ms, tuỳ vào tốc độ quay đĩa Đầu đọc thực đọc (hoặc ghi) liệu lên cung từ với tốc độ từ MB/s tới 160 MB/s (tuỳ loại đĩa) Bộ mơn Kỹ thuật máy tính & mạng – Khoa CNTT Kiến trúc máy tính - RAID RAID (Redundant Array of Independent Disks) kỹ thuật để tăng hiệu suất độ tin cậy đĩa, Patterson đưa năm 1988 Ý tưởng RAID ghép nhiều ổ đĩa riêng thành hệ thống đĩa, hoạt động giống ổ đĩa lớn (gọi đĩa đơn ảo) Bộ môn Kỹ thuật máy tính & mạng – Khoa CNTT Kiến trúc máy tính - 10 RAID mức RAID mức phiên đơn giản RAID mức Chỉ có bít chẵn lẻ tính tốn cho word liệu, ghi vào ổ đĩa chẵn lẻ Giống RAID mức 2, ổ đĩa phải đồng xác, word liệu cất rải rác nhiều ổ đĩa Bộ mơn Kỹ thuật máy tính & mạng – Khoa CNTT Kiến trúc máy tính - 23 Minh hoạ RAID mức với ổ chứa liệu ổ chứa bít chẵn lẻ: Bộ mơn Kỹ thuật máy tính & mạng – Khoa CNTT Kiến trúc máy tính - 24 Trong trường hợp có ổ đĩa bị hỏng, bít chẵn lẻ giúp khắc phục lỗi Khi ổ đĩa hỏng, điều khiển việc giả thiết tất bít Nếu word thu có bít chẵn lẻ bị sai, chứng tỏ bít ổ đĩa hỏng có giá trị Bộ mơn Kỹ thuật máy tính & mạng – Khoa CNTT Kiến trúc máy tính - 25 RAID mức RAID mức giống RAID mức 0, có thêm ổ đĩa để chứa strip chẵn lẻ strip liệu Nhờ độ an toàn tăng lên khơi phục lại liệu bị hỏng Bộ mơn Kỹ thuật máy tính & mạng – Khoa CNTT Kiến trúc máy tính - 26 Minh hoạ RAID mức với ổ chứa liệu ổ chứa bít chẵn lẻ: Bộ mơn Kỹ thuật máy tính & mạng – Khoa CNTT Kiến trúc máy tính - 27 Ví dụ, strip có k byte, tất strip liệu liên quan XOR với nhau, kết thu strip chẵn lẻ dài k byte Nếu ổ đĩa bị hỏng, byte bị khôi phục lại nhờ thông tin ổ đĩa chẵn lẻ Bộ mơn Kỹ thuật máy tính & mạng – Khoa CNTT Kiến trúc máy tính - 28 Thiết kế giúp tăng cường an toàn có ổ đĩa bị hỏng, lại phiền phức cần thực thay đổi nhỏ Nếu muốn thay đổi nội dung sector, phải đọc tất ổ đĩa để tính tốn lại bít chẵn lẻ, sau phải ghi lại chúng Kết ổ đĩa chẵn lẻ bị tải, dẫn tới tắc nghẽn Sự tắc nghẽn giải nhờ RAID mức Bộ mơn Kỹ thuật máy tính & mạng – Khoa CNTT Kiến trúc máy tính - 29 RAID mức Bộ mơn Kỹ thuật máy tính & mạng – Khoa CNTT Kiến trúc máy tính - 30 RAID mức không dành riêng ổ đĩa để chứa bít chẵn lẻ, mà phân phối chúng ổ đĩa thành phần Tuy nhiên, xảy biến cố hỏng đĩa, việc khơi phục lại liệu liệu ổ đĩa hỏng phức tạp Bộ mơn Kỹ thuật máy tính & mạng – Khoa CNTT Kiến trúc máy tính - 31 CD ROM Lúc đầu, đĩa quang phát triển để ghi chương trình truyền hình, sau chúng sử dụng thiết bị lưu trữ máy tính Các đĩa CD ROM tiêu chuẩn có đường kính 120 mm dày 1.2 mm, với lỗ thủng rộng 15 mm Chúng coi bền tới 100 năm! Bộ mơn Kỹ thuật máy tính & mạng – Khoa CNTT Kiến trúc máy tính - 32 Đĩa CD sản xuất cách dùng tia laser công suất lớn tạo hố có đường kính 0.8 micrơ mét trên đĩa chủ bọc thuỷ tinh \ Từ đĩa chủ người ta tạo khn đúc, có điểm gồ lên vị trí hố tia laser tạo Bên khuôn người ta đổ đầy nhựa polycarbonate lỏng để tạo thành đĩa CD, đĩa có hố lõm giống hệt đĩa chủ Sau lớp nhơm mỏng phủ lên bề mặt polycarbonate, quét lên lớp sơn bảo vệ, người ta dán nhãn Các hố lõm lớp polycarbonate gọi pit (lõm), Bộvùng môn không Kỹ thuật & mạng gọi – land (phẳng) bị máy khoéttính lõm Khoa CNTT Kiến trúc máy tính - 33 Bộ mơn Kỹ thuật máy tính & mạng – Khoa CNTT Kiến trúc máy tính - 34 Các pit land ghi theo đường xoắn ốc, vị trí gần với lỗ thủng đĩa, mở rộng phía rìa đĩa Đường xoắn ốc quanh đĩa khoảng 22188 vòng (khoảng 600 vòng mm) Nếu trải dài tới 5.6 km Bộ mơn Kỹ thuật máy tính & mạng – Khoa CNTT Kiến trúc máy tính - 35 Các ổ CD-ROM tốc độ đơn hoạt động tốc độ 75 sector/s, độ liệu 153600 byte/s 175200 byte/s (tuỳ theo cách tổ chức liệu đĩa) Các ổ đĩa tốc độ kép có tốc độ nhanh gấp đơi… Cứ vậy, ổ 40x đạt tốc độ 40 x 153600 byte/s (giả sử giao diện ổ, bus, hệ điều hành xử lý liệu với tốc độ này) Một đĩa audio CD chuẩn chứa 74 phút âm nhạc, với dung lượng 681 984 000 bytes Con số thường ghi 650 MB MB Bộ2mơn Kỹ thuật máy tínhbytes) & mạng – 20 byte (1 048 576 Khoa CNTT Kiến trúc máy tính - 36 Hết Phần Bộ mơn Kỹ thuật máy tính & mạng – Khoa CNTT Kiến trúc máy tính - 37 ... MB MB Bộ2mơn Kỹ thuật máy tínhbytes) & mạng – 20 byte (1 048 5 76 Khoa CNTT Kiến trúc máy tính - 36 Hết Phần Bộ mơn Kỹ thuật máy tính & mạng – Khoa CNTT Kiến trúc máy tính - 37 ... mơn Kỹ thuật máy tính & mạng – Khoa CNTT Kiến trúc máy tính - 26 Minh hoạ RAID mức với ổ chứa liệu ổ chứa bít chẵn lẻ: Bộ mơn Kỹ thuật máy tính & mạng – Khoa CNTT Kiến trúc máy tính - 27 Ví dụ,... chiều Bộđĩa mơn thuậtquay máy tính & mạng – Khoa CNTT Kiến trúc máy tính - 19 Minh hoạ RAID mức với ổ đĩa: Bộ môn Kỹ thuật máy tính & mạng – Khoa CNTT Kiến trúc máy tính - 20 Giải pháp đòi hỏi phải