Thuật ngữ lưu trữ mảng đĩa lưu trữ

Để dễ đọc các chương tiếp theo trong cuốn sách này, đây là một số thuật ngữ lưu trữ mảng đĩa cần thiết. Để duy trì tính cô đọng của các chương, chúng tôi sẽ không cung cấp các giải thích kỹ thuật chi tiết.

SCSI:
Viết tắt của Giao diện hệ thống máy tính nhỏ, ban đầu nó được phát triển vào năm 1979 như một công nghệ giao diện cho máy tính mini nhưng hiện đã được chuyển hoàn toàn sang PC thông thường với sự tiến bộ của công nghệ máy tính.

ATA (Đính kèm AT):
Còn được gọi là IDE, giao diện này được thiết kế để kết nối bus của máy tính AT sản xuất năm 1984 trực tiếp với các ổ đĩa và bộ điều khiển kết hợp. “AT” trong ATA xuất phát từ máy tính AT, đây là máy tính đầu tiên sử dụng bus ISA.

ATA nối tiếp (SATA):
Nó sử dụng truyền dữ liệu nối tiếp, chỉ truyền một bit dữ liệu trong mỗi chu kỳ đồng hồ. Trong khi ổ cứng ATA theo truyền thống sử dụng các chế độ truyền song song, có thể dễ bị nhiễu tín hiệu và ảnh hưởng đến độ ổn định của hệ thống trong quá trình truyền dữ liệu tốc độ cao, thì SATA giải quyết vấn đề này bằng cách sử dụng chế độ truyền nối tiếp chỉ với cáp 4 dây.

NAS (Bộ lưu trữ đính kèm mạng):
Nó kết nối các thiết bị lưu trữ với một nhóm máy tính bằng cách sử dụng cấu trúc liên kết mạng tiêu chuẩn như Ethernet. NAS là một phương pháp lưu trữ cấp thành phần nhằm giải quyết nhu cầu ngày càng tăng về dung lượng lưu trữ trong các nhóm làm việc và tổ chức cấp phòng ban.

DAS (Bộ nhớ đính kèm trực tiếp):
Nó đề cập đến việc kết nối các thiết bị lưu trữ trực tiếp với máy tính thông qua giao diện SCSI hoặc Fibre Channel. Các sản phẩm DAS bao gồm các thiết bị lưu trữ và máy chủ đơn giản tích hợp có thể thực hiện tất cả các chức năng liên quan đến truy cập và quản lý tệp.

SAN (Mạng vùng lưu trữ):
Nó kết nối với một nhóm máy tính thông qua Kênh sợi quang. SAN cung cấp kết nối nhiều máy chủ nhưng không sử dụng cấu trúc liên kết mạng tiêu chuẩn. SAN tập trung vào việc giải quyết các vấn đề cụ thể liên quan đến lưu trữ trong môi trường cấp doanh nghiệp và chủ yếu được sử dụng trong môi trường lưu trữ dung lượng cao.

Mảng:
Nó đề cập đến một hệ thống đĩa bao gồm nhiều đĩa hoạt động song song. Bộ điều khiển RAID kết hợp nhiều đĩa thành một mảng bằng kênh SCSI của nó. Nói một cách đơn giản, mảng là một hệ thống đĩa bao gồm nhiều đĩa hoạt động song song với nhau. Điều quan trọng cần lưu ý là không thể thêm các đĩa được chỉ định là phụ tùng nóng vào một mảng.

Mảng kéo dài:
Nó liên quan đến việc kết hợp không gian lưu trữ của hai, ba hoặc bốn mảng đĩa để tạo ra một ổ đĩa logic có không gian lưu trữ liên tục. Bộ điều khiển RAID có thể trải rộng trên nhiều mảng, nhưng mỗi mảng phải có cùng số lượng đĩa và cùng cấp độ RAID. Ví dụ: RAID 1, RAID 3 và RAID 5 có thể được mở rộng để tạo thành RAID 10, RAID 30 và RAID 50 tương ứng.

Chính sách bộ đệm:
Nó đề cập đến chiến lược bộ nhớ đệm của bộ điều khiển RAID, có thể là I/O được lưu trong bộ nhớ đệm hoặc I/O trực tiếp. I/O được lưu vào bộ nhớ đệm sử dụng chiến lược đọc và ghi và thường lưu trữ dữ liệu vào bộ nhớ đệm trong quá trình đọc. Mặt khác, I/O trực tiếp đọc dữ liệu mới trực tiếp từ đĩa trừ khi đơn vị dữ liệu được truy cập nhiều lần, trong trường hợp đó, nó sử dụng chiến lược đọc vừa phải và lưu trữ dữ liệu vào bộ nhớ đệm. Trong các trường hợp đọc hoàn toàn ngẫu nhiên, không có dữ liệu nào được lưu vào bộ đệm.

Mở rộng công suất:
Khi tùy chọn dung lượng ảo được đặt thành khả dụng trong tiện ích cấu hình nhanh của bộ điều khiển RAID, bộ điều khiển sẽ thiết lập không gian đĩa ảo, cho phép các ổ đĩa vật lý bổ sung mở rộng vào không gian ảo thông qua quá trình tái thiết. Việc tái thiết chỉ có thể được thực hiện trên một ổ đĩa logic duy nhất trong một mảng duy nhất và không thể sử dụng tính năng mở rộng trực tuyến trong một mảng mở rộng.

Kênh:
Nó là một đường dẫn điện được sử dụng để truyền dữ liệu và điều khiển thông tin giữa hai bộ điều khiển đĩa.

Định dạng:
Đó là quá trình ghi số không trên tất cả các vùng dữ liệu của đĩa vật lý (ổ cứng). Định dạng là một hoạt động thuần túy vật lý cũng bao gồm việc kiểm tra tính nhất quán của phương tiện đĩa và đánh dấu các thành phần xấu và không thể đọc được. Vì hầu hết các ổ đĩa cứng đã được định dạng tại nhà máy nên việc định dạng chỉ cần thiết khi xảy ra lỗi đĩa.

Dự phòng nóng:
Khi một đĩa hiện đang hoạt động bị lỗi, một đĩa dự phòng đang chạy không hoạt động sẽ ngay lập tức thay thế đĩa bị lỗi. Phương pháp này được gọi là tiết kiệm nóng. Đĩa dự phòng nóng không lưu trữ bất kỳ dữ liệu người dùng nào và có thể chỉ định tối đa tám đĩa làm phụ tùng nóng. Đĩa dự phòng nóng có thể được dành riêng cho một mảng dự phòng duy nhất hoặc là một phần của nhóm đĩa dự phòng nóng cho toàn bộ mảng. Khi xảy ra lỗi đĩa, chương trình cơ sở của bộ điều khiển sẽ tự động thay thế đĩa bị lỗi bằng một đĩa dự phòng nóng và tái tạo lại dữ liệu từ đĩa bị lỗi vào đĩa dự phòng nóng. Dữ liệu chỉ có thể được xây dựng lại từ ổ đĩa logic dự phòng (trừ RAID 0) và đĩa dự phòng nóng phải có đủ dung lượng. Quản trị viên hệ thống có thể thay thế đĩa bị lỗi và chỉ định đĩa thay thế làm đĩa dự phòng nóng mới.

Mô-đun đĩa trao đổi nóng:
Chế độ trao đổi nóng cho phép quản trị viên hệ thống thay thế ổ đĩa bị lỗi mà không cần tắt máy chủ hoặc làm gián đoạn các dịch vụ mạng. Vì tất cả các kết nối nguồn và cáp đều được tích hợp trên bảng nối đa năng của máy chủ nên việc trao đổi nóng chỉ cần tháo đĩa ra khỏi khe lồng ổ đĩa, đây là một quá trình đơn giản. Sau đó, đĩa trao đổi nóng thay thế được lắp vào khe cắm. Công nghệ trao đổi nóng chỉ hoạt động ở cấu hình RAID 1, 3, 5, 10, 30 và 50.

I2O (Đầu vào/Đầu ra thông minh):
I2O là kiến ​​trúc tiêu chuẩn công nghiệp dành cho các hệ thống con đầu vào/đầu ra độc lập với hệ điều hành mạng và không yêu cầu hỗ trợ từ các thiết bị bên ngoài. I2O sử dụng các chương trình trình điều khiển có thể được chia thành Mô-đun dịch vụ hệ điều hành (OSM) và Mô-đun thiết bị phần cứng (HDM).

Khởi tạo:
Đó là quá trình ghi các số 0 trên vùng dữ liệu của ổ đĩa logic và tạo ra các bit chẵn lẻ tương ứng để đưa ổ đĩa logic vào trạng thái sẵn sàng. Quá trình khởi tạo sẽ xóa dữ liệu trước đó và tạo tính chẵn lẻ, do đó ổ đĩa logic sẽ trải qua quá trình kiểm tra tính nhất quán trong quá trình này. Một mảng chưa được khởi tạo sẽ không thể sử dụng được vì nó chưa tạo ra tính chẵn lẻ và sẽ dẫn đến lỗi kiểm tra tính nhất quán.

IOP (Bộ xử lý I/O):
Bộ xử lý I/O là trung tâm chỉ huy của bộ điều khiển RAID, chịu trách nhiệm xử lý lệnh, truyền dữ liệu trên bus PCI và SCSI, xử lý RAID, tái tạo ổ đĩa, quản lý bộ đệm và khôi phục lỗi.

Ổ đĩa logic:
Nó đề cập đến một ổ đĩa ảo trong một mảng có thể chiếm nhiều hơn một đĩa vật lý. Ổ đĩa logic chia các đĩa thành một mảng hoặc một mảng mở rộng thành các không gian lưu trữ liên tục được phân bổ trên tất cả các đĩa trong mảng. Bộ điều khiển RAID có thể thiết lập tối đa 8 ổ đĩa logic có dung lượng khác nhau, với ít nhất một ổ đĩa logic cần thiết cho mỗi mảng. Hoạt động đầu vào/đầu ra chỉ có thể được thực hiện khi ổ đĩa logic trực tuyến.

Khối lượng hợp lý:
Nó là một đĩa ảo được hình thành bởi các ổ đĩa logic, còn được gọi là phân vùng đĩa.

Phản ánh:
Đó là một kiểu dự phòng trong đó dữ liệu trên một đĩa được sao chép trên một đĩa khác. RAID 1 và RAID 10 sử dụng tính năng phản chiếu.

Tính chẵn lẻ:
Trong lưu trữ và truyền dữ liệu, tính chẵn lẻ liên quan đến việc thêm một bit bổ sung vào byte để kiểm tra lỗi. Nó thường tạo ra dữ liệu dư thừa từ hai hoặc nhiều dữ liệu gốc, có thể được sử dụng để xây dựng lại dữ liệu gốc từ một trong các dữ liệu gốc. Tuy nhiên, dữ liệu chẵn lẻ không phải là bản sao chính xác của dữ liệu gốc.

Trong RAID, phương pháp này có thể được áp dụng cho tất cả các ổ đĩa trong một mảng. Tính chẵn lẻ cũng có thể được phân phối trên tất cả các đĩa trong hệ thống theo cấu hình chẵn lẻ chuyên dụng. Nếu một đĩa bị lỗi, dữ liệu trên đĩa bị lỗi có thể được xây dựng lại bằng cách sử dụng dữ liệu từ các đĩa khác và dữ liệu chẵn lẻ.