اصطلاحات ذخیره سازی آرایه دیسک ذخیره سازی

برای تسهیل خوانایی فصل های بعدی این کتاب، در اینجا برخی از اصطلاحات ضروری ذخیره سازی آرایه دیسک آورده شده است. برای حفظ فشردگی فصول، توضیحات فنی دقیق ارائه نخواهد شد.

SCSI:
مخفف Small Computer System Interface، ابتدا در سال 1979 به عنوان یک فناوری رابط برای مینی کامپیوترها توسعه یافت، اما اکنون با پیشرفت فناوری رایانه به طور کامل به رایانه های شخصی معمولی منتقل شده است.

ATA (پیوست AT):
این رابط که با نام IDE نیز شناخته می شود، برای اتصال گذرگاه کامپیوتر AT که در سال 1984 ساخته شد، به طور مستقیم به درایوها و کنترلرهای ترکیبی طراحی شده است. "AT" در ATA از کامپیوتر AT می آید، که اولین کامپیوتری بود که از گذرگاه ISA استفاده کرد.

سریال ATA (SATA):
از انتقال داده سریال استفاده می کند و تنها یک بیت داده را در هر چرخه ساعت انتقال می دهد. در حالی که هارد دیسک‌های ATA به طور سنتی از حالت‌های انتقال موازی استفاده می‌کنند، که می‌توانند در معرض تداخل سیگنال قرار گیرند و بر پایداری سیستم در هنگام انتقال داده با سرعت بالا تأثیر بگذارند، SATA این مشکل را با استفاده از حالت انتقال سریال تنها با یک کابل 4 سیم حل می‌کند.

NAS (ذخیره‌سازی متصل به شبکه):
دستگاه های ذخیره سازی را با استفاده از توپولوژی شبکه استاندارد مانند اترنت به گروهی از رایانه ها متصل می کند. NAS یک روش ذخیره سازی در سطح مؤلفه است که هدف آن رفع نیاز روزافزون برای افزایش ظرفیت ذخیره سازی در گروه های کاری و سازمان های سطح بخش است.

DAS (ذخیره سازی پیوست شده مستقیم):
این به اتصال مستقیم دستگاه های ذخیره سازی به رایانه از طریق رابط های SCSI یا Fiber Channel اشاره دارد. محصولات DAS شامل دستگاه‌های ذخیره‌سازی و سرورهای ساده یکپارچه می‌شوند که می‌توانند تمام عملکردهای مرتبط با دسترسی و مدیریت فایل را انجام دهند.

SAN (شبکه منطقه ذخیره سازی):
از طریق کانال فیبر به گروهی از رایانه ها متصل می شود. SAN اتصال چند میزبان را فراهم می کند اما از توپولوژی های شبکه استاندارد استفاده نمی کند. SAN بر روی پرداختن به مسائل خاص مربوط به ذخیره سازی در محیط های سطح سازمانی تمرکز دارد و در درجه اول در محیط های ذخیره سازی با ظرفیت بالا استفاده می شود.

آرایه:
به سیستم دیسکی اطلاق می شود که از چندین دیسک تشکیل شده است که به صورت موازی کار می کنند. یک کنترلر RAID چندین دیسک را با استفاده از کانال SCSI خود در یک آرایه ترکیب می کند. به زبان ساده، آرایه یک سیستم دیسکی متشکل از چندین دیسک است که به طور موازی با هم کار می کنند. توجه به این نکته مهم است که دیسک هایی که به عنوان یدکی داغ تعیین شده اند را نمی توان به یک آرایه اضافه کرد.

پوشش آرایه:
این شامل ترکیب فضای ذخیره سازی دو، سه یا چهار آرایه دیسک برای ایجاد یک درایو منطقی با فضای ذخیره سازی مداوم است. کنترل‌کننده‌های RAID می‌توانند چندین آرایه را پوشش دهند، اما هر آرایه باید تعداد دیسک‌های مشابه و سطح RAID یکسان داشته باشد. به عنوان مثال، RAID 1، RAID 3 و RAID 5 را می توان به ترتیب RAID 10، RAID 30 و RAID 50 تشکیل داد.

خط مشی کش:
این به استراتژی کش کردن یک کنترلر RAID اشاره دارد که می تواند ورودی/خروجی کش یا ورودی/خروجی مستقیم باشد. I/O حافظه پنهان از استراتژی های خواندن و نوشتن استفاده می کند و اغلب داده ها را در حین خواندن ذخیره می کند. از سوی دیگر، ورودی/خروجی مستقیم، داده‌های جدید را مستقیماً از دیسک می‌خواند، مگر اینکه به یک واحد داده به طور مکرر دسترسی داشته باشید، در این صورت از یک استراتژی خواندن متوسط ​​استفاده می‌کند و داده‌ها را در حافظه پنهان نگه می‌دارد. در سناریوهای خواندن کاملا تصادفی، هیچ داده ای ذخیره نمی شود.

افزایش ظرفیت:
هنگامی که گزینه ظرفیت مجازی در ابزار پیکربندی سریع کنترلر RAID تنظیم می شود، کنترل کننده فضای دیسک مجازی را ایجاد می کند و به دیسک های فیزیکی اضافی اجازه می دهد تا از طریق بازسازی به فضای مجازی گسترش یابند. بازسازی فقط روی یک درایو منطقی در یک آرایه واحد انجام می شود و گسترش آنلاین نمی تواند در یک آرایه پوشیده استفاده شود.

کانال:
این یک مسیر الکتریکی است که برای انتقال داده ها و کنترل اطلاعات بین دو کنترل کننده دیسک استفاده می شود.

قالب:
این فرآیند نوشتن صفر در تمام مناطق داده یک دیسک فیزیکی (هارد دیسک) است. قالب‌بندی یک عملیات کاملاً فیزیکی است که شامل بررسی سازگاری محیط دیسک و علامت‌گذاری بخش‌های ناخوانا و بد است. از آنجایی که اکثر هارد دیسک ها قبلاً در کارخانه فرمت شده اند، فرمت کردن تنها زمانی ضروری است که خطاهای دیسک رخ دهد.

یدکی داغ:
هنگامی که یک دیسک فعال فعلی از کار می افتد، یک دیسک یدکی غیرفعال و روشن بلافاصله جایگزین دیسک خراب می شود. این روش به عنوان گرم نگهدارنده شناخته می شود. دیسک‌های یدکی داغ هیچ اطلاعات کاربر را ذخیره نمی‌کنند و حداکثر هشت دیسک را می‌توان به‌عنوان یدکی داغ تعیین کرد. یک دیسک یدکی داغ می تواند به یک آرایه اضافی اختصاص داده شود یا بخشی از یک دیسک یدکی داغ برای کل آرایه باشد. هنگامی که خرابی دیسک رخ می دهد، سیستم عامل کنترل کننده به طور خودکار دیسک خراب را با یک دیسک یدکی داغ جایگزین می کند و داده ها را از دیسک خراب روی دیسک یدکی داغ بازسازی می کند. داده ها را فقط می توان از یک درایو منطقی اضافی (به جز RAID 0) بازسازی کرد و دیسک یدکی داغ باید ظرفیت کافی داشته باشد. مدیر سیستم می تواند دیسک خراب را جایگزین کند و دیسک جایگزین را به عنوان یدکی داغ جدید تعیین کند.

ماژول Hot Swap Disk:
حالت Hot swap به مدیران سیستم اجازه می دهد تا یک درایو دیسک خراب را بدون خاموش کردن سرور یا قطع کردن خدمات شبکه جایگزین کنند. از آنجایی که تمام اتصالات برق و کابل در صفحه پشتی سرور یکپارچه شده‌اند، تعویض داغ به سادگی شامل برداشتن دیسک از شکاف قفس درایو است که یک فرآیند ساده است. سپس، دیسک تعویض داغ جایگزین در شکاف قرار می گیرد. فناوری Hot Swap فقط در پیکربندی‌های RAID 1، 3، 5، 10، 30 و 50 کار می‌کند.

I2O (ورودی/خروجی هوشمند):
I2O یک معماری استاندارد صنعتی برای زیرسیستم های ورودی/خروجی است که مستقل از سیستم عامل شبکه است و نیازی به پشتیبانی از دستگاه های خارجی ندارد. I2O از برنامه های درایور استفاده می کند که می توانند به ماژول های خدمات سیستم عامل (OSM) و ماژول های دستگاه سخت افزار (HDM) تقسیم شوند.

مقداردهی اولیه:
این فرآیند نوشتن صفر در ناحیه داده یک درایو منطقی و تولید بیت های برابری متناظر برای آوردن درایو منطقی به حالت آماده است. راه‌اندازی داده‌های قبلی را حذف می‌کند و برابری ایجاد می‌کند، بنابراین یک درایو منطقی در طول این فرآیند تحت بررسی سازگاری قرار می‌گیرد. آرایه ای که مقداردهی اولیه نشده است قابل استفاده نیست زیرا هنوز برابری ایجاد نکرده است و منجر به خطاهای بررسی سازگاری می شود.

IOP (پردازنده I/O):
پردازنده ورودی/خروجی مرکز فرمان یک کنترلر RAID است که وظیفه پردازش فرمان، انتقال داده در گذرگاه های PCI و SCSI، پردازش RAID، بازسازی درایو دیسک، مدیریت کش و بازیابی خطا را بر عهده دارد.

درایو منطقی:
به یک درایو مجازی در یک آرایه اشاره دارد که می تواند بیش از یک دیسک فیزیکی را اشغال کند. درایوهای منطقی دیسک ها را در یک آرایه یا یک آرایه پوشیده به فضاهای ذخیره سازی پیوسته تقسیم می کنند که در تمام دیسک های موجود در آرایه توزیع شده اند. یک کنترلر RAID می تواند تا 8 درایو منطقی با ظرفیت های مختلف را تنظیم کند که حداقل یک درایو منطقی برای هر آرایه لازم است. عملیات ورودی/خروجی را فقط زمانی می توان انجام داد که یک درایو منطقی آنلاین باشد.

حجم منطقی:
این یک دیسک مجازی است که توسط درایوهای منطقی تشکیل شده است که به عنوان پارتیشن دیسک نیز شناخته می شود.

آینه کاری:
این یک نوع افزونگی است که در آن داده های یک دیسک روی دیسک دیگر منعکس می شود. RAID 1 و RAID 10 از Mirroring استفاده می کنند.

برابری:
در ذخیره سازی و انتقال داده، برابری شامل اضافه کردن یک بیت اضافی به یک بایت برای بررسی خطاها است. اغلب داده های اضافی را از دو یا چند داده اصلی تولید می کند، که می تواند برای بازسازی داده های اصلی از یکی از داده های اصلی استفاده شود. با این حال، داده های برابری کپی دقیقی از داده های اصلی نیست.

در RAID، این روش را می توان برای تمام درایوهای دیسک در یک آرایه اعمال کرد. برابری همچنین می تواند در تمام دیسک های سیستم در یک پیکربندی برابری اختصاصی توزیع شود. اگر دیسکی از کار بیفتد، داده‌های روی دیسک خراب را می‌توان با استفاده از داده‌های دیسک‌های دیگر و داده‌های برابری بازسازی کرد.