טרמינולוגיה של אחסון מערך דיסק אחסון

כדי להקל על הקריאה של הפרקים הבאים בספר זה, הנה כמה מונחי אחסון חיוניים של מערך דיסקים. כדי לשמור על הקומפקטיות של הפרקים, לא יינתנו הסברים טכניים מפורטים.

SCSI:
קיצור של Small Computer System Interface, הוא פותח בתחילה בשנת 1979 כטכנולוגיית ממשק עבור מיני מחשבים, אך כעת הועבר במלואו למחשבים רגילים עם התקדמות טכנולוגיית המחשבים.

ATA (מצורף AT):
הידוע גם בשם IDE, ממשק זה תוכנן לחבר את האפיק של מחשב ה-AT שיוצר ב-1984 ישירות לכוננים ולבקרים המשולבים. ה-"AT" ב-ATA מגיע ממחשב ה-AT, שהיה הראשון שהשתמש באפיק ה-ISA.

ATA טורי (SATA):
הוא משתמש בהעברת נתונים טורית, משדר רק סיביות אחת של נתונים לכל מחזור שעון. בעוד שכוננים קשיחים של ATA השתמשו באופן מסורתי במצבי העברה מקבילים, שיכולים להיות רגישים להפרעות אותות ולהשפיע על יציבות המערכת במהלך העברת נתונים במהירות גבוהה, SATA פותר בעיה זו על ידי שימוש במצב העברה טורית עם כבל 4 חוטים בלבד.

NAS (אחסון מחובר ברשת):
הוא מחבר התקני אחסון לקבוצת מחשבים באמצעות טופולוגיית רשת רגילה כגון Ethernet. NAS היא שיטת אחסון ברמת הרכיב שמטרתה לתת מענה לצורך הגובר בקיבולת אחסון מוגברת בקבוצות עבודה ובארגונים ברמת המחלקה.

DAS (אחסון מצורף ישיר):
זה מתייחס לחיבור התקני אחסון ישירות למחשב באמצעות ממשקי SCSI או Fibre Channel. מוצרי DAS כוללים התקני אחסון ושרתים פשוטים משולבים שיכולים לבצע את כל הפונקציות הקשורות לגישה וניהול קבצים.

SAN (רשת שטח אחסון):
הוא מתחבר לקבוצת מחשבים דרך Fibre Channel. SAN מספק קישוריות מרובה מארחים אך אינו משתמש בטופולוגיות רשת סטנדרטיות. SAN מתמקדת בטיפול בבעיות ספציפיות הקשורות לאחסון בסביבות ברמת הארגון ומשמשת בעיקר בסביבות אחסון בעלות קיבולת גבוהה.

מַעֲרָך:
הכוונה היא למערכת דיסקים המורכבת ממספר דיסקים הפועלים במקביל. בקר RAID משלב דיסקים מרובים למערך באמצעות ערוץ ה-SCSI שלו. במילים פשוטות, מערך הוא מערכת דיסקים המורכבת ממספר דיסקים הפועלים יחד במקביל. חשוב לציין שלא ניתן להוסיף למערך דיסקים המיועדים כחלפים חמים.

מרחב מערך:
זה כולל שילוב של שטח האחסון של שניים, שלושה או ארבעה מערכי דיסקים כדי ליצור כונן לוגי עם שטח אחסון רציף. בקרי RAID יכולים להשתרע על פני מערכים מרובים, אך לכל מערך חייב להיות אותו מספר דיסקים ואותה רמת RAID. לדוגמה, ניתן להרחיב את RAID 1, RAID 3 ו-RAID 5 ליצירת RAID 10, RAID 30 ו-RAID 50, בהתאמה.

מדיניות מטמון:
זה מתייחס לאסטרטגיית האחסון במטמון של בקר RAID, שיכול להיות קלט/פלט במטמון או קלט/פלט ישיר. קלט/פלט שמור משתמש באסטרטגיות קריאה וכתיבה ולעתים קרובות שומר נתונים במטמון במהלך קריאה. קלט/פלט ישיר, לעומת זאת, קורא נתונים חדשים ישירות מהדיסק, אלא אם כן ניגשת שוב ושוב ליחידת נתונים, ובמקרה זה היא משתמשת באסטרטגיית קריאה מתונה ושומרת את הנתונים במטמון. בתרחישי קריאה אקראית לחלוטין, אין נתונים מאוחסנים במטמון.

הרחבת קיבולת:
כאשר אפשרות הקיבולת הווירטואלית מוגדרת לזמינה בכלי התצורה המהירה של בקר ה-RAID, הבקר מייצר שטח דיסק וירטואלי, ומאפשר לדיסקים הפיזיים הנוספים להתרחב אל המרחב הווירטואלי באמצעות שחזור. ניתן לבצע שחזור רק על כונן לוגי יחיד בתוך מערך בודד, ולא ניתן להשתמש בהרחבה מקוונת במערך מרווח.

עָרוּץ:
זהו נתיב חשמלי המשמש להעברת נתונים ומידע בקרה בין שני בקרי דיסק.

פוּרמָט:
זהו תהליך של כתיבת אפסים בכל אזורי הנתונים של דיסק פיזי (כונן קשיח). פירמוט הוא פעולה פיזית גרידא הכוללת גם בדיקת עקביות של מדיום הדיסק וסימון סקטורים בלתי קריאים ושגויים. מכיוון שרוב הכוננים הקשיחים כבר מפורמטים במפעל, העיצוב נחוץ רק כאשר מתרחשות שגיאות דיסק.

חילוף חם:
כאשר דיסק פעיל כעת נכשל, דיסק רזרבי פעיל ומופעל מחליף מיד את הדיסק הפגום. שיטה זו ידועה בשם חסך חם. דיסקים חמים אינם מאחסנים נתוני משתמש, ועד שמונה דיסקים יכולים להיות מוגדרים כחלפים חמים. דיסק חילוף חם יכול להיות מוקדש למערך מיותר בודד או להיות חלק ממאגר דיסק רזרבי חם עבור המערך כולו. כאשר מתרחשת תקלה בדיסק, הקושחה של הבקר מחליפה אוטומטית את הדיסק הכושל בדיסק חילוף חם ומשחזרת את הנתונים מהדיסק הכושל לדיסק החילוף החם. ניתן לבנות מחדש את הנתונים רק מכונן לוגי מיותר (למעט RAID 0), והדיסק החם חייב להיות בעל קיבולת מספקת. מנהל המערכת יכול להחליף את הדיסק הפגום ולהגדיר את הדיסק החלופי כחילוף החם החדש.

מודול דיסק החלפה חמה:
מצב החלפה חמה מאפשר למנהלי מערכת להחליף כונן דיסקים כושל מבלי לכבות את השרת או להפריע לשירותי הרשת. מכיוון שכל חיבורי החשמל והכבלים משולבים במישור האחורי של השרת, החלפה חמה כרוכה בהוצאת הדיסק מחריץ כלוב הכונן, וזה תהליך פשוט. לאחר מכן, דיסק ההחלפה החם החלופי מוכנס לתוך החריץ. טכנולוגיית החלפה חמה פועלת רק בתצורות של RAID 1, 3, 5, 10, 30 ו-50.

I2O (קלט/פלט אינטליגנטי):
I2O היא ארכיטקטורת תקן תעשייתי עבור תת-מערכות קלט/פלט שאינה תלויה במערכת ההפעלה של הרשת ואינה דורשת תמיכה מהתקנים חיצוניים. I2O משתמש בתוכנות מנהלי התקנים הניתנות לחלוקה למודולי שירותי מערכת הפעלה (OSM) ולמודולי התקן חומרה (HDM).

אִתחוּל:
זהו תהליך של כתיבת אפסים באזור הנתונים של כונן לוגי ויצירת סיביות זוגיות מתאימות כדי להביא את הכונן הלוגי למצב מוכן. אתחול מוחק נתונים קודמים ומייצר זוגיות, כך שכונן לוגי עובר בדיקת עקביות במהלך תהליך זה. מערך שלא אותחל אינו שמיש מכיוון שהוא עדיין לא יצר זוגיות ויגרום לשגיאות בדיקת עקביות.

IOP (מעבד I/O):
מעבד ה-I/O הוא מרכז הפיקוד של בקר RAID, האחראי על עיבוד פקודות, העברת נתונים באפיקי PCI ו-SCSI, עיבוד RAID, שחזור כונן דיסק, ניהול מטמון ושחזור שגיאות.

כונן לוגי:
זה מתייחס לכונן וירטואלי במערך שיכול לתפוס יותר מדיסק פיזי אחד. כוננים לוגיים מחלקים את הדיסקים במערך או במערך רחב למקומות אחסון רציפים המפוזרים על פני כל הדיסקים במערך. בקר RAID יכול להגדיר עד 8 כוננים לוגיים בעלי קיבולות שונות, כאשר לכל מערך נדרש לפחות כונן לוגי אחד. ניתן לבצע פעולות קלט/פלט רק כאשר כונן לוגי מחובר.

נפח לוגי:
זהו דיסק וירטואלי שנוצר על ידי כוננים לוגיים, המכונה גם מחיצות דיסק.

שיקוף:
זהו סוג של יתירות שבה נתונים בדיסק אחד משתקפים בדיסק אחר. RAID 1 ו-RAID 10 משתמשים בשיקוף.

שִׁוּוּי:
באחסון ותמסורת נתונים, זוגיות כוללת הוספת ביט נוסף לבייט כדי לבדוק אם יש שגיאות. לעתים קרובות הוא יוצר נתונים מיותרים משני נתונים מקוריים או יותר, שבהם ניתן להשתמש כדי לבנות מחדש את הנתונים המקוריים מאחד הנתונים המקוריים. עם זאת, נתוני זוגיות אינם העתק מדויק של הנתונים המקוריים.

ב-RAID, ניתן ליישם שיטה זו על כל כונני הדיסקים במערך. ניתן גם להפיץ זוגיות על פני כל הדיסקים במערכת בתצורת זוגיות ייעודית. אם דיסק נכשל, ניתן לבנות מחדש את הנתונים בדיסק הפגום באמצעות הנתונים מהדיסקים האחרים ונתוני הזוגיות.