Terminoloxía de almacenamento da matriz de discos de almacenamento

Para facilitar a lexibilidade dos capítulos posteriores deste libro, aquí tes algúns termos esenciais de almacenamento da matriz de discos. Para manter a compacidade dos capítulos, non se proporcionarán explicacións técnicas detalladas.

SCSI:
Abreviatura de Small Computer System Interface, foi desenvolvida inicialmente en 1979 como unha tecnoloxía de interface para minicomputadoras, pero agora portouse totalmente a PCs normais co avance da tecnoloxía informática.

ATA (Anexo AT):
Tamén coñecida como IDE, esta interface foi deseñada para conectar directamente o bus do ordenador AT fabricado en 1984 ás unidades e controladores combinados. O "AT" en ATA provén do ordenador AT, que foi o primeiro en usar o bus ISA.

Serial ATA (SATA):
Emprega a transferencia de datos en serie, transmitindo só un bit de datos por ciclo de reloxo. Aínda que os discos duros ATA utilizaron tradicionalmente modos de transferencia paralela, que poden ser susceptibles a interferencias de sinal e afectar á estabilidade do sistema durante a transferencia de datos de alta velocidade, SATA resolve este problema usando un modo de transferencia en serie con só un cable de 4 fíos.

NAS (almacenamento conectado á rede):
Conecta dispositivos de almacenamento a un grupo de ordenadores mediante unha topoloxía de rede estándar como Ethernet. NAS é un método de almacenamento a nivel de compoñentes destinado a abordar a crecente necesidade de aumentar a capacidade de almacenamento en grupos de traballo e organizacións a nivel de departamento.

DAS (almacenamento conectado directo):
Refírese a conectar dispositivos de almacenamento directamente a un ordenador mediante interfaces SCSI ou Fibre Channel. Os produtos DAS inclúen dispositivos de almacenamento e servidores sinxelos integrados que poden realizar todas as funcións relacionadas co acceso e xestión de ficheiros.

SAN (Storage Area Network):
Conéctase a un grupo de ordenadores a través de Fibre Channel. SAN ofrece conectividade multi-host pero non usa topoloxías de rede estándar. SAN céntrase en abordar problemas específicos relacionados co almacenamento en ambientes de nivel empresarial e utilízase principalmente en ambientes de almacenamento de alta capacidade.

Matriz:
Refírese a un sistema de discos composto por varios discos que funcionan en paralelo. Un controlador RAID combina varios discos nunha matriz usando a súa canle SCSI. En termos sinxelos, unha matriz é un sistema de discos formado por varios discos que traballan xuntos en paralelo. É importante ter en conta que os discos designados como recambios activos non se poden engadir a unha matriz.

Ampliación da matriz:
Implica combinar o espazo de almacenamento de dúas, tres ou catro matrices de discos para crear unha unidade lóxica cun espazo de almacenamento continuo. Os controladores RAID poden abarcar varias matrices, pero cada matriz debe ter o mesmo número de discos e o mesmo nivel RAID. Por exemplo, RAID 1, RAID 3 e RAID 5 pódense estender para formar RAID 10, RAID 30 e RAID 50, respectivamente.

Política de caché:
Refírese á estratexia de almacenamento en caché dun controlador RAID, que pode ser E/S en caché ou E/S directa. A E/S almacenada en caché usa estratexias de lectura e escritura e moitas veces almacena na caché os datos durante as lecturas. A E/S directa, pola contra, le novos datos directamente do disco a non ser que se acceda repetidamente a unha unidade de datos, nese caso emprega unha estratexia de lectura moderada e almacena os datos na caché. En escenarios de lectura totalmente aleatorias, non se almacenan datos na caché.

Ampliación da capacidade:
Cando a opción de capacidade virtual está configurada como dispoñible na utilidade de configuración rápida do controlador RAID, o controlador establece espazo no disco virtual, o que permite que os discos físicos adicionais se expandan ao espazo virtual mediante a reconstrución. A reconstrución só se pode realizar nunha única unidade lóxica dentro dunha única matriz e a expansión en liña non se pode utilizar nunha matriz spanning.

Canle:
É unha vía eléctrica utilizada para transferir datos e controlar información entre dous controladores de disco.

Formato:
É o proceso de escribir ceros en todas as áreas de datos dun disco físico (disco duro). O formato é unha operación puramente física que tamén implica a comprobación da coherencia do medio do disco e marcar sectores ilexíbeis e defectuosos. Dado que a maioría dos discos duros xa están formateados de fábrica, só é necesario formatar cando se producen erros no disco.

Recambio quente:
Cando falla un disco activo actualmente, un disco de reposto inactivo e acendido substitúe inmediatamente o disco averiado. Este método coñécese como aforro en quente. Os discos de reserva non almacenan ningún dato do usuario e pódense designar ata oito discos como recambios. Un disco de reserva quente pódese dedicar a unha única matriz redundante ou formar parte dunha agrupación de discos de reserva para toda a matriz. Cando se produce un fallo no disco, o firmware do controlador substitúe automaticamente o disco averiado por un disco de reserva quente e reconstrúe os datos do disco averiado no disco de reserva quente. Os datos só se poden reconstruír desde unha unidade lóxica redundante (excepto RAID 0) e o disco de reserva debe ter capacidade suficiente. O administrador do sistema pode substituír o disco averiado e designar o disco de substitución como o novo hot spare.

Módulo de disco de intercambio en quente:
O modo de intercambio en quente permite aos administradores do sistema substituír unha unidade de disco averiada sen apagar o servidor nin interromper os servizos de rede. Dado que todas as conexións de alimentación e cable están integradas no backplane do servidor, o intercambio en quente implica simplemente eliminar o disco da ranura da gaiola da unidade, o que é un proceso sinxelo. A continuación, insírese o disco de intercambio en quente de substitución na ranura. A tecnoloxía de intercambio en quente só funciona en configuracións de RAID 1, 3, 5, 10, 30 e 50.

I2O (entrada/saída intelixente):
I2O é unha arquitectura estándar industrial para subsistemas de entrada/saída que é independente do sistema operativo de rede e non require soporte de dispositivos externos. I2O usa programas controladores que se poden dividir en Módulos de servizos do sistema operativo (OSM) e Módulos de dispositivos de hardware (HDM).

Inicialización:
É o proceso de escribir ceros na área de datos dunha unidade lóxica e xerar os correspondentes bits de paridade para poñer a unidade lóxica nun estado listo. A inicialización elimina os datos anteriores e xera paridade, polo que unha unidade lóxica pasa por unha comprobación de coherencia durante este proceso. Non se pode utilizar unha matriz que non foi inicializada porque aínda non xerou paridade e producirá erros de comprobación de coherencia.

IOP (procesador de E/S):
O procesador de E/S é o centro de mando dun controlador RAID, responsable do procesamento de comandos, a transferencia de datos en buses PCI e SCSI, o procesamento RAID, a reconstrución da unidade de disco, a xestión da caché e a recuperación de erros.

Unidade lóxica:
Refírese a unha unidade virtual nunha matriz que pode ocupar máis dun disco físico. As unidades lóxicas dividen os discos nunha matriz ou nunha matriz espallada en espazos de almacenamento continuos distribuídos por todos os discos da matriz. Un controlador RAID pode configurar ata 8 unidades lóxicas de diferentes capacidades, sendo necesaria polo menos unha unidade lóxica por matriz. As operacións de entrada/saída só se poden realizar cando unha unidade lóxica está en liña.

Volume lóxico:
É un disco virtual formado por unidades lóxicas, tamén coñecidas como particións de disco.

Espello:
É un tipo de redundancia onde os datos dun disco son espello noutro disco. RAID 1 e RAID 10 usan espello.

Paridade:
No almacenamento e transmisión de datos, a paridade implica engadir un bit adicional a un byte para comprobar se hai erros. A miúdo xera datos redundantes a partir de dous ou máis datos orixinais, que se poden usar para reconstruír os datos orixinais a partir dun dos datos orixinais. Non obstante, os datos de paridade non son unha copia exacta dos datos orixinais.

En RAID, este método pódese aplicar a todas as unidades de disco dunha matriz. A paridade tamén se pode distribuír en todos os discos do sistema nunha configuración de paridade dedicada. Se un disco falla, os datos do disco fallido pódense reconstruír usando os datos dos outros discos e os datos de paridade.


Hora de publicación: 12-Xul-2023