3.3. Сохранность данных.

Для повышения надежности большинство производителей применяют в жестких дисках различные вариации технологии S.M.A.R.T. (Self-Monitoring Analysis and Reporting Technology — технология самотестирования и анализа). Обычно предусматривается автоматическая проверка целостности данных, состояния поверхности пластин, пере­нос информации с критических участков на нормальные и другие операции без участия пользователя. В случае нарастания фатальных ошибок программа своевременно выдаст сообщение о необходимости принятия срочных мер по спасению данных.

Также компании оснащают свои жесткие диски фирменными технологиями, реализующими противоударные функции, как при транспортировке, так и в процессе эксплуатации, что также повышает уровень сохранности данных.

4. Raid -массивы.

В серверах баз данных и в суперкомпьютерах с 1988 года применяются дис­ковые массивы RAID (Redundant Arrays of Independent Disk), в которых несколь­ко запоминающих устройств на жестких дисках объединены в один большой накопитель, обслуживаемый специальным RAID-контроллером (Слайд 11). Отличительной особенностью RAID-массивов является то, что в них используются основанные на введении информационной избыточности методы обеспечения достоверности информации, существенно повышающие надежность работы системы (при обна­ружении искаженной информации она автоматически корректируются, а неис­правный накопитель в режиме Plug & Play замещается исправным).

С помощью RAID-контроллеров, которые обычно поддерживают три уровня (специфи­кации), их можно реализовать и на ПК:

• RAID 0. Дисковый массив без гарантии отказоустойчивости (Striped Disk Array without Fault Tolerance). Данные разбиваются на блоки и каждый блок запи­сывается (считывается) на отдельный диск. Таким образом, можно осу­ществлять несколько операций ввода-вывода одновременно. Обеспечивает наивысшую производительность при интенсивной обработке запросов ввода/вывода и данных большого объема, но отказ одного диска влечет за собой потерю всех данных массива. В контроллерах RAID, как правило, можно создавать Striped-массивы из двух или одинаковых четырех дисков. Объем массива равен объему наименьшего диска, умноженному на число дисков.

• RAID 1. Дисковый массив с дублированием или зеркальный (mirroring). Зеркальное дублирование данных является традиционным способом повышения надежности дискового массива небольшого объема. Используется пары одинаковых дисков, на которые записывается одинаковая информация, и в случае отказа одного из них остается его дубль, который продолжает работать в прежнем режиме. Преимуще­ство - надежность, основной недостаток — удвоение стоимости хранения данных. В контроллерах RAID, как правило, можно создавать зеркальные массивы из двух дисков. Объем массива равен объему наименьшего диска. Большинство современных контрол­леров позволяют подключать «запасной» диск, на который в случае отказа одного из основных дисков массива вся информация пишется в фоновом режиме. Эта конфигурация выдерживает отказ двух дисков из трех.

• RAID 0+1. Распределенный массив с зеркальным дублированием. Сочетает преимущества двух описанных выше уровней, но отличается высокой стоимостью, так как требует подключения минимум четырех дисков (создается распределенный массив из двух дисков, который зеркально дублируется). Полученная конфигурация устойчива к отказу одного диска, скорость работы чуть меньше, чем у распределен­ного массива из двух дисков.

Современные дисковые RAID - массивы могут объединять 160 и более физических дисков любой емкости, формирующих до 320 и более логических дисков; имеют внутрен­ний кэш от 32 до 1000 Мбайт и разъемы для подключения внешних интерфейсов типа SCSI или Fibre Channel. Внутренняя шина контроллера имеет пропускную спо­собность 85 Мбайт/с, при использовании интерфейса Fibre Channel до 200 Мбайт/с. (Интерфейс Fibre Channel будет подробно рассматриваться в соответствующем разделе курса, посвященном построению вычислительных сетей) Информа­ционная емкость дисковых массивов RAID — от 300 до 15 000 Гбайт и выше.