Многопортовые озу

В отличие от стандартных ОЗУ в n-портовых ОЗУ имеется n независимых наборов шин адресов, данных и управления. В одной вычислительной машине такая ОЗУ способна обслуживать сразу множество портов. Использование многопортовой памяти по скорости значительно превышает прямой доступ к памяти. В основном используют двух- и четырехпортовые ОЗУ.

Управление вводом/выводом. Файловая система Внешние запоминающие устройства.

Основные проблемы внешних ЗУ – это объем, быстродействие и надежность. В 1987 году в университете Беркли, калифорния начат проект RAID (Redundant Array of Independent Disks) – массив независимых (недорогих) дисков с избыточностью. Предназначено для:

1. Повышение производительности дисковой памяти за счет возможности параллельного обслуживания запросов на считывание и запись, при условии, что данные находятся на различных дисках.

2. Повышенная надёжность в таких системах достигается за счет избыточности.

За стандартизацию технологии RAID отвечает международная организация RAB. Для всех уровней RAID характерно три общих свойства:

1. RAID представляет собой набор физических дисковых ЗУ, управляемых ОС и рассматриваемых как один логический диск

2. Данные распределены по физическим дискам массива

3. Избыточное дисковое пространство используется для хранения дополнительной информации, гарантирующей восстановление данных в случае искажения.

Полоса – то, где хранятся данные (единица информации на несколько бит или сектор).

Имеется несколько накопителей. Набор логически последовательных полос, одинаково расположенных на каждом диске, называется поясом (strip) или широкой полосой.

Повышение производительности дисковой подсистемы RAID достигается с помощью расслоения или расщепления. На массиве дисков выделяют полосы, размещенные на различных дисках массива. Это позволяет проводить параллельное считывание, если информация занимает больше одной полосы. В идеальном случае производительность RAID может быть увеличена во столько раз, сколько в массиве дисков с данными. Размер или ширина полосы выбираются из условия особенности каждого RAID, и она может быть равна биту, байту, сектору (512 бит) или размеру дорожки.

Всего существуют два подхода к организации RAID:

1. В операционной системе имеется ПО для обеспечения RAID

2. Аппаратный подход, с помощью специального контроллера

Повышение отказоустойчивости

Одна из целей RAID – это обнаружение и коррекция ошибок. Для достижения этого используют избыточное дисковое пространство. Существуют три основных способа повышения отказоустойчивости:

1. Дублирование (основной способ).

Заключается в создании копии всех данных, при условии, что оригиналы и копии находятся на разных дисков массива. Тогда при отказе одного из дисков, используются данные, хранящиеся на его образах. Избыточность:100%

2. Код Хэмминга

Для каждой группы полос одинаково расположенных на всех дисках массива вычисляется код Хэмминга. Корректирующие биты хранятся на специально выделенных для этого дисках. Избыточность: 30%

3. Биты паритета

Вместо кода Хэмминга пишутся биты паритета, то есть для всех битов, одинаково расположенных на всех дисках вычисляется сумма по модулю 2 и пишется на отдельный диск. Избыточность: от 50% и ниже.