Інтерфейс serial ata.

З появою стандарту АТА-6 могло показатися, що використовуваний більше 10 років паралельний інтерфейс АТА вже виходить з гри. Передача даних, здійснювана по плоскому кабелю із швидкістю більше 100 Мбайт/с, породжує безліч проблем, пов'язаних з синхронізацією сигналу і електромагнітним випромінюванням. Їх рішенням став новий послідовний інтерфейс ATA (Serial ATA), що прийшов на зміну паралельному інтерфейсу фізичних накопичувачів. Serial ATA назад сумісний на програмному рівні, тобто раніше використовуване програмне забезпечення взаємодіє з новою архітектурою без яких-небудь обмежень. Іншими словами, існуюча базова система вводу-виводу, операційні системи і утиліти, що працюють з паралельним АТА, так само працюватимуть і з послідовним інтерфейсом. Serial ATA підтримує всі існуючі пристрої АТА і ATAPI, до числа яких входять дисководи CD-ROM, CD-RW і DVD, накопичувачі на магнітній стрічці, дисководи SuperDisk, а також накопичувачі інших типів, підтримувані в даний час паралельним АТА.

Існують, звичайно, певні фізичні відмінності: не можна, наприклад, підключити дисководи стандарту АТА до хост-адаптерів послідовного інтерфейсу АТА або навпаки. У Serial ATA використовуються вужчі 7-контактні кабелі, що дозволяють спростити схему підключення системних компонентів і зменшити габарити кабельних роз'ємів. Конструкція мікросхеми Serial ATA відрізняється зменшеною кількістю контактів і зниженою напругою живлення. Всі ці зміни дозволили уникнути багатьох проблем, характерних для паралельного інтерфейсу АТА.

Очевидно, що через деякий час Serial ATA (SATA), як фактичний стандарт внутрішніх накопичувачів, повністю замінить паралельний інтерфейс АТА. Перехід від стандартів АТА до SATA здійснюватиметься поступово, причому можливостями інтерфейсу АТА можна буде скористатися протягом всього часу переходу.

У лютому 2000 року відбувся офіційний Форум розробників Intel, на якому було оголошено про створення спеціальної робочої групи, розробкою стандарту Serial ATA, що займається. Першими членами цієї групи стали компанії APT Technologies, Dell, IBM, Intel, Maxtor, Quantum і Seagate. В даний час група налічує більше 60 компаній з різних галузей промисловості. У листопаді 2000 року була завершена перша специфікація Serial АТА 1.0, яку можна одержати на Web-вузлі Serial ATA Working Group (http: / /www. ser ialata. org).

Послідовний інтерфейс АТА одноразово передає тільки один біт даних. У інтерфейсі використовується вузький 7-жильний кабель з ключовими роз'ємами шириною не більш 14 мм (0,55 дюйми) на кожному кінці. Подібна конструкція дозволяє уникнути проблем з циркуляцією повітря, виникаючих при використовуванні ширших плоских кабелів стандарту АТА. Слід помітити, що роз'єми знаходяться тільки на кінцях кабелів. Кабелі, у свою чергу, використовуються для з'єднання пристрою безпосередньо з контроллером (звично на системній платні). У послідовному інтерфейсі перемички головний/підлеглий не використовуються, оскільки кожен кабель підтримує тільки один пристрій. Кінці кабелю абсолютно однакові, тобто роз'єм системної плати і роз'єм під'єднуваного пристрою практично не відрізняються. Максимальна довжина кабелю SATA досягає одного метра (39,37 дюйми), що значно більше 18-дюймового максимуму для паралельного інтерфейсу АТА. Швидкість передачі даних послідовного інтерфейсу, що використовує вужчий, довший і менш дорожчий кабель, рівна 150 Мбайт/с (у півтора рази більше швидкості передачі паралельного AT А/100). В майбутньому ця швидкість збільшиться до 300 або навіть 600 Мбайт/с.

Тип Serial АТА	Ширина шини, битий	Частота шини, Мгц	Число циклів даних за такт	Пропускна спроможність, Мбайт/с
SATA-150	1	1500	1	150
SATA-300	1	3000	1	300
SATA-600	1	6000	1	600

ІНТЕРФЕЙС SCSI (Small Computer System Interface).

Інтерфейс малих комп'ютерних систем, або SCSI, не дисковий, а системний. Це не черговий різновид контроллера, це шина, яка може забезпечити роботу восьми або шістнадцяти пристроїв. Деякі адаптери дозволяють підключити і більше пристроїв.

Один з пристроїв, що називається основним (host) адаптером, виконує роль зв'язуючої ланки між шиною SCSI і системною шиною персонального комп'ютера. Шина SCSI взаємодіє не з самими пристроями (наприклад, з жорсткими дисками), а з вбудованими в них контроллерами.

Як вже згадувалося, шина SCSI може забезпечити роботу 8 або 16 підключених до неї модулів, кожному з яких привласнюється ідентифікаційний номер — SCSI ID. Один з модулів є платою адаптера, встановленою в комп'ютері; інші сім — периферійними пристроями. До одного і того ж основного адаптера можна підключати жорсткі диски, накопичувачі на магнітній стрічці, CD-ROM, сканери і інші пристрої (не більше семи або п'ятнадцяти). Оскільки в більшості комп'ютерів можна встановлювати до чотирьох основних адаптерів, а до кожної шини SCSI можна підключати до 15 периферійних пристроїв, та загальна кількість пристроїв може досягати 60! Більш того, існують також двохканальні адаптери, що дозволяють подвоїти це число.

SCSI є швидким інтерфейсом, чудово відповідним для високопродуктивних робочих станцій, серверів або яких-небудь інших систем, яким життєво необхідний ефективний інтерфейс для пристроїв зберігання даних. Остання версія інтерфейсу Ultra4 (Ultra320) SCSI підтримує швидкість передачі даних до 320 Мбайт/с.

Купуючи жорсткий диск SCSI, ви насправді купуєте відразу три пристрої: власне жорсткий диск, контроллер і адаптер SCSI. По суті, більшість дисків SCSI є жорсткими дисками IDE з вбудованим адаптером шини SCSI. Але ви можете абсолютно не цікавитися типом контроллера, встановленого в жорсткому диску. Безпосередньо до нього комп'ютер звернутися не може, як це відбувається при підключенні звичного контроллера до системної шини. Взаємодія з пристроями SCSI здійснюється через основний адаптер, встановлений в роз'єм системної шини, тому звернутися до жорсткого диска можна тільки відповідно до протоколу SCSI.

Стандарти SPI (SCSI Parallel Interface)

Стандарт SCSI-3	Поширена назва	Відповідає технології	Реальна швидкість, Мбайт/с
SPI Ultra	SCSI	Fast-20	20/40
SPI-2	UItra2SCSI	Fast-40	40/80
SPI-3	Ultra3 SCSI	Fast-80DT	160
SPI-4	UItra4SCSI	Fast-160DT	320

У деяких компаніях стандарт SPI-3 (UltraS SCSI) носить назву Ultral60 або Ultral60+, а стандарт SPI-4 (Ultra4 SCSI) — Ultra320 або Ultra320+. Назва Ultral 60/320 відноситься до будь-якого пристрою, який включає перші три з п'яти основних можливостей специфікації Ultra3/4 SCSI. Назва Ultral60/320+ указує, що даний пристрій підтримує всі п'ять основних властивостей специфікації.

При спільній роботі адаптерів стандарту SCSI-1 і периферійних пристроїв стандарту SCSI-2 проблем з сумісністю не виникає. Як вже наголошувалося, практично будь-який пристрій, що відповідає вимогам стандарту SCSI-1, можна вважати відповідним SCSI-2 (і навіть SCSI-3). Звичайно, в цих пристроях не передбачено швидкого обміну даними і збільшення розрядності шини, але через контроллер SCSI-1 можна передавати всі додаткові команди, визначені в SCSI-2. Іншими словами, особливої різниці між сумісними пристроями стандартів SCSI-1 і SCSI-2 немає.

Кабелі і роз'єми SCSI

Стандарт SCSI пред'являє досить жорсткі вимоги до кабелів і роз'ємів. Для внутрішньосистемних з'єднань використовується 50-контактний неекранований роз'єм, а для зовнішніх— аналогічний екранований роз'єм типа Centronics (з фіксатором). У офіційній документації екранований роз'єм іноді називають Alternative 2. Для однодротяної і диференціальної шин передбачене як пасивне, так і активне навантаження ліній (активна переважно). 50-контактний кабель стандарту SCSI називається кабелем типу А.

У старих 8-розрядних адаптерах і зовнішніх пристроях SCSI використовується роз'єм типа Centronics. На мал. 8.4 показаний зовнішній вигляд 50-контактного роз'єму.

Мал. 8.4. Зовнішній вигляд 50-контактного роз'єму SCSI (Alternative 2)

У стандарті SCSI-2 кабелі типу А можуть закінчуватися також 50-контактними роз'ємами типа D із зменшеним кроком висновків. Такі роз'єми іноді називають Alternative 1. Зовнішній вигляд цього роз'єму показаний на мал. 8.5.

Мал. 8.5. Зовнішній вигляд 50-контактного роз'єму SCSI (Alternative I)

Роз'єм Alternative 2 типа Centronics дістався SCSI-2 від попередньої версії. Для 16- і 32-розрядних шин в стандарті SCSI-2 передбачений 68-контактний кабель В, який повинен підключатися одночасно з кабелем А. Однако кабель В не одержав широкого визнання і із стандарту SCSI-3 виключений.

Замість нещасливого кабелю У в стандарті SCSI-3 з'явився 68-контактний кабель Р. На обох кабелях (типів А і Р) можуть бути змонтовані або екрановані, або неекрановані роз'єми типа D. Вони повинні бути забезпечені фіксаторами-клямками, а не дротяними кільцями, як роз'єми Centronics. Для кращої перешкодозахисної навантаження ліній в однодротяних шинах повинне бути активним. На мал. 8.6 показаний 68-контактний роз'єм.

Мал. 8.6. Зовнішній вигляд 68-контактного роз'єму SCSI

У масивах накопичувачів використовується 80-контактний роз'єм, званий Alternative 4. Накопичувачі з таким роз'ємом підтримують "гаряче" підключення пристроїв, тобто пристрої SCSI можна підключати і відключати при включеному живленні. На мал. 8.7 показаний 80-контактний роз'єм.

Мал. 8.7. Зовнішній вигляд 80-контактного роз'єму SCSI (Alternative 4)

Компанія Apple і деякі інші виробники пристроїв SCSI використовують 25-контактний кабель. Роз'єм цього кабелю аналогічний роз'єму паралельного порту PC. При неправильному підключенні пристрій SCSI або системна плата можуть вийти з ладу. Якщо ж ви використовуєте такий кабель, то помітьте його якимсь чином (наприклад, поставте кольорові мітки на всі роз'єми пристроїв SCSI). А взагалі краще не використовувати цей тип кабелю. На мал. 8.8 показаний 25-контактний роз'єм.

Мал. 8.8. Зовнішній вигляд 25-контактного роз'єму SCSI

Крайові навантаження

Дуже важливо правильно встановити крайові навантаження на шині SCSI. Для неї передбачені наступні типи крайових навантажень:

• пасивні;

• активні (також звані Alternative 2);

• Forced Perfect Termination (FPT): FPT-3, FPT-18 і FPT-27;

• High Voltage Differential (HVD);

• Low Voltage Differential (LVD).

Перші три типи навантажень застосовуються тільки в асиметричних шинах SCSI. Для управління крайовими навантаженнями шини використовується пасивна мережа резисторів опором 220 або 330 Ом. Пасивні крайові навантаження повинні застосовуватися тільки у вузьких (8-розрядних) шинах SCSI, що працюють з частотою 5 Мгц. Як правило, пасивні резистори навантажень задовольняють вимогам передачі сигналу на короткі відстані, наприклад на 0,5-1 м, але для довших відстаней краще використовувати активні крайові навантаження відповідно до стандарту Fast SCSI.

Конфігурація дисків SCSI

Настроювати диски SCSI нескладно, і ця процедура обумовлена стандартом SCSI. Для настройки жорсткого диска слід належним чином встановити ідентифікатор (адреса) SCSI ID (від 0 до 7 або від 0 до 15) і (при необхідності) резистори навантажень.

Встановити ідентифікатор SCSI ID дуже просто. До однієї шини SCSI можна підключити до восьми пристроїв, і у кожного з них повинна бути унікальна адреса — SCSI ID. Одна адреса відводиться для основного адаптера, а інші сім призначені для периферійних пристроїв. Більшості основних адаптерів при заводській настройці привласнюється адреса з вищим пріоритетом — ID 7. Решта пристроїв повинна мати різні адреси ID, інакше конфлікти між ними неминучі. У деяких основних адаптерах передбачається завантаження системи тільки з жорсткого диска, якому привласнена конкретна адреса ID. У старих адаптерах компанії Adaptec у завантажувального диска повинна бути адреса ID 0, а в нових він може бути будь-яким.

Ідентифікатор SCSI ID звичайно указують за допомогою перемичок, встановлених безпосередньо в жорсткому диску. Якщо жорсткий диск зібраний в окремому корпусі, то іноді на його задній стінці можна знайти перемикач вибору SCSI ID. Він може бути кнопковим, поворотним і т.д. Якщо зовнішнього перемикача немає, доведеться зняти з нього кришку і встановити адресу ID за допомогою перемичок, розташованих на платні жорсткого диска.

Для установки SCSI ID потрібні три перемички; річ у тому, що кожен конкретний ID визначається положенням цих перемичок, яке відповідає деякому двійковому числу. Наприклад, якщо розімкнути всі три перемички (тобто встановити їх в положення Off— відключено), то це відповідатиме двійковому числу ОООb, при цьому значення ID буде рівне 0. Якщо ж положення перемичок відповідає двійковому числу 001b, то ID буде рівний 1 (аналогічно для числа 010 ID рівний 2, для 011b — 3 і т.д.). Три перемички потрібні тому, що для представлення числа 7 (максимальної адреси ID) необхідно три двійкові розряди. Нагадаємо, що в двійковому представленні 0=000b, l=001b, ..., 7=1 lib, де b означає, що число є двійковим.

На жаль, в різних жорстких дисках перемички можуть бути розташовані по-різному: старший розряд може виявитися як зліва, так і справа. У табл. 8.7 і 8.8 явно вказані можливі положення перемичок. Перша таблиця відповідає випадку, коли старший розряд знаходиться зліва, а друга — коли він розташований справа.

Шина SCSI завжди повинна бути навантажена з обох кінців. Якщо основний адаптер розташований на одному з кінців шини, то в ньому повинні бути встановлені резистори навантажень. Якщо він розташований у середині ланцюжка, а до обох її кінців підключені периферійні пристрої, то модуль навантаження в адаптері повинен бути відключений, а в периферійних пристроях на кінцях повинні бути встановлені модулі навантаження. Ці модулі бувають різних типів, але рекомендований на сьогоднішній день мінімум — це активні модулі, а ще краще — пристрої типа FPT.

Таблиця 8.7. Установка перемичок SCSI ID (старший розряд зліва)

SCSI	Положення перемичок
0	0	0	0
1	0	0	1
2	0	1	0
3	0	1	1
4	1	0	0
5	1	0	1
6	1	1	0
7	1	1	1

1 — перемичка замкнута (встановлена в положення "On" — включено).

Про — перемичка розімкнена (встановлена в положення "Off" — відключено).

Таблиця 8.8. Установка перемичок SCSI ID (старший розряд справа)

SCSI	Положення перемичок
0	0	0	0
1	1	0	0
2	0	1	0
3	1	1	0
4	0	0	1
5	1	0	1
6	0	1	1
7	1	1	1

Щоб одержати працездатну систему SCSI, використовуйте кращі модулі навантаження з тих, що є у вашому розпорядженні, і підключайте їх до обох кінців шини. Більшість проблем при використовуванні інтерфейсу SCSI виникає через погане навантаження шини. У одних пристроях модулі навантаження вбудовані і їх можна відключати шляхом перестановки перемичок, а в інших таких модулів немає, тобто необхідно використовувати зовнішні резистори навантажень.

На корпусі зовнішнього пристрою SCSI звичайно встановлюється два роз'єми — вхідні і вихідні, що дозволяє включати його як ланку послідовного ланцюжка. Якщо пристрій опиняється в такому ланцюжку останнім, то до його вихідного порту SCSI потрібно підключити зовнішній модуль навантаження (мал. 8.14).

Існує декілька конструкцій зовнішніх резисторів навантажень, у тому числі і конструкція прохідного модуля. Такий модуль може знадобитися, якщо для навантаження і підключення кабелю доводиться використовувати один і той же роз'єм, а також при внутрішньосистемних підключеннях пристроїв SCSI, у яких немає вбудованих модулів навантаження.

Ланцюжок пристроїв SCSI; до першого і останнього пристрою повинні бути підключені резистори навантажень

Зокрема, вони потрібні при внутрішній установці більшості жорстких дисків, оскільки для економії місця на платні управління вбудовані модулі навантаження на них не встановлюються.

Прохідні модулі (мал. 8.15) необхідні в тому випадку, якщо пристрій підключений до кінця шини і є тільки один роз'єм для підключення пристрою SCSI.

На диску SCSI можуть бути встановлені додаткові перемички для вибору наступних робочих режимів:

• запуск по команді (запуск із затримкою);

• контроль парності;

• подача постійної напруги на модуль навантаження;

• режим синхронізації.

Запуск по команді (запуск із затримкою)

Якщо в системі встановлено декілька жорстких дисків, то бажано набудувати їх так, щоб при включенні комп'ютера вони запускалися по черзі. Річ у тому, що протягом декількох секунд після включення, поки диски розкручуються до своєї номінальної частоти обертання, жорсткий диск споживає в Зараза більшу потужність, ніж при звичній роботі. Одночасний запуск всіх жорстких дисків може привести до перевантаження блоку живлення і спрацьовування захисту, внаслідок чого комп'ютер зависатиме або при кожному включенні, або епізодично.

Щоб подібних проблем не виникало, майже у всіх дисках SCSI передбачена можливість затримки запуску двигуна. Коли основний адаптер ініціалізує шину SCSI, на неї, зокрема, послідовно за всіма адресами ID видається команда запуску пристрою (Start Unit). Встановивши відповідну перемичку в жорсткому диску, можна затримати початок розкручування дисків до отримання команди Start Unit від основного адаптера. Оскільки вказана команда за всіма адресами ID передається послідовно, починаючи з пристрою з вищим пріоритетом (ID 7) і закінчуючи пристроєм з нижчим пріоритетом (ID 0), таким же буде і порядок запуску жорстких дисків. У деяких основних адаптерах видача команди Start Unit не передбачена; в цьому випадку жорсткі диски не будуть її чекати, а через декілька секунд запустяться самостійно.

Модуль навантаження для зовнішнього пристрою SCSI

Прохідний модуль навантаження для внутрішнього устрою

ATA RAID

Надлишковий масив незалежних (або недорогих) дискових накопичувачів (Redundant Array of Independent/Inexpensive Disks — RAID) розроблявся в цілях підвищення відмовостійкості і ефективності систем комп'ютерних запам'ятовуючих пристроїв. Технологія RAID була розроблена в Каліфорнійському університеті в 1987 році. У її основу був встановлений принцип використання декількох дисків невеликого об'єму, взаємодіючих один з одним за допомогою спеціального програмного і апаратного забезпечення, як один диск великої ємності.

Первинна конструкція RAID передбачала просте з'єднання областей пам'яті декількох окремих дисків. Але, як виявилося, подібна схема приводить до зменшення надійності матриці і практично не впливає на її швидкодію. Наприклад, чотири диски, об'єднані в матрицю, яка працює як один диск, "збоїтимуть" в чотири рази частіше, ніж один диск тієї ж ємності. Для підвищення надійності і швидкодії матриці учені університету Берклі запропонували шість різних рівнів RAID. Кожний з цих рівнів характеризується певною відмовостійкістю (надійністю), ємністю запам’ятовуючого пристрою, і швидкодією.

У липні 1992 року була створена організація RAID Advisory Board (RAB), яка займається стандартизацією, класифікацією і вивченням RAID. Зібрані матеріали знаходяться на Web-вузлі організації http://vww.raid.advisory.com. RAB займається розробкою специфікацій RAID, узгодженням програм для його різних рівнів, а також систематизацією класу програм для апаратного забезпечення RAID.

В даний час організація RAB визначила сім стандартних рівнів RAID, від RAID 0 до RAID 6. Як правило, надлишковий масив незалежних дискових накопичувачів (RAID) може бути реалізований за допомогою плати контроллера RAID. Крім того, для цього може використовуватися відповідне програмне забезпечення (що, правда, не рекомендується). Існує декілька рівнів RAID.

• Рівень RAID 0 — розшарування. Вміст файлу записується одночасно на декілька дисків матриці, яка працює як один дисковод великої ємності. Цей рівень забезпечує високу швидкість виконання операцій читання/запису, але дуже низьку надійність. Для реалізації рівня необхідні, як мінімум, два дисководи.

• Рівень RAID 1 — дзеркальне віддзеркалення. Дані, записані на одному диску, дублюються на іншому, що забезпечує чудову відмовостійкість (при пошкодженні одного диска відбувається прочитування даних з іншого диска). При цьому помітного підвищення ефективності матриці в порівнянні з окремим дисководом не відбувається. Для реалізації рівня необхідні, як мінімум, два дисководи.

• Рівень RAID 2 — розрядний код корекції помилок. Одночасно відбувається побітове дроблення даних і запис коду корекції помилок (ЕСС) на декількох дисках. Цей рівень призначений для запам'ятовуючих пристроїв, що не підтримують ЕСС (всі дисководи SCSI і АТА мають вбудований внутрішній код корекції помилок). Забезпечує високу швидкість передачі даних і достатню надійність матриці. Для реалізації цього рівня потрібно декілька дисководів. Але в даний час не існує комерційних контроллерів RAID 2 або дисководів, що не підтримують код корекції помилок.

• Рівень RAID 3 — розшарування з контролем парності. Об'єднання рівня RAID 0 з додатковим дисководом, використовуваним для обробки інформації контролю парності. Цей рівень фактично є видозміненим рівнем RAID 0, для якого характерне зменшення загальної корисної ємності матриці при збереженні числа дисководів. Проте при цьому досягається високий рівень цілісності даних і відмовостійкості, оскільки у разі пошкодження одного з дисків, дані можуть бути відновлені. Для реалізації цього рівня необхідні, як мінімум, три дисководи (два або більш для даних і один для контролю парності).

• Рівень RAID 4 — зблоковані дані з контролем парності. Цей рівень подібний рівню RAID 3 і відрізняється тільки тим, що запис інформації здійснюється на незалежні дисководи у вигляді великих блоків даних, що приводить до збільшення швидкості читання великих файлів. Для реалізації цього рівня необхідні, як мінімум, три дисководи (два або більш для даних і один для контролю парності).

• Рівень RAID 5 — зблоковані дані з розподіленим контролем парності. Цей рівень подібний RAID 4, але припускає вищу продуктивність, яка досягається за рахунок розподілу системи контролю парності по категоріях жорстких дисків. Для реалізації цього рівня необхідні, як мінімум, три дисководи (два або більш для даних і один для контролю парності).

• Рівень RAID 6 — зблоковані дані з подвійним розподіленим контролем парності. Подібний рівню RAID 5 і відрізняється тим, що дані контролю парності записуються двічі за рахунок використання двох різних схем контролю парності. Це забезпечує вищу надійність матриці у разі множинних відмов дисковода. Для реалізації цього рівня необхідні, як мінімум, чотири дисководи (два або більш для даних і два для контролю парності).

Існують також додаткові рівні RAID, представлені певними компаніями як нестандартні реалізації. Ці рівні офіційно не підтримуються RAID Advisory Board. Зверніть увагу, що вищий номер рівня не означає вищу ефективність або надійність; порядок нумерації рівнів RAID абсолютно довільний.

До недавнього часу практично всі контроллери RAID створювалися на основі дисководів SCSI. З професійної точки зору, SCSI RAID є найприйнятнішим варіантом, оскільки він об'єднує в собі позитивні сторони RAID з достоїнствами SCSI як інтерфейсу, призначеного для підтримки декількох дисководів. В даний час з'явилися контроллери ATA RAID, які дозволяють значно зменшити вартість реалізацій RAID. Як правило, контроллери ATA RAID використовуються в розрахованих на одного користувача системах не стільки для підвищення надійності, скільки для підвищення їх ефективності.

Реалізації АТА RAID багато в чому простіші, ніж професійні адаптери SCSI RAID, використовувані в мережевих файлових серверах. Стандарт АТА RAID призначений в основному для індивідуальних користувачів, прагнучих до підвищення продуктивності системи або простого дзеркального віддзеркалення дисків для резервування даних. Ради підвищення функціональності системи адаптери АТА RAID підтримують рівень RAID 0, який забезпечує розшарування даних. На жаль, це приводить до зниження надійності дискової матриці, оскільки при пошкодженні диска всі дані, що знаходяться на ньому, будуть втрачені. Надійність матриці, що працює на рівні RAID 0, підвищується із збільшенням кількості використовуваних дисководів. Не чекайте, що при використанні чотирьох дисководів ефективність матриці також збільшиться в чотири рази. Вона буде просто близька до постійної швидкості передачі даних. Певні непродуктивні витрати виникають через контроллер, що виконує розшарування даних, а також можуть бути пов'язані з періодом часу очікування (мається на увазі час, використовуваний для пошуку даних). Проте навіть в цьому випадку ефективність матриці буде вищою, ніж якого-небудь окремого дисковода.

Для досягнення вищої надійності адаптери ATA RAID підтримують рівень RAID 1, який є дзеркальним відображенням дисковода. При цьому відбувається дублювання даних, записаних на одному з дисків. При пошкодженні якого-небудь дисковода система може працювати з даним, збереженими на іншому диску. На жаль, ефективність матриці при цьому практично не змінюється; більш того, використовуватиметься тільки половина існуючого об'єму диска. Іншими словами, встановлюються два диски, а по суті виходить тільки один (другий диск є дзеркальним відображенням першого).

Для того, щоб об'єднати високу ефективність з підвищенням надійності матриці, слід скористатися рівнями RAID 3 або RAID 5. Наприклад, практично всі професійні контроллери RAID, використовувані в мережевих файлових серверах, призначені для роботи на рівні RAID 5. При цьому вартість подібних контроллерів значно вища. Крім того, для реалізації рівня RAID 5 необхідні, як мінімум, три дисководи. Більшість контроллерів ATA RAID дозволяє об'єднувати різні рівні RAID, наприклад рівні 0 і 1, що дає можливість підвищити надійність матриці за відсутності додаткових витрат. Для реалізації цих рівнів потрібні чотири дисководи, два з яких утворюють рівень RAID 0. При цьому їх вміст записується в другий масив дисків, створюючих рівень RAID 1. Подібна схема дозволяє приблизно в два рази підвищити ефективність матриці, зберігши при цьому резервний набір даних.

Контроллери IDE RAID в даний час поставляються компаніями Arco Computer Products, Iwill, Promise Technology і ін. Типовим прикладом контроллера ATA RAID є Promise FastTrak 100/TX4. Цей контроллер дає можливість з'єднати до чотирьох дисководів, які, у свою чергу, можуть бути організовані в рівні RAID 0, 1 або режим 0+1. У цій платі також використовуються окремі канали передачі даних (кабелі) АТА для кожного дисковода, чим досягається максимальна ефективність системи. Компанія Promise Technology також пропонує менш дорогий контроллер стандарту АТА RAID, що має тільки два канали даних — FastTrak 100/TX2. Цей контроллер теж дозволяє сполучати до чотирьох дисководів, але при сумісному використовуванні двох кабелів АТА ефективність матриці буде нижчою. Це пов'язано з тим, що дисковод може одноразово передавати дані тільки по одному кабелю, що знижує удвічі продуктивність всієї матриці.

При пошуку потрібного контроллера АТА RAID в першу чергу зверніть увагу на наступні параметри:

• підтримка рівнів RAID (в основному це рівні 0, 1 і поєднання рівнів 0+1);

• два або чотири канали;

• підтримка швидкостей АТА/100;

• підтримка роз'ємів PCI з частотами 33 або 66 Мгц.

Надлишковий масив незалежних дискових накопичувачів може бути організований і без дорогих контроллерів RAID. Для цього слід скористатися засобами операційних систем старших моделей (найчастіше серверних). Наприклад, операційні системи Windows NT/2000 і ХР Server підтримують реалізацію RAID на програмному рівні, використовуючи при цьому як розшарування, так і дзеркальне відображення даних. Для установки параметрів і управління функціями RAID, а також відновлення пошкоджених даних в цих операційних системах використовується програма Disk Administrator. Проте при організації серверу, який повинен поєднувати в собі ефективність і надійність, краще скористатися контроллерами АТА або SCSI RAID, апаратно підтримуючими рівні RAID 3 або 5.