14. Классификация устройств хранения информации Критерии выбора накопителей информации

1. Основные технические параметры накопителя:

• скорость передачи

• время доступа

• габариты

2. Удобство эксплуатации

3. Совместимость с аналогичными устройствами, используемыми коллегами и партнерами.

4. Экономические показатели

• Стоимость:

самая большая - стримеры (8 Мбайт) и магнитооптические (12 Мбайт) – около 12000 $;

минимальная (менее 200 $) – ZIP, CD – ROM и накопители FDD.

• удельная стоимость (долл./Мбайт)

для FDD – 2 долл./Мбайт,

минимальная стоимость – менее 2,5 центов/Мбайт – у 4-милиметровой ленты, ditto, CD – R, магнитооптические;

менее 5 центов – CD-RW, магнитооптические накопители меньшей емкости.

Комплексные системы хранения данных.

Используется аппаратное и программное обеспечения.

Назначение: обеспечить хранение данных.

Аппаратное составляющее предназначено для записи и хранения информации резервных копий:

1. накопители информации на различных носителях

2. контроллеры SCSI, RAID

3. устройства сопряжения, корпуса и блоки для размещения объектов системы.

Система STORAGEWORKS основана на принципе модульности и использует интерфейс SCSY.

Перспективы технологии хранения информации:

1. Галлографическая память.

2. Хранение информации методом нижнего зондирования

с микроскопом AFM (с атомным разрешением), который позволяет получить объем информации 100 Гбайт/дюйм². С его помощью прожигается отверстие в материале острием, наведенным этим микроскопом;

с микроскопом STM – растровый туннельный микроскоп – создание схем памяти на атомарном уровне.растровый туннельный микроскоп – создание схем памяти на атомарном уровне.

Р исунок 4.21 – Классификация носителей информации

15. Raid – массивы

Невозможность значительного увеличения технологических параметров магнитных дисков влечет за собой необходимость поиска других путей, одним из которых является параллельная обработка.

Если расположить блок данных по N дискам некоторого массива и организовать это размещение так, чтобы существовала возможность одновременного считывания информации, то этот блок можно будет считать в N раз быстрее, (без учёта времени формирования блока). Поскольку все данные передаются параллельно, это архитектурное решение называется parallel-access array (массив с параллельным доступом).

Рисунок 4.22 – Структура массива с параллельным доступом.

Массивы с параллельным доступом обычно используются для приложений, требующих передачи данных большого размера.

Некоторые задачи, наоборот, характерны большим количеством малых запросов. К таким задачам относятся, например, задачи обработки баз данных.

Располагая записи базы данных по дискам массива, можно распределить загрузку, независимо позиционируя диски. Такую архитектуру принято называть independent-access array (массив с независимым доступом).

Рисунок 4.23 – Структура массива с независимым доступом.

К сожалению, при увеличении количества дисков в массиве, надежность всего массива уменьшается. При независимых отказах и экспоненциальном законе распределения наработки на отказ, MTTF всего массива вычисляется по формуле

MTTF_array = MMTF_HDD/ N_HDD, где

MMTF_HDD- среднее время безотказной работы одного диска;

N_HDD - количество дисков.

Таким образом, возникает необходимость повышения отказоустойчивости дисковых массивов. Для повышения отказоустойчивости массивов используют избыточное кодирование. Существует два основных типа кодирования, которые применяются в избыточных дисковых массивах - это дублирование и четность.

Дублирование, или зеркализация - наиболее часто используются в дисковых массивах. Простые зеркальные системы используют две копии данных, каждая копия размещается на отдельных дисках. Это схема достаточно проста и не требует дополнительных аппаратных затрат, но имеет один существенный недостаток - она использует 50% дискового пространства для хранения копии информации.

Второй способ реализации избыточных дисковых массивов - использование избыточного кодирования с помощью вычисления четности.

Четность вычисляется как операция XOR всех символов в слове данных. Использование четности в избыточных дисковых массивах уменьшает накладные расходы до величины, исчисляемой формулой:

НР_HDD=1/N_HDD, где

НР_HDD - накладные расходы;

N_HDD - количество дисков в массиве.