Реклама

Наш канал:

Таненбаум Э.- Архитектура компьютера. стр.82

RAID-массив уровня 0 хуже всего работает с операционными системами, которые время от времени запрашивают небольшие порции данных (по одному сектору за обращение). В этом случае результаты окажутся, конечно, правильными, но не будет никакого параллелизма и, следовательно, никакого выигрыша в производительности. Другой недостаток такой структуры состоит в том, что надежность у нее потенциально ниже, чем у SLED-диска. Например, рассмотрим RAID-массив, состоящий из четырех дисков, на каждом из которых могут происходить сбои в среднем каждые 20 ООО часов. То есть сбои в таком RAID-массиве будут случаться примерно через каждые 5000 часов, при этом все данные могут быть утеряны. У SLED-диска сбои происходят также в среднем каждые 20 000 часов, но, так как это всего один диск, его надежность в 4 раза выше. Поскольку в описанной разработке нет никакой избыточности, это «ненастоящий»1 RAID-массив.

Следующая разновидность — RAID-массив уровня 1. Он показан на рис. 2.19, б и, в отличие от RAID-массива уровня 0, является настоящим RAID-массивом2. В этой структуре дублируют все диски, таким образом получается 4 исходных диска и 4 резервные копии.

1 На самом деле настоящий, но нулевого уровня. — Примеч. научн. ред.

2 На рис. 2.19, б изображен RAID уровня 0 + 1, а не уровня 1. — Примеч. научн. ред.

Рис. 2.19. Р:АЮ-массивы с нулевого по пятый уровень. Резервные копии и диски четности

закрашены серым цветом

При записи информации каждая полоса записывается дважды. При считывании может использоваться любая из двух копий, при этом одновременно может происходить загрузка информации с большего количества дисков, чем в 11АШ-мас-сиве уровня 0. Следовательно, производительность при записи будет такая же, как у обычного диска, а при считывании — гораздо выше (максимум в два раза). Отказоустойчивость отличная: если происходит сбой на диске, вместо него используется копия. Восстановление состоит просто в установке нового диска и копировании всей информации с резервной копии на него.

В отличие от уровней 0 и 1, которые работают с полосами секторов, НАШ-массив уровня 2 оперирует словами, а иногда даже байтами. Представим, что каждый байт виртуального диска разбивается на два фрагмента по 4 бита, затем к каждому из них добавляется код Хэмминга, и таким образом получается слово из 7 бит, у которого 1, 2 и 4 — биты четности. Затем представим, что 7 дисков, изображенные на рис. 2.19, в, синхронизированы по позиции кронштейна и позиции вращения. Тогда за одну операцию можно записать слово из 7 бит с кодом Хэмминга на 7 дисков, по одному биту на диск.

Подобная схема использовалась в так называемых думающих машинах СМ-2. К 32-разрядному слову с данными добавлялось 6 бит четности (код Хэмминга). В результате получалось 38-разрядное кодовое слово, к которому добавлялся дополнительный бит четности, и это слово записывалось на 39 дисков. Общая производительность была огромной, так как одновременно могло записываться 32 сектора данных. При утрате одного из дисков проблем также не возникало, поскольку потеря одного диска означала потерю одного бита в каждом 39-разрядном слове, а с этим код Хэмминга справлялся моментально.