Файл: 1.docx

Продуктивність в цьому випадку дуже велика для великих об'ємів інформації, але може бути дуже скромною для малих об'ємів, оскільки неможливе читання декількох невеликих сегментів інформації, що перекривається.

мал. 3. Розподіл даних по дисках для RAID 3.

RAID рівнів 4 і 5

RAID 4 виправляє деякі недоліки технології RAID 3 за рахунок використання великих сегментів інформації, що розподіляються по усіх дисках, за винятком диска з інформацією парності. При цьому для невеликих об'ємів інформації використовується тільки диск, на якому знаходиться потрібна інформація. Це означає, що можливе одночасне виконання декількох запитів на читання. Проте запити на запис породжують блокування при записі інформації парності. RAID 4 використовується украй рідко.

Технологія RAID 5 дуже схожа на RAID 4, але усуває пов'язані з нею блокування. Відмінність полягає в тому, що інформація парності розподіляється по усіх дисках масиву. В даному випадку можливі як одночасні операції читання, так і записи.

Ця технологія добре підходить для додатків, які працюють з невеликими об'ємами даних, наприклад, для систем обробки транзакцій.

мал. 4. Розподіл даних по дисках для RAID 5.

Переваги і недоліки основних рівнів RAID

Складені RAID масиви

У основних рівнів RAID є свої достоїнства і недоліки. І цілком зрозуміло, чому інженери стали мріяти про такому RAID, який би об'єднував достоїнства декількох рівнів. Складений RAID масив - це найчастіше поєднання швидкого RAID 0 з надійним RAID 1, 3 або 5. Підсумковий масив дійсно має поліпшені характеристики, але і платити за це доводиться підвищенням вартості і складністю рішення.

Складений RAID будується так: спочатку диски розділяються на набори (set). Потім на основі кожного з наборів будуються прості масиви. А завершується усе об'єднанням цих масивів в один мегамасив. Запис типу X+Y означає, що спочатку диски об'єднані в RAID рівня X, а потім декілька RAID X масивів об'єднані в RAID рівня Y.

RAID 0+1 (01) і 1+0 (10)

RAID 0+1 часто називають "дзеркалом страйпов", а RAID 1+0 - "страйпом дзеркал" (нормальне російське "чергування" практично не використовується, змінившись американізмом). У обох випадках використовуються дві технології - чергування і зеркалирование, але результати різні.

RAID 0+1 має високу швидкість роботи і підвищену надійність, підтримується навіть дешевими RAID контроллерами і є недорогим рішенням. Але по надійності дещо краще RAID 1+0. Так, масив з 10 дисків (5 по 2) може залишитися працездатні пі відмові до 5 жорстких дисків!

Основний недолік цих масивів - низький відсоток використання місткості накопичувачів - усього 50%. Але для домашніх систем саме RAID 01 або 10 може виявитися оптимальним рішенням.

RAID 0+3 (03) і 3+0 (30)

З цими масивами у виробників спостерігається плутанина. Досить часто замість 0+3 або 3+0 вказують привабливіше число 5+3 (53). Не вірте!

По ідеї поєднання чергування і RAID 3 дає виграш в швидкості, але він досить малий. Зате система помітно ускладнюється. Найбільш простий рівень 3+0. З двох масивів RAID 3 будується страйп, і мінімальна кількість необхідних дисків - 6. RAID 3+0, що вийшов, з точки зору надійності краще, ніж 0+3.

Достоїнства цих комбінацій в досить високому відсотку використання місткості дисків і високої швидкості читання даних. Недоліки - висока ціна, складність системи.

RAID 0+5 (05) і 5+0 (50)

Що буде, якщо об'єднати чергування з розподіленою парністю із звичайним чергуванням? Вийде швидка і надійна система. RAID 0+5 є набором страйпов, на основі яких побудований RAID 5. Така комбінація використовується рідко, оскільки практично не дає виграшу ні в чому. Широкого поширення набув складений RAID масив 5+0.

Найчастіше це два масиви RAID 5, об'єднаних в страйп. Така конфігурація дозволяє отримати високу продуктивність при роботі з файлами малого розміру. Типовий приклад - використання як WEB -сервера.

RAID 1+5 (15) і 5+1 (51)

Цей рівень побудований на поєднанні зеркалирования або дуплексу і чергування з розподіленою парністю. Основна мета RAID 15 і 51 - значне підвищення надійності. Масив 1+5 продовжує працювати при відмові трьох накопичувачів, а 5+1 - навіть при втраті п'яти з восьми жорстких дисків! Платити доводиться великою кількістю невживаної місткості дисків і загальним дорожчанням системи.

Найчастіше для побудови RAID 5+1 використовують два контроллери RAID 5, які зеркалируют на програмному рівні, що дозволяє понизити витрати.

JBOD

А що робити, якщо потрібний просто один логічний диск гігантського розміру? Без всяких зеркалирований, чергування і парності? Тоді це вже не RAID, а JBOD - Just A Bunch Of Disks. Реалізувати цей режим здатний простий контроллер або навіть програмна реалізація контроллера.

Чи є у нього переваги, якщо JBOD не підвищує ні швидкодії, ні надійності? Є. Принаймні, для роботи використовується увесь доступний простір жорстких дисків. І ще: у разі виходу з ладу одного з жорстких дисків, інформація на інших не ушкоджується.

Зведемо основні характеристики найбільш поширених рівнів в таблиці.

Поширені single RAID масиви

Поширені multi - RAID масиви

Лекція 3. Контроль цілісності інформації

Контроль цілісності програмної структурыв процесі эксплуатацииКонтроль цілісності програм і даних виконується одни-ми і тими ж методами. Виконувані програми изменяютсякрайне рідко на етапі їх експлуатації. Існує достаточноширокий клас програм, для яких усі початкові дані илиих частина також змінюються рідко. Тому контроль целостноститаких файлів виконується так само, як і контроль програм.Контроль цілісності програмних засобів і даних осуще-ствляется шляхом отримання (обчислення) характеристик і сравне-ния їх з контрольними характеристиками. Контрольні характе-ристики обчислюються при кожній зміні соответствующегофайла. Характеристики обчислюються по визначених алгорит-мам. Найбільш простим алгоритмом є контрольне сум-мирование. Контрольований файл в двійковому виді разбиваетсяна слова, що зазвичай складаються з парного числа байт. Усе двоичныеслова порозрядний підсумовується з накопиченням по mod2, утворюючи врезультате контрольну суму. Розрядність контрольної суммыравняется розрядності двійкового слова.

Алгоритм полученияконтрольной суми може відрізнятися від приведеного, але, какправило, не є складним і може бути отриманий по имею-щейся контрольній сумі і відповідному файлу.Інший підхід до отримання характеристик цілісності свя-зан з використанням циклічних кодів [63]. Суть методу со-стоит в наступному. Початкова двійкова последовательностьпредставляется у вигляді полінома F(x) міри п- 1, де п - числобит послідовності. Для того, що вибраного породжує поли-нома Р(х) можна записати равенство:110где m - міра полінома, що породжує, G(x) - частка, a R(x) -| залишок від ділення F(x) - хш на Р(х).З приведеного співвідношення можна отримати нове выра- I жение:Из останнього вираження можна зробити висновок: якщо исход-ный поліном збільшити на хш (зрушити у бік старших разів-рядів на m розрядів) і скласти із залишком R(x) по модулю 2, тополученный многочлен розділиться без залишку на порождающийполином Р(х).При контролі цілісності інформації контрольована по-следовательность (сектор на диску, файл і т. д.), зрушена на mразрядов, ділиться на вибраний поліном, що породжує, і запо-минается отриманий залишок, який називають синдромом.Синдром зберігається як еталон.

При контролі цілісності до поли-ному контрольованої послідовності додається синдром иосуществляется ділення на поліном, що породжує. Якщо остатокот ділення дорівнює нулю, то вважається, що цілісність контроли-руемой послідовності не порушена. Що виявляє спо-собность методу залежить від міри полінома, що породжує, ине залежить від довжини контрольованої послідовності. Чемвыше міра полінома, тим вище вірогідність визначення из-менений d, яка визначається із співвідношення: d =l/2m.Використання контрольних сум і циклічних кодів, як идругих подібних методів, має істотний недолік.