Курс: Технические средства АИС и телекоммуникационных сетей (стр. 19 )

создание первичного раздела DOS и логического диска на нем;

создание расширенного раздела DOS;

формирование логических дисков в расширенном разделе DOS;

установление или изменение активного раздела, т. е. раздела, с логического диска которого будет осуществляться загрузка операционной системы после включения питания PC, нажатия кнопки Reset или клавиш <Ctrl>+<Alt>+<Del>;

удаление логических дисков и разделов DOS, а также некоторых типов разделов не DOS, что также обеспечивает реконфигурирование накопителя;

отображение информации о конфигурации накопителя (разбивке на разделы и логические диски);

конфигурирование другого накопителя, если таковой в PC имеется.

Формирование единственного логического диска в первичном разделе DOS осуществляется автоматически при создании этого раздела. После конфигурирования накопителя подготовка его к работе в составе PC обязательно должна быть завершена высокоуровневым форматированием всех созданных логических дисков путем выполнения команды FORMAT.

Таким образом, для того чтобы подготовить накопитель на жестких дисках к форматированию, необходимо произвести следующие действия:

создать первичный раздел DOS с логическим диском на нем;

создать расширенный раздел DOS;

сформировать логические диски в расширенном разделе DOS;

установить признак активности первичного раздела DOS;

Второе и третье действия можно не выполнять, если для работы достаточно иметь единственный логический диск. Четвертое действие также не всегда необходимо, поскольку при соблюдении определенных условий признак активности устанавливается автоматически для первичного раздела DOS.

Накопители на сменных жестких дисках

Накопители на сменных жестких дисках (removable hard disk drives) - это новый тип накопителей. Они позволяют эффективно решать проблему неограниченного наращивания дискового пространства компьютера. Различные по исполнению (внешнему и внутреннему) и емкости, эти накопители имеют общие черты, хотя производятся несколькими компаниями, в том числе SyQuest, lOmega, D2, Nomai, Xyratex и др. Фирма SyQuest производит сменные жесткие диски с 1982 г. и контролирует около 80% мирового рынка продаж этих устройств.

В отличие от гибких дисков, сменные жесткие диски имеют жесткую металлическую или стеклопластиковую основу и выполнены с использованием технологии, аналогичной технологии производства жестких дисков. Тем не менее, в них расстояние между магнитным диском и головкой больше, чем в классических накопителях на жестких дисках. Это, естественно, сказывается на плотности записи и общей емкости накопителя. Сам привод накопителя на сменных жестких дисках во многом идентичен приводу внешнего накопителя на 3,25 и 5,25" гибких дисках.

Сменный картридж состоит из жесткого магнитного диска (пластины), заключенного в прочный прозрачный пластмассовый конверт. Фирма lOmega производит накопители на сменных жестких дисках емкостью 1 Гбайт типа Jaz. Такие устройства выпускаются как во внешнем, так и во встроенном исполнении. В обоих случаях для обмена данными используется интерфейс SCSI. Jaz спроектирован под современный тип платы SCSI-2 и поставляется с 50-штырьковыми разъемами (специальный переходник позволяет подключить устройство и к 25-штырьковому разъему платы SCSI более ранней версии).

Программное обеспечение Jaz предусматривает присвоение буквенного символа сменному дисководу, причем программные инструменты устанавливают собственную пиктограмму (а не используют по умолчанию иконку накопителя на сменных дисках). Скорость обмена данными в Jaz-устройствах составляет до 12 Мбайт/с, т. е. емкость дисков в 1 Гбайт заполняется за время около 5 мин. Такая скорость позволяет записывать полноэкранное видео в реальном масштабе времени. Параметры нового накопителя позволяют использовать Jaz-устройства для воспроизведения высококачественных аудио и видеозаписей и могут составить серьезную конкуренцию как магнитооптическим накопителям, так и CD-ROM. Ведь один гигабайтный Jaz-картридж позволяет хранить и воспроизводить :

2-часовой видеофильм (в формате MPEG);

8-часовую качественную аудиозапись;

8-минутную видеозапись в стандарте ТВ-сигнала;

до 100 фотографий (в цифровой форме) формата 10х15 см.

Среднее время поиска информации у накопителей Jaz составляет 12 мс, среднее время доступа - 17 мс (т. е. время задержки составляет 5 мс), частота вращения диска - 3000 об/мин.

На мировом рынке конкуренцию устройствам Jaz составляют накопители на сменных жестких дисках фирмы SyQuest типа SyJet емкостью 1,4 Гбайт. Обычно эти устройства адаптированы для подключения к SCSI-интерфейсу, однако можно использовать и АТА-интерфейс. Кроме того, в ряде случаев связь осуществляется через стандартный параллельный порт, что весьма удобно. Частота вращения диска (помещенного в герметичный пластмассовый конверт) этих накопителей составляет около 3000 об/мин, а среднее время доступа составляет от 13,5 до 20 мс. Фирма SyQuest выпускает накопители на сменных жестких дисках трех форм-факторов (5,25; 3,5 и 1,8") различной емкости. В процессе своей деятельности фирма провела многочисленные исследования, изготовила конструкции, часть которых, однако, не получила широкого распространения.

Накопители на дисковых массивах RAID

Название RAID (Redundant Arrays of Inexpensive Disks) переводится как «резервирующие (избыточные) массивы недорогих дисков». В некоторых публикациях RAID переводится как «резервирующие массивы независимых дисков». Идея RAID проста: несколько дисков, объединенных вместе, могут не только увеличить объем накопителя, но и повысить надежность хранения информации при возросшей скорости передачи данных. Такие системы целесообразно использовать для хранения огромных массивов данных, электронных библиотек и т. п. при совместной работе с мощным сервером (или несколькими серверами).

Массив дисков, будучи подключенным к компьютеру, распознается системой как один диск большой емкости. Отказоустойчивость дискового массива может быть увеличена за счет избыточности хранимой информации. Распространение получили накопители RAID емкостью 60, 90 и 120 Гбайт (количество магнитных дисков равно соответственно 14, 21 и 28).

RAID-массив строится на основе распределения данных между дисками. Пространство каждого диска разбивается на сегменты, размер которых может составлять от единиц килобайт до нескольких мегабайт. Дисковое пространство RAID-массива представляет собой объединение сегментов всех дисков массива.

Архитектура построения и распределения дисковой памяти в устройствах RAID имеет несколько классов (уровней). На сегодняшний день существует девять уровней RAID-массивов, которые различаются по скорости, надежности и стоимости изготовления: массивы классов 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 10, 53, а также некоторые их комбинации. Наибольшее распространение получили уровни нулевой, первый, второй и пятый. В меньшей степени распространены третий, шестой и седьмой уровни.

В системе RAID уровня 0 (часто называемого уровнем чередования данных (data striping) информация каждого файла располагается на нескольких дисках. Этим достигается высокая скорость чтения/записи, однако при такой организации массива велика вероятность отказа. Иногда этот уровень называют дисковым массивом без дополнительной отказоустойчивости.

Дисковые массивы уровня 1 (зеркального дублирования дисков - disk mirroring) имеют полный дубликат каждого диска, обеспечивая тем самым надежность хранения информации и быстродействие накопителя, но стоимость таких массивов высока. Для обеспечения наилучшей производительности системы контроллер ввода/вывода должен поддерживать одновременное выполнение двух разных операций чтения и одной дуплексной операции записи для пары зеркально дублированных дисков. Достоинства использования массивов RAID 1 состоят в следующем:

скорость записи на зеркальные диски идентична скорости записи на один диск;

скорость чтения данных в два раза выше, чем одного диска;

высокая скорость восстановления данных вследствие избыточности информации;

восстановление происходит путем копирования данных с одного диска на другой.

К недостаткам можно отнести низкий коэффициент использования дискового пространства.

Дисковые массивы нулевого и первого уровней целесообразно использовать в системах, обрабатывающих большие массивы данных и критичных к скорости чтения/записи.

Дисковые массивы уровня RAID 2 основаны на использовании алгоритма Хемминга для проверки/восстановления данных. Поток данных разбивается на отдельные слова, каждое слово, в свою очередь, разбивается на биты. Биты последовательно записываются на диски. Для каждого слова данных по алгоритму Хемминга вычисляется значение корректирующего кода ЕСС (Error Checking Correcting Code). Код Хемминга является корректирующим кодом, исправляющим одну ошибку в каждом кодовом слове. Вычисленные по алгоритму Хемминга контрольные суммы записываются на отдельный диск и используются для проверки данных при считывании. Достоинствами технологии RAID 2 являются:

Оперативное исправление ошибок.

Высокая скорость передачи данных, увеличивающаяся с ростом числа дисков в массиве.

Возрастание коэффициента использования дискового пространства по мере увеличения числа дисков.

Относительно простое конструктивное исполнение.

Пятый уровень ориентирован на активную работу с дисками и обеспечивает максимальную скорость доступа к информации за счет использования независимых дисков данных и равномерного распределения контрольных сумм между дисками. Этот уровень находит наибольшее распространение в тех случаях, когда требуется достаточно высокая скорость передачи большого количества информационных файлов малого объема. Для RAID 5 характерно распределение информации и контрольных данных, как минимум, по трем дискам. Однако если произойдет сбой в работе любого диска, то существенно снизится быстродействие, так как для формирования корректных данных системе потребуется считать информацию с других дисков. Как правило, системы RAID пятого уровня обладают емкостью 10-30 Гбайт и довольно компактны.

Организация дисковых массивов RAID 7 является довольно сложной и предполагает использование встроенной многозадачной операционной системы. Все операции чтения/записи в массиве RAID 7 проводятся в асинхронном режиме, т. е. выполнение каждой такой операции контролируется операционной системой независимо от выполнения других. Данные записываются в кэш-память во время любой операции чтения/записи. Для передачи данных используется высокоскоростная шина. Достоинствами RAID 7 являются: