Внутренние интерфейсы IDE и их разновидности

- Уровень RAID 3 -- расслоение с контролем четности. Объединение уровня RAID 0 с дополнительным дисководом, используемым для обработки информации контроля четности. Этот уровень фактически представляет собой видоизмененный уровень RAID 0, для которого характерно уменьшение общей полезной емкости матрицы при сохранении числа дисководов. Однако при этом достигается высокий уровень целостности данных и отказоустойчивости, так как в случае повреждения одного из дисков, данные могут быть восстановлены. Для реализации этого уровня необходимы, как минимум, три дисковода (два или более для данных и один для контроля четности).

- Уровень RAID 4 -- сблокированные данные с контролем четности. Этот уровень подобен уровню RAID 3 и отличается только тем, что запись информации осуществляется на независимые дисководы в виде больших блоков данных, что приводит к увеличению скорости чтения больших файлов. Для реализации этого уровня необходимы, как минимум, три дисковода (два или более для данных и один для контроля четности).

-Уровень RAID 5 -- сблокированные данные с распределенным контролем четности. Этот уровень подобен RAID 4, но предполагает более высокую производительность, которая достигается за счет распределения системы контроля четности по категориям жестких дисков. Для реализации этого уровня необходимы, как минимум, три диско вода (два или более для данных и один для контроля четности).

- Уровень RAID 6 -- сблокированные данные с двойным распределенным контролем четности. Подобен уровню RAID 5 и отличается тем, что данные контроля четности записываются дважды за счет использования двух различных схем контроля четности. Это обеспечивает более высокую надежность матрицы в случае множественных отка зов дисковода. Для реализации этого уровня необходимы, как минимум, четыре дисковода (два или более для данных и два для контроля четности).

Существуют также дополнительные уровни RAID, представленные определенными компания ми в качестве нестандартных реализаций. Эти уровни официально не поддерживаются RAID Advisory Board. Обратите внимание, что более высокий номер уровня не означает более высокую эффективность или надежность; порядок нумерации уровней RAID совершенно произволен. До недавнего времени практически все контроллеры RAID создавались на основе дисководов SCSI. С профессиональной точки зрения, SCSI RAID является самым приемлемым вариантом, так как он объединяет в себе положительные стороны RAID с достоинствами SCSI как интерфейса, предназначенного для поддержки нескольких дисководов. В настоящее время появились контроллеры ATA RAID, которые позволяют значительно уменьшить стоимость реализаций RAID. Как правило, контроллеры ATA RAID используются в однопользовательских системах не столько для повышения надежности, сколько для повышения их эффективности. Реализации ATA RAID во многом проще, чем профессиональные адаптеры SCSI RAID, используемые в сетевых файловых серверах. Стандарт ATA RAID предназначен в основном для индивидуальных пользователей, стремящихся к повышению производительности системы или простому зеркальному отражению дисков для резервирования данных. Ради повышения функциональности системы адаптеры ATA RAID поддерживают уровень RAID 0, который обеспечивает расслоение данных. К сожалению, это приводит к снижению надежности дисковой матрицы, так как при повреждении диска все данные, находящиеся на нем, будут потеряны. Надежность матрицы, работающей на уровне RAID 0, повышается с увеличением количества используемых дисководов. Не ждите, что при использовании четырех дисководов эффективность матрицы также увеличится в четыре раза. Она будет просто близка к постоянной скорости передачи данных. Определенные непроизводительные затраты возникают из-за контроллера, выполняющего расслоение данных, а также могут быть связаны с периодом времени ожидания (имеется в виду время, используемое для поиска данных). Однако даже в этом случае эффективность матрицы будет выше, чем какого-либо отдельного дисковода. Для достижения более высокой надежности адаптеры ATA RAID поддерживают уровень RAID 1, который представляет собой зеркальное отображение дисковода. При этом происходит дублирование данных, записанных на одном из дисков. При повреждении какого-либо дисково да система может работать с данным, сохраненными на другом диске. К сожалению, эффективность матрицы при этом практически не изменяется; более того, будет использоваться только половина существующего объема диска. Другими словами, устанавливаются два диска, а по су ти получается только один (второй диск является зеркальным отображением первого). Для того чтобы объединить высокую эффективность с повышением надежности матрицы, следует воспользоваться уровнями RAID 3 или RAID 5. Например, практически все профессиональные контроллеры RAID, используемые в сетевых файловых серверах, предназначены для работы на уровне RAID 5. При этом стоимость подобных контроллеров значительно выше. Кроме того, для реализации уровня RAID 5 необходимы, как минимум, три дисковода. Большинство контроллеров ATA RAID позволяют объединять различные уровни RAID, на пример уровни 0 и 1, что дает возможность повысить надежность матрицы при отсутствии дополнительных затрат. Для реализации этих уровней нужны четыре дисковода, два из которых образуют уровень RAID 0. При этом их содержимое записывается во второй массив дисков, образующих уровень RAID 1. Подобная схема позволяет примерно в два раза повысить эффективность матрицы, сохранив при этом резервный набор данных.

Контроллеры IDE RAID в настоящее время поставляются компаниями Arco Computer Products, Iwill, Promise Technology и др. Типичным примером контроллера ATA RAID является Promise FastTrak 100/TX4. Этот контроллер дает возможность соединить до четырех дисководов, которые, в свою очередь, могут быть организованы в уровни RAID 0, 1 или режим 0+1. В этой плате также используются отдельные каналы передачи данных (кабели) ATA для каждого дисковода, чем достигается максимальная эффективность системы. Компания Promise Technology также предлагает менее дорогой контроллер стандарта ATA RAID, имеющий только два канала данных -- FastTrak 100/TX2. Этот контроллер тоже позволяет соединять до четырех дисководов, но при совместном использовании двух кабелей АТА эффективность матрицы будет ниже. Это связано с тем, что дисковод может единовременно передавать данные только по одному кабелю, что снижает вдвое производительность всей матрицы. При поиске нужного контроллера ATA RAID в первую очередь обратите внимание на следующие параметры:

- поддержка уровней RAID (в основном это уровни 0, 1 и сочетание уровней 0+1);

- два или четыре канала;

- поддержка скоростей ATA/100;

- поддержка разъемов PCI с частотами 33 или 66 МГц.

Избыточный массив независимых дисковых накопителей может быть организован и без дорогих контроллеров RAID. Для этого следует воспользоваться средствами операционных систем более старших моделей (чаще всего серверных). Например, операционные системы Windows NT/2000 и XP Server поддерживают реализацию RAID на программном уровне, используя при этом как расслоение, так и зеркальное отображение данных. Для установки параметров и управления функциями RAID, а также восстановления поврежденных данных в этих операционных системах используется программа Disk Administrator. Тем не менее при организации сер вера, который должен сочетать в себе эффективность и надежность, лучше воспользоваться контроллерами ATA или SCSI RAID, аппаратно поддерживающими уровни RAID 3 или 5.

Список литературы

1. http://ru.wikipedia.org/wiki/ATA

2. http://citforum.ru/hardware/bookide/

3. http://www.ixbt.com/storage/ide.html

Размещено на Allbest.ru