№33.Устройство нмд. Управление дисками. Критерии планирования.

Как устроены НМД и от чего зависят их параметры:

• скорость вращения

• зазор между диском и головкой чтения/записи

• ширина зазора головки чтения записи

• характеристики тонарма

• параметры магнитного слоя

Чем можно управлять

• поиск цилиндра

• поиск сектора

• чтение/запись

Когда нужно управлять:

• если есть поток запросов к накопителю

• если диски стали критическим ресурсом

Управления дисками.

Объем информации на всех дорожках одинаков, но лучше она считывается с внешних дорожек. Зазор между поворотом головки и диска минимален.

Для повышения чувствительности головки, при переходе к внутренним, увеличивается ток, подаваемый на головку вращения диска обеспечивается шариковым двигателем.

Раньше передвижение по дорожкам осуществлялось радиальным током, бегающим по радиусу, т.е. на значительные дистанции. Сейчас используется тангенциальный тонор, двигающийся на угол φ. Это расстояние значит меньше, а следовательно быстрее.

№34.Управление дисками. Основные стратегии управления.

Стратегии управления:

FIFO(FCFS) - самая простая.

SSTF (shortest seek time the first) - выбираем из очереди запрос с минимальным временем поиска дорожки. «Любит» средние дорожки.

SCAN (сканирование) - выбираем из очереди запрос с минимальным временем поиска дорожки в преимущественном направлении. Хорошая, часто используется на практике.

N-step SCAN (N-шаговое сканирование) – как в SCAN, но новые попутные запросы игнорируются. Маленькая дисперсия времен ответа!

C-SCAN (circle SCAN) – запросы обслуживаются только при движении к центру, обратно «рывком» на крайнюю дорожку. Очень маленькая дисперсия времен ответа!

Эшенбаха – как в C-SCAN, но добавлена оптимизация по секторам.

SLTF (shortest latency time the first) – как в SSTF но добавлена оптимизация по секторам. Близка к теоретически оптимальной, простая.

№35. Пути повышения производительности дисковых накопителей. Raid0, raid1

RAID 0 («Striping») — дисковый массив из двух или более дисков с отсутствием избыточности. Информация разбивается на блоки данных (Ai) и записывается на оба/несколько дисков одновременно.

( +): За счёт этого существенно повышается производительность (от количества дисков зависит кратность увеличения производительности).

(+): RAID 0 может быть реализован как программно, так и аппаратно.

(−): Страдает надёжность всего массива (при выходе из строя любого из входящих в RAID 0 винчестеров полностью и безвозвратно пропадает вся информация). Надёжность массива RAID 0 ниже надёжности любого из дисков, т.к. она равна произведению вероятностей безотказной работы составляющих его дисков, каждая из которых меньше единицы.

RAID 1

R AID 1 (Mirroring — «зеркалирование»).

(+): Обеспечивает приемлемую скорость записи и выигрыш по скорости чтения при распараллеливании запросов.

(+): Имеет высокую надёжность — работает до тех пор, пока функционирует хотя бы один диск в массиве.

(-): Недостаток заключается в том, что приходится выплачивать стоимость двух жёстких дисков, получая полезный объем одного.

Вероятность выхода из строя сразу двух дисков ниже. Достоинство такого подхода — поддержание постоянной надёжности.

Зеркало на многих дисках — RAID 1+0. При использовании такого уровня зеркальные пары дисков выстраиваются в «цепочку», поэтому объём полученного тома может превосходить ёмкость одного жёсткого диска.