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Almacenamiento y estructura de archivos (Se puede dar en diversos medios…
Almacenamiento y estructura de archivos
Se puede dar en diversos medios según su velocidad de accesibilidad.
Caché:
Es una de las más rápidas y costosas. Más cercana al procesador
Memoria Principal:
Almacenamiento volátil.
Flash:
Los datos pueden sobrevivir a fallos de suministro eléctrico.
Disco Magnético
Posee varios platos donde se almacena la información, generalmente se hacen de vidrio u otro material rígido. Luego un motor los hace girar a 60/90/120 revoluciones por minuto. La cabeza de E/S se encarga de manejar los datos escritos en la capa de material magnético de los platos.
Puede ser controlado por
Controlador de Discos:
Herramienta entre software y hardware del equipo. Se encarga de realizar las acciones de L/E así como de manejar el cabezal.
Aspectos importantes
Medidas de Rendimiento
Conceptos
Tiempo de acceso:
Tiempo concurrido desde la solicitud de L/E hasta la transferencia de los datos.
Tiempo medio de búsqueda:
Tiempo transcurrido en encontrar el primer elemento a leer en las secuencias del disco.
Tiempo de latencia rotacional:
Tiempo que tarda el cabezal en llegar a la zona del disco después de realizar la búsqueda.
Optimización
Cuando se realiza una solicitud de disco, se manda la referencia de la zona dónde se ocupa la transferencia de archivos, esta referencia está en forma de bloque.
Planificación:
Si hay que transferir varios bloques
de un cilindro desde el disco a la memoria principal puede que se logre disminuir el tiempo de acceso solicitando los bloques en el orden en el que pasarán por debajo de las cabezas.
Organización de archivos:
Organizar los datos que tal forma sean lo más exactos a la forma en las que se desean acceder. Ante esto se puede dar la fragmentación del disco, donde varios bloques pueden quedar dispersos en el disco.
Memoria intermedia de escritura no volátil:
Es una especie de RAM la cuál no pierde su información ante un corte del suministro eléctrico.
RAID Redundant Array of Independent Disks
Se basa en múltiples discos duros trabajando en simultaneo (paralelismo).
Redundancia:
Existe más de un disco duro /unidad funcional y se genera el proceso de creación de imágenes. Cuando se realiza una operación en un disco, también se realiza en el otro. Si alguno de estos deja de funcionar, entra el otro para satisfacer las transacciones de datos mientras se resuelve el problema.
Paralelismo:
De distribuyen los datos entre múltiples discos. Esta puede ser al nivel de bit (Se pone i bit en cada i discos) o también al nivel de bloque.
Existen diversos niveles de RAID
RAID 0:
Disposiciones del bloque sin redundancias.
RAID 1:
Creación de imágenes de disco con distribución de bloques.
RAID 2:
Corrección de bits utilizando bits de paridad en archivos dañados.
RAID 3:
Mejoramiento del nivel 2. Si un sector del disco falla se puede saber cuál fue. Solo se necesita un disco de paridad.
RAID 4:
Utiliza distribución de bloques y guarda un bloque de paridad en un disco aparte para reparar errores en los demás discos. Al solo ser un solo bloque de paridad, no es necesario consultar a los demás discos, esto permite que puedan hacer otras transacciones.
RAID 5:
A diferencia del nivel 4, los bloques de paridad son almacenados en todos los discos y a su vez, pueden realizar varias transacciones.
RAID 6:
Realiza redundancia y en vez de usar bloques de paridad utiliza código para reparación
Acceso al Almacenamiento
Estrategia de sustitución:
Cuando no queda espacio libre en la memoria intermedia hay que eliminar un bloque de ésta antes de que se pueda escribir en él otro nuevo.
Bloques clavados:
Limitar las ocasiones para volver a escribir en bloques del disco.
Salida forzada de bloques:
Volver a escribir el bloque en el disco, aunque no se necesite el espacio de memoria intermedia que ocupa.
Organización de Archivos
Existen diversas formar de hacerlo
Registros de longitud fija:
Se reserva en memoria los espacios de los datos. Cuando se borra una tupla resulta complejo quitar ese "espacio vacío".
Registros de longitud variable:
El espacio almacenado en memoria puede ser modificado.
Representación en cadena de bytes:
Un método sencillo de implementar los registros de longitud variable es adjuntar un símbolo especial de finde-registro (⊥) al final de cada registro. Así se puede guardar cada registro como una cadena de bytes consecutivos.
Almacenamiento para las bases OO
Gestión de Punteros persistentes:
Existen punteros permanentes que señalan a diversas direcciones de datos de la Base, esto mediante identificadores.
Rescate hardware:
Resulta complejo el manejo de punteros persistentes e interiores en memoria. Una forma de solucionarlo es ampliar el alcance de punteros interiores de igual forma que los persistentes.
Representación de punteros:
Un puntero persistente se divide en dos partes: un identificador de página en la base de datos y un desplazamiento en la misma página. El identificador de la página es en
realidad un puntero indirecto de pequeño tamaño: cada página (u otra unidad de almacenamiento) tiene una tabla de traducción que proporciona una asociación entre los identificadores de página cortos y los identificadores de página completos de la base de datos. El sistema tiene que buscar el identificador de página corto en los punteros persistentes de la tabla de traducción para encontrar el identificador de página completo.
Rescate de punteros en una página:
Cuando el sistema carga una página P de la base de datos en memoria virtual, se realiza el rescate de punteros en la página: se buscan todos los punteros persistentes contenidos en los objetos de la página P utilizando la información adicional guardada en la misma.
Desreferencia de punteros:
Se determina la página de la BD que se asignó al espacio de la página de memoria virtual. Asigna espacio de almacenamiento para la página y se carga en ella la página P de la base de datos. Luego, se realiza el resta de punteros de la página P.
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