Please enable JavaScript.
Coggle requires JavaScript to display documents.
โครงสร้างของ หน่วยเก็บข้อมูลสำรอง, 6221608040 นางสาวนงนุช วายลม เลขที่ 48…
โครงสร้างของ
หน่วยเก็บข้อมูลสำรอง
โครงสร้างของดิสก์
ดิสก์คือก้อนของหน่วยเก็บข้อมูลสำรอง
สำหรับระบบคอมพิวเตอร์ยุคใหม่ ซึ่งถูก
บรรจุในกล่องที่ปิดสนิทกันฝุ่นและอากาศ
การอ่านข้อมูลนั้นภายในดิสก์จะมีหัวอ่าน 2 หัว
ต่อแผ่นดิสก์ 1 จาน จะช่วยกันอ่านและเขียนข้อมูล
ซึ่งพื้นผิวของจานจะเรียกว่า Platter โดยจะถูกแบ่ง
ส่วนภายในจานเรียกว่า Track ยิ่ง Track มาก
ความจุของฮาร์ดดิสก์จะมีมากขึ้นตามด้วย
จำนวนของเซกเตอร์ต่อแทร็กไม่คงที่ แทร็กมา
จากจุดศูนย์กลางของดิสก์ ยิ่งแทร็กยาวมาก
จำนวนเซกเตอร์ก็จะมากตาม
ดิสก์ส่วนใหญ่มีเซกเตอร์เสีย แต่การจับคู่
จะทำได้โดยใช้เซกเตอร์อื่นในดิสก์แทน
การจัดตารางของดิสก์
การจัดตารางแบบ
กวาดเป็นวง(C-SCAN)
แบบกวาดเป็นวงจะเคลื่อนหัวอ่านจากจุดสิ้นสุดจุดหนึ่ง (A)
ของดิสก์ไปสู่อีกจุดหนึ่ง (B) มันจะกลับไปสู่จุดเริ่มต้นของดิสก์
ในทันที โดยไม่บริการการร้องขอใด ๆ ในขากลับน
การจัดตาราง
แบบ LOOK
แขนดิสก์จะไปไกลแค่การร้องขอสุดท้ายในแต่ละ
ทิศทางเท่านั้น จากนั้นมันก็จะย้อนกลับไปอีกทางทันที
โดยไม่ต้องไปจุดสิ้นสุดของดิสก์
การจัดตาราง
แบบกวาด(SCAN)
วิธีแบบกวาดเรียกว่า วิธีแบบบันไดเลื่อนเพราะแขน
ของดิสก์มีพฤติกรรมคล้ายบันไดเลื่อนในตึก การบริการ
เริ่มต้นกับการร้องขอทั้งหมดในขาขึ้น และจากนั้นจะ
บริการการร้องขอย้อนกลับมาอีกทาง
การเลือกวิธีการ
จัดตารางของดิสก์
ถ้าระบบปฏิบัติการส่งการร้องขอเป็นกลุ่มมาที่ตัวควบคุม
ตัวควบคุมสามารถจัดแถวคอยพวกมันและจากนั้นก็ทำการ
จัดตารางเพื่อปรับปรุงทั้งเวลาในการค้นหาและ
เวลาในการหมุนหัวอ่าน
การจัดตารางแบบเวลาใน
การค้นหาสั้นที่สุดได้ก่อน(SSTF)
วิธี SSTF จะเลือกการร้องขอที่มีเวลาในการค้นหา
น้อยที่สุดจากต่าแหน่งปัจจุบันของหัวอ่าน โดยหัวอ่าน
SSTF จะเลือกการร้องขอที่ใกล้ที่สุดกับต่าแหน่ง
ปัจจุบันของหัวอ่าน
มีเวลาในการเข้าถึงอย่างรวดเร็ว (Fast access time) และ Disk bandwidth
เวลาในการ
หมุนหัวอ่าน
เวลาในการรอคอยที่เพิ่มขึ้นสำหรับดิสก์
ในการหมุนเซกเตอร์ที่ต้องการเข้าสู่หัวอ่าน
เวลาในการค้นหา
เวลาที่แขนของดิสก์เคลื่อนหัวอ่าน
ไปสู่ไซลินเดอร์ที่มีเซกเตอร์ที่ต้องการ
การจัดตารางแบบ
มาก่อน-ได้ก่อน(FCFS)
รูปแบบที่ง่ายที่สุดของการจัดตารางของดิสก์
คือ มาก่อน-ได้ก่อน
การใช้งานหน่วย
เก็บข้อมูลชนิดคงที่
ข้อมูลที่อยู่ในหน่วยเก็บข้อมูลชนิดคงที่จะไม่มี
ทางสูญหายไปไหน การนำหน่วยเก็บข้อมูลไปใช้
จำเป็นต้องคัดลอกข้อมูลที่ต้องการไปยังอุปกรณ์ที่ใช้
เก็บข้อมูลหลายๆที่ เนื่องจากเป็นโหมดที่เป็น
อิสระจากความล้มเหลว
การจัดการพื้นที่
ที่ใช้ในการสับเปลี่ยน
ตำแหน่งของพื้นที่
ที่ใช้ในการสับเปลี่ยน
มีพื้นที่อยู่สองพื้นที่ที่เหมาะใช้ในการสับเปลี่ยน
เป็นพื้นที่ที่ใช้ในการสับเปลี่ยนซึ่งสามารถถูกตัดออก
จากระบบแฟ้มข้อมูลปกติได้ หรืออยู่ในส่วนของดิสก์
ที่แยกออกมา
การใช้พื้นที่ที่
ใช้ในการสับเปลี่ยน
ถูกใช้ได้หลายวิธีโดยหลายระบบปฏิบัติการที่ต่างกัน
ขึ้นอยู่กับการใช้อัลกอริทึ่มในการจัดการหน่วยความจำ
จำนวนของพื้นที่ที่ใช้ในการสับเปลี่ยน ที่ต้องการของ
ระบบขึ้นอยู่กับจำนวนของหน่วยความจำทางกายภาพ
การจัดการพื้นที่ที่
ใช้ในการสับเปลี่ยน
พื้นที่ที่ใช้ในการสับเปลี่ยนถูกจัดสรรให้แก่โพรเซส
เมื่อโพรเซสเริ่มต้น พื้นที่จะถูกจัดสรรให้เพื่อเก็บ
โปรแกรมอย่างเพียงพอ ก่อนการจัดสรรพื้นที่ต้องการทั้งหมด
ความน่าเชื่อถือของดิสก์
ประโยชน์ของ RAID
RAID จะถูกใช้เพื่อป้องกันความผิดพลาดในการเก็บข้อมูล และเพิ่มระดับในการ
จัดเก็บ โดยที่สำคัญยังสามารถป้องกันการจัดเก็บข้อมูลในกรณีที่ฮาร์ดไดรฟ์เกิด
ทำงานผิดพลาด อีกทั้งยังสามารถขยายหน่วยความจำ โดยการผนวกหลาย ๆ
ไดรฟ์เข้าด้วยกัน
การนำ RAID
มาใช้ร่วมกัน
การใช้งานของ RAID ในระดับใหม่นั้นเกิดจากการนำเอาข้อดี
ของ RAID ในแต่ละระดับมารวมกันซึ่งประสิทธิภาพของ
การทำงานย่อมเพิ่มขึ้น ซึ่งจะช่วยลดความผิดพลาดที่อาจเกิดขึ้นได้
ระดับของ RAID
Data striping คือการแบ่งข้อมูลออกเป็นส่วน ๆ
แล้วน่าแต่ละส่วนไปเก็บในฮาร์ดดิสก์แต่ละตัว
RAID 2
ข้อมูลทั้งหมดจะถูกตัดแบ่งเพื่อจัดเก็บลงในฮาร์ดดิสก์แต่
ละตัวใน Disk array โดยจะมีฮาร์ดดิสก์ตัวหนึ่งเก็บข้อมูล
ที่ใช้ตรวจสอบและแก้ไขข้อผิดพลาด ซึ่งเป็นการลดเปอร์เซ็นต์
ที่ข้อมูลจะเสียหายหรือสูญเสียไป
RAID 3
คล้ายกับ RAID 2 แต่จะเก็บข้อมูลในระดับ Byte แทน โดยการตรวจสอบและแก้ไขข้อผิดพลาดของข้อมูลจะใช้ Parity
แทนที่จะเป็น ECC ทำให้ RAID 3มีความสามารถในการอ่านและ
เขียนข้อมูลได้อย่างรวดเร็ว
RAID 1
มีอีกชื่อว่า Disk mirroring ซึ่งมีฮาร์ดดิสก์ 2 ตัวที่
เก็บข้อมูลเหมือนกันทุกประการ เสมือนการส่ารองข้อมูล
RAID 4
โดยรวมเหมือนกับ RAID 3 ทั้งหมด แต่ยกเว้นเรื่องการ
ตัดแบ่งข้อมูลที่ทำในระดับ Block ซึ่งทำให้การอ่าน
ข้อมูลแบบRandom ทำได้รวดเร็วกว่า
RAID 0
เป็นการเอาฮาร์ดดิสก์มากกว่า 1 ตัวมาต่อร่วมกันในลักษณะ Non-redundant ซึ่งRAID 0 นี้มีจุดประสงค์เพื่อเพิ่มความเร็วในการ
อ่าน/เขียนข้อมูลฮาร์ดดิสก์โดยตรงและไม่มีการเก็บข้อมูลสำรอง
RAID 5
มีการตัดแบ่งข้อมูลในระดับ Block เช่นเดียวกับ RAID 4
โดยทำการกระจาย Parity ไปยังฮาร์ดดิสก์ทุกตัวโดยจะปะปน
ไปกับข้อมูลปกติ ซึ่งสามารถช่วยลดปัญหาคอขวดได้
การจัดการดิสก์
การจัดระเบียบดิสก์
การจัดระเบียบดิสก์ด้วยเซกเตอร์ขนาดใหญ่ หมายความว่า มีเซกเตอร์เพียงเล็กน้อยในแต่ละแทร็ก และยังหมายถึงว่ามีหัวอ่านและ
trailer เพียงเล็กน้อยที่จะถูกเขียนบนแต่ละแทร็ก
ทำการแบ่งส่วน
ดิสก์เป็นหนึ่งหรือหลายกลุ่มของไซลินเดอร์
ระบบปฏิบัติการสามารถจัดการแต่ละส่วน
เป็นเหมือนดิสก์ที่แยกจากกัน
การจัดระเบียบ
เชิงตรรกะ
หรือ “การทำระบบแฟ้มข้อมูล” ในขั้นนี้ระบบปฏิบัติการจะเก็บโครงสร้างข้อมูล
ของระบบแฟ้มข้อมูลเริ่มแรกไว้บนดิสก์
Boot Block
จะต้องมีโปรแกรมเริ่มต้นเพื่อการทำงาน ซึ่งโปรแกรม
นี้คือ Bootstrap เป็นโปรแกรมการเริ่มต้นทั้งหมดของระบบ
คอมพิวเตอร์ส่วนใหญ่โปรแกรม Bootstrap จะถูกเก็บไว้ใน ROM โปรแกรม Bootstrap แบบเต็มถูกเก็บไว้
ในส่วนที่เรียกว่า Boot blocks ที่ตำแหน่งตายตัวบนดิสก์
บล็อกเสีย
ในระบบดิสก์อย่างง่าย จะสามารถจัดการกับบล็อกเสียได้
และสำหรับดิสก์แบบ SCSI สามารถกู้บล็อกเสียคืนได้
โดยตัวควบคุมจะเก็บรายการของบล็อกเสียบนดิสก์
6221608040 นางสาวนงนุช วายลม เลขที่ 48 หมู่ 700