Please enable JavaScript.
Coggle requires JavaScript to display documents.
โครงสร้างของหน่วยเก็บข้อมูลสำรอง - Coggle Diagram
โครงสร้างของหน่วยเก็บข้อมูลสำรอง
โครงสร้างของดิสก์
ดิสก์ คือ ก้อนของหน่วยเก็บข้อมูลสำรองสำหรับระบบคอมพิวเตอร์ยุคใหม ถูกจัดระเบียบเป็นโซนของไซลินเดอร์
ส่วนประกอบภายในฮาร์ดดิสก์จะประกอบด้วยแผ่นวงกลมที่มีขนาด 2-5.25 นิ้วเรียงซ้อนกัน
Platter ถูกแบ่งส่วนภายในจานดิสก์
Photos
การจัดตารางของดิสก์
เวลาในการเข้าถึงของดิสก์มีองค์ประกอบหลักอยู่ 2 ส่วน คือ
เวลาในการค้นหา (Seek time)
เวลาในการหมุนหัวอ่าน (Rotational latency)
การจัดตารางแบบมาก่อน-ได้ก่อน (FCFS Scheduling) มาก่อน-ได้ก่อน (First-come, First-served : FCFS)
การจัดตารางแบบเวลาในการค้นหาสั้นที่สุดได้ก่อน (SSTF Scheduling) เวลาในการค้นหาสั้นที่สุดได้ก่อน (Shortest-seek Time-first : SSTF)
การจัดตารางแบบกวาด (SCAN Scheduling) เริ่มต้นที่จุดสิ้นสุดจุดหนึ่งของดิสก์ (A) และ เคลื่อนไปยังจุดสิ้นสุดอื่น (B)
การจัดตารางแบบกวาดเป็นวง (C-SCAN Scheduling) อ่านจากจุดสิ้นสุดจุดหนึ่ง (A) ของดิสก์ไปสู่อีกจุดหนึ่ง (B) มันจะกลับไปสู่จุดเริ่มต้นของดิสก์ในทันทีโดยไม่บริการการร้องขอใด ๆ
การจัดตารางแบบ LOOK (LOOK Scheduling) อ่านไปไกลเพียงแค่การร้องขอสุดท้ายเท่านั้นในแต่ละทิศทาง จากนั้นมันก็จะย้อนกลับไปอีกทางทันทีโดยไม่ต้องไปจุดสิ้นสุดของดิสก์
การเลือกวิธีการจัดตารางของดิสก์ (Selection of a Disk-Scheduling Algorithm) วิธี SSTF ดูจะธรรมดาและความเป็นไปได้ตามธรรมชาติ
การจัดการดิสก์
การจัดระเบียบดิสก์ (Disk Formatting)
ดิสก์ถูกแบ่งเป็นเซกเตอร์ซึ่งตัวควบคุมดิสก์สามารถอ่าน และ เขียนได้ เพื่อใช้ดิสก์เก็บแฟ้มข้อมูลโดยต้องทำงานเป็นขั้นตอน 2 วิธี คือ
ทำการแบ่งส่วน (Partition) ระบบปฏิบัติการสามารถจัดการแต่ละส่วนเป็นเหมือนดิสก์ที่แยกจากกัน
การจัดระเบียบเชิงตรรกะ (Logical formatting) ระบบปฏิบัติการจะเก็บโครงสร้างข้อมูลของระบบแฟ้มข้อมูลเริ่มแรกไว้บน ดิสก์
บูตบล็อก (Boot Block)
Bootstrap เป็นโปรแกรมการเริ่มต้นทั้งหมดของระบบ เริ่มจาก CPU ตัวควบคุมอุปกรณ์ และ หน่วยความจ่าหลัก
Photos
บล็อกเสีย (Bad Block)
ดิสก์ที่มีตัวควบคุมแบบ IDE เราสามารถจัดการกับบล็อกเสียได้ (โดย ผู้ใช้สั่งให้ท่า) เช่น ค่าสั่ง format ของ MS-DOS
สำหรับดิสก์แบบ SCSI สามารถกู้บล็อกเสียคืนได้โดยตัวควบคุมจะเก็บรายการของบล็อกเสียบนดิสก์
การแทนที่ของบล็อกเสียโดยทั่วไปยังไม่เป็นกระบวนการอัตโนมัติเสียทีเดียว เพราะข้อมูลในบล็อกเสียมักจะเสียไป ดังนั้นแฟ้มข้อมูลที่ใช้งานบล็อกนั้นต้องถูกซ่อมแซม
การจัดการพื้นที่ใช้ในการสับเปลี่ยน
ตำแหน่งของพื้นที่ที่ใช้ในการสับเปลี่ยน (Swap-Space Location)
พื้นที่ที่เหมาะใช้ในการสับเปลี่ยน คือ พื้นที่ที่ใช้ในการสับเปลี่ยนสามารถถูกตัดออก จากระบบแฟ้มข้อมูลปกติหรืออยู่ในส่วนของดิสก์ที่แยกออกมา
ใช้ส่วนของดิสก์ที่แยกออกมา เพื่อสร้างพื้นที่ ๆ ใช้ในการสับเปลี่ยนจึงไม่มีระบบแฟ้มข้อมูลหรือโครงสร้างของไดเรกทอรี่บนพื้นที่นี้
Photos
การจัดการพื้นที่ที่ใช้ในการสับเปลี่ยน (Swap-Space Management)
พื้นที่ที่ใช้ในการสับเปลี่ยนถูกจัดสรรให้แก่โพรเซส เมื่อโพรเซสเริ่มต้นพื้นที่จะถูกจัดสรรให้เพื่อเก็บโปรแกรมอย่างเพียงพอ
การใช้พื้นที่ที่ใช้ในการสับเปลี่ยน (Swap-Space Use)
ถูกใช้ได้หลายวิธีโดยหลายระบบปฏิบัติการที่ต่างกัน ขึ้นอยู่กับการใช้อัลกอริทึ่มในการจัดการหน่วยความจำ
ความน่าเชื่อถือของดิสก์
ระดับของ RAID มีตั้งแต่ Raid 0 – Raid 5
RAID 0 คือการเอาฮาร์ดดิสก์มากกว่า 1 ตัวมาต่อร่วมกันในลักษณะ Non-redundant
RAID 1 มีอีกชื่อหนึ่งว่า Disk mirroring จะประกอบไปด้วยฮาร์ดดิสก์ 2 ตัวที่เก็บข้อมูล เหมือนกันทุกประการ เสมือนการส่ารองข้อมูล
RAID 2 ข้อมูลทั้งหมดจะถูกตัดแบ่งเพื่อจัดเก็บลงฮาร์ดดิสก์แต่ละตัวใน Disk array โดยจะมี ฮาร์ดดิสก์ตัวหนึ่งเก็บข้อมูลที่ใช้ตรวจสอบและแก้ไขข้อผิดพลาด
RAID 3 มีความสามารถในการอ่านและเขียนข้อมูลได้อย่างรวดเร็ว เพราะมีการต่อฮาร์ดดิสก์แต่ละตัวแบบ Stripe
RAID 4 เหมือน RAID 3 ยกเว้นการตัดแบ่งข้อมูลที่ทำในระดับ Block แทนที่จะเป็น Bit หรือ Byte
RAID 5 มีการตัดแบ่งข้อมูลในระดับ Block แต่ไม่ทำการแยกฮาร์ดดิสก์ตัวใดตัวหนึ่งเพื่อเก็บ Parity
การนำ RAID มาใช้ร่วมกัน
สามารถรวมข้อดีของ RAID ในแต่ละล่าดับขั้นไว้ด้วยกัน อาจท่าให้ การท่างานมีประสิทธิภาพมากขึ้น
Photos
ประโยชน์ของ RAID
ประสิทธิภาพของ RAID จะขึ้นอยู่กับแอพพลิเคชันที่ใช้กับระดับของ RAID
RAID ยังสามารถขยายหน่วยความจำโดยการผนวกหลาย ๆ ไดรฟ์เข้าด้วยกันแต่ประสิทธิผลนั้นขึ้นอยู่กับระดับของ RAID ที่ใช้
การใช้งานหน่วยเก็บข้อมูลชนิดคงที่
RAID ยังสามารถขยายหน่วยความจ่า โดยการผนวกหลาย ๆ ไดรฟ์เข้าด้วยกัน แต่ประสิทธิผลนั้น ขึ้นอยู่กับระดับของ RAID ที่ใช้
ผลลัพธ์ของดิสก์ในการทำงานมี 3 ข้อ คือ
1.ส่าเร็จอย่างสมบูรณ์แบบ (Successful completion) ข้อมูลถูกเขียนลงดิสก์ได้อย่างถูกต้อง
2.ส่าเร็จอย่างสมบูรณ์แบบ (Successful completion) ข้อมูลถูกเขียนลงดิสก์ได้อย่างถูกต้อง
3.ล้มเหลวทั้งหมด (Total failure) ความล้มเหลวเกิดขึ้นก่อนที่ดิสก์จะเริ่มเขียนดังนั้นค่าของข้อมูลบนดิสก์ก็จะเหมือนเดิมก่อนที่จะเกิดการเขียนใด ๆ