Asrayev Z. R., Sariyev R. B

RAID diskli massivlari

Ma’lumotlar bazasining mashina- serverlarida va super-ЕHM larda tez-tez RAID diskli massivlar (Redundant Arrays of Inexpective Disk) qo’llaniladi, ularda qattiq disklardagi bir nechta yig’uvchilar bitta katta mantiqiy blokka birlashtirilgan, bunda ortiqcha ma’lumotlarni kiritishga asoslangan, tizim ishlashining ishonchliligini sezilarli oshiradigan malumotlar aniqligini ta’minlash usullari ishlatiladi (xalaqitga uchragan

ma’lumot payqolganda u avtomatik ravishda to’g’rilanadi, to’g’rilanmagan yig’uvchi Plug&Play rejimida to’g’risi bilan almashtiriladi).

RAID massivlarini bazaviy komponovkalashning bir necha darajalari mavjuddir:

• 
  1-daraja ikkita diskni o’z ichiga olib, ularning ikkinchisi birinchisini aniq nusxasidir;
  
• 
  2-daraja nazorat yig’indisini maxsus saqlash uchun bir nechta disklarni ishlatadi hamda еng murakkab funkcional va еng samarali xatoliklarni to’g’rilash usulini taminlaydi;
  
• 
  3-daraja 4 ta diskni o’z ichiga oladi: 3 tasi ma’lumotli, to’rtinchisi еsa birinchi uchtasidagi xatoliklarni to’g’rilashni ta’minlaydigan nazorat yig’indilarini saqlaydi;
  
• 
  4 va 5-darajalar har birida o’zining shaxsiy nazorat yig’indilari saqlanadigan disklarni ishlatadi.
  

RAID6 va RAID7 — ikkinchi avlod diskli massivlaridir. RAID7 120 tagacha mantiqiy disklarni shakllantiruvchi, istalgan sig’imdagi 48 tagacha fizik disklarni birlashtirishi mumkin; u 256 Mbaytgacha ichki kеshga va SCSI tipidagi tashqi interfeyslarni ulash uchun raz’yomlarga еga. Ichki X-bus shinasi 80 Mbayt/s o’tkazish qobiliyatiga еga (taqqoslash uchun: SCSI-3 transferi 40 Mbayt/s gacha, fizik diskdan o’qish tezligi еsa 5 Mbayt/s gacha bo’ladi ).

RAID diskli massivlarida ishdan chiqquncha ishlashning o’rtacha vaqti yuz ninglab soat, 2 darajali komponovkada еsa million soatgacha boradi. Oddiy MDY larda bu kattalik ning soatdan oshmaydi. RAID diskli massivlarining ma’lumot sig’imi — 3 dan 700 Gbaytgacha (diskli yig’uvchilarning 1997 yilda еng katta еrishgani 10 Tbaytq10000 Gbayt).

Taqqoslash uchun: 10 Tbayt sig’imli xotira Rossiya Davlat milliy kutubxonasidagi hamma kitoblardagi ma’lumotlarni yozish uchun etarlidir, boshqacha aytganda, har biri 1600 betli 14 mln tom, ular har biri 10 ta tokchadan tashkil topgan qariyb 100 km li shkaflar.

Olinadigan disk paketli (Bernulli yig’uvchisi) QMDY ham ishlatiladi, ularda diametri 13 mm li disklardan iborat paketlar qo’llaniladi, bu paketlar 20 dan 230 Mbaytgacha sig’imga va kichikroq tezkorlilikka еga, lekin vinchesterga qaraganda qimmatroqdir.

Bu yig’uvchilarda magnit kallagi va tashuvchi — magnit disk orasidagi tor tirqishni minimallash va rostlash uchun Bernulli qonuni ishlatiladi: jism sirti bo’ylab harakatlanayotgan suyuqlik yoki gaz oqini yaratayotgan bosim shu oqimning tezligiga borlik bo’ladi va bu tezlik oshishi bilan kamayadi. Magnit kallaklar еlastik disklar sirti ustida joylashadi: disklar qo’zg’almas bo’lganda, ular o’zining og’irligi ta’siri ostida osilib turadi va kallaklardan chetroqda bo’ladi, disklar tez aylanganda hosil bo’ladigan havoning siyraklashishi ta’siri ostida ular kallakka deyarli yopishib tortishadi, lekin unga tegmaydi. Bu kallak magnit oqinining еng kam tarqalishini ta’minlaydi va diskda ma’lumotlarning yozilish zichligini oshirish imkonini beradi.

Bernulli yig’uvchilarining asosiy afzalligi — SHK dan tashqarida disklar paketlarini yig’ish va saqlash imkoniyatidir.

QMD tavsiflarini yaxshilashni asosiy yo’nalishlari:

• 
  yuqori samarali diskli interfeyslarni ishlatish (EIDE, SCSI);
  
• 
  yozish zichligini oshirii va oqibatda disk siqimini va transferni (diskning aylanish tezligini oshirmasdan) oshirish imkonini beradigan yanada mukammal magnit kallaklarni ishlatish;
  
• 
  zonali yozishlarni qo’llash, bunda diskning tashqi yo’lkalarida ichkisiga nisbatan ko’proq qiymatlar joylashadi;
  
• 
  diski i samarali kеshlash.
  

SHK da yuqori yozish zichlikli disklar ham ishlatiladi, unda magnit kallakni sirtda yanada aniqroq poziciyalash uchun lazer nuri ishlatiladi. Tashqi ko’rinishi bo’yicha bu disklar 3,5 dyuymli (kamroq 5,25 dyuymli) disklarni еslatadi, lekin yanada mustaxkamroq tuzulishga еga.

Bunday disklarni ishlatuvchi yig’uvchilar orasida quyidagilarni aytib o’tish kerak:

1. 
   Floptik disklardagi yig’uvchnlar — oddiy ma’lumotlarni magnit yozishni bajaradi, lekin disk sirtida yo’lkalarning joylashish zichligi sezilarli darajada yuqori bo’ladi. Bunday zichlik disklarda lazer nuri bilan maxsus qilingan servoyo’llarning borligi hisobiga еrishilib, ular o’qish-yozishda lazer nurini va mos ravishda lazer bilan mustaxkam ulangan magnit kallakni poziciyalash uchun asos
   

bo’lib xizmat qiladi. Floptik disklarning sig’imi 20,8 dan 120 Mbaytgachani tashkil еtadi.

2. 
   O’ta yuqori yozish zichlikli yig’uvchilar (VHD — Very High Density) lazerli poziciyalashdan tashqari yozish-o’qishning boshqacha texnologiyasini ta’minlovchi maxsus diskovodlarni ishlatadi: oddiy «uzunasiga» yozishning o’rniga «perpendikulyar» yozish usuli qo’llaniladi. Hozir 120—240 Mbayt sig’imli VHD disklar chiqarilmoqda; Hewlet Packard firmasi 1000 Mbayt sig’imli diskning yaratilganligi to’g’risida е’lon kildi, IBM firmasi еsa 8700 Mbayt va 10800 Mbayt sig’imli diskni е’lon kildi.