Апішыце сістэму захоўвання файлаў на дыску. Арганізацыя файлавай сістэмы

Калі вы шукаеце інфармацыю на тэму «апішыце сістэму захоўвання файлаў на дыску», то вы на правільным шляху! Любыя дадзеныя, якія ёсць на кампутары, павінны быць даступнымі пры наступным выкарыстанні. Але як рэалізаваны такі механізм? Складзены ён ці не?

Што такое сістэма захоўвання файлаў

Пад сістэмай захоўвання файлаў разумеюць праграмна-апаратнае рашэнне, накіраванае на тое, каб забяспечыць надзейнае захоўванне ўсёй размешчанай інфармацыі. Яны могуць выступаць у якасці галоўнай або дадатковай частцы цэнтра па апрацоўцы дадзеных. Вось так вы можаце адказаць, калі вам паставяць задачу: «Апішыце сістэму захоўвання файлаў на дыску». Акрамя кароткага выслоўі, існуюць і яшчэ больш складаныя моманты: пратаколы, віды, тэхналогіі.

пратаколы

У якасці пратаколаў захоўвання і перадачы дадзеных выкарыстоўваецца шэраг распрацовак. Некаторыя ў абмежаванай колькасці, іншыя вельмі папулярныя. На дадзены момант актыўна ўкараняецца iSCSI, таму аповяду аб пратаколах будзе весціся на яе прыкладзе. Дадзеная тэхналогія накіравана на працу праз звычайную сеткавую інфраструктуру. Дазваляе падключаць да працоўных станцыях або сэрверам прылады захоўвання для наступнага выкарыстання такім чынам, быццам яны - складнікі кампутара. Аб перавагах такога пратаколу можна сказаць:

1. Яго праца абыходзіцца танна, калі наогул не бясплатна (умоўна).
2. Праграмны модуль дадзенага пратакола можа працаваць з усімі папулярнымі аперацыйнымі сістэмамі. У некаторых ён з'яўляецца усталяваным па змаўчанні, у іншых - яго можна спампаваць і самому дадаць у спіс пратаколаў кампутара.
3. Эксплуатацыя магчымая адразу ж пасля завяршэння працэсу мантавання.
4. Паколькі дадзены пратакол выкарыстоўвае інтэрнэт-адрас, то ён можа перадаваць дадзеныя ў любое месца планеты, дзе ёсць пакрыццё.

Мае ён не толькі перавагі, але і недахопы. У цэлым, у яго ёсць толькі адзін істотны недахоп: прывязка да інтэрнэт-адрасу і немагчымасць паўнавартаснага функцыянавання без яго.

віды сістэм

У сучасным свеце ў залежнасці ад патрэбаў выкарыстоўваецца 4 сістэмы захоўвання файлаў:

1. DAS. Пад ёю разумеюць дыскі, непасрэдна падлучаныя да вылічальнай сістэмы. Усё, што наўпрост падлучыцца да выкарыстоўванага кампутара, выкарыстоўвае дадзеную сістэму.
2. NAS. Гэтая сістэма знаёмая аматарам лакальных сетак. Яна дае доступ да унутраным файлаў і дакументах толькі тых прыладаў, якія былі апазнаныя як «свае».
3. SAN. З пункту гледжання карыстача можна апісаць дадзеную сістэму як лакальны дыск, да якога падлучэнне ажыццяўляецца з сеткі пры выкарыстанні пратаколаў аддаленага доступу да файлаў.
4. CAS. Гэта архітэктура захоўвання, у якой значную ролю адыгрывае вобраз захоўваемых дадзеных. Ён хэшируется і выкарыстоўваецца, каб знайсці інфармацыю ў сістэме захоўвання або асобных прыладах. Па сутнасці, дадзеную архітэктуру можна параўнаць са спецыяльнай базай, у якой вылічаны хэш - гэта інструмент хуткага пошуку ў змесціве. Дадзеная сістэма з лёгкасцю паддаецца дэцэнтралізацыі, што істотна павялічвае трываласць і надзейнасць. Але да недахопаў варта аднесці невялікую хуткасць ўзаемадзеяння, што не дазваляе шырокамаштабна яе выкарыстоўваць. Зараз дадзеная архітэктура выкарыстоўваецца ў якасці сховішча для архіўных дадзеных, ці тых, што павінны быць доўгачасовымі.

Тэхналогіі, якія выкарыстоўваюцца для захоўвання дадзеных

У рамках сістэм існуе мноства падыходаў да захоўвання дадзеных, якія дазваляюць аптымізаваць выкарыстанне дыска і падстрахавацца на выпадак непрадбачаных сітуацый:

1. Рэзервовае капіраванне. Ўяўляе сабой папераджальнае стварэнне копій інфармацыі, якая можа быць выдаленая і якая можа спатрэбіцца. Важную ролю адыгрывае памер файла. Пры поўным рэзерваванні закранае ўсю сістэму і файлы. Пры інкрэментаванага капіяванні захоўваецца толькі частка. Выбар пошуку ажыццяўляецца па тых, якія змяняліся з часу праходжання апошняга рэзервавання. Звычайна захаваныя дадзеныя мае дыск З або спецыяльна створанае для гэтых мэтаў сховішча.
2. Рэплікацыя. Бывае сінхроннай і асінхроннай. Пад першай разумеюць размяшчэнне дадзеных, якія знаходзяцца ў розных сістэмах захоўвання (хоць можа быць і выкарыстанне двух дыскаў у адной сістэме). Пры гэтым запіс інфармацыі ажыццяўляецца адначасова. Асінхроннай рэплікацыяй называецца запіс дадзеных, якая ажыццяўляецца не ў адно і тое ж час, а пры зручным выпадку. Такі падыход дазваляе пераадольваць розніцу хуткасцяў, але дадзеныя ніколі не будуць цалкам ідэнтычнымі. Хоць і будуць да гэтага імкнуцца. У якасці спробы аб'яднаць была створана тэхналогія полусинхронной рэплікацыі. Яе сутнасць заключаецца ў тым, што запіс пачынае весціся адначасова, але выкарыстоўваюцца каналы перадачы на поўную магутнасць. І калі дзе-то працэс завяршаецца, то ў іншым ён працягваецца да завяршэння. Пры гэтым дадзеныя адрозніваюцца па мінімуму.
3. Дедупликация. Спецыяльны метад, які пры сціску масіва дадзеных выключае дублюючыя копіі ўсіх паўтаральных файлаў. Асабліва важны метад, калі памер файла копіі і іх колькасць вельмі высокія. Выкарыстоўваецца для аптымізацыі выкарыстоўванага месцы.

Але гэта яшчэ пакуль не поўны адказ на задачу «апішыце сістэму захоўвання файлаў на дыску». Для паўнавартаснага разбору неабходна разгледзець яшчэ памяць.

пастаянная памяць

Пад ёй разумеюць захоўванне дадзеных, якія не павінны залежаць ад энергазабеспячэння сістэмы. Таксама яе называюць энерганезалежнай памяццю. У гэтым сектары вылучаецца месца на дыску для захоўвання імёнаў файлаў. Гэта неабходна для пошуку па захаванай інфармацыі. Таксама тут захоўваецца ўся «пастаянная» інфармацыя, якая здабываецца карыстальнікам. У якасці прыкладу дадзеных можна прывесці рабочыя файлы, гульні, захаваныя дакументы, папкі. Размешчаная ў ёй інфармацыя можа быць вынятая нават па заканчэнні дзесяцігоддзяў з моманту запісу і спынення падачы электраэнергіі. Прыкладам можа паслужыць дыск С, на якім размяшчаюцца файлы аперацыйнай сістэмы. Бо як бы было, калі б яны сцерліся? Ці можна было б запусціць кампутар? Без дадатковых маніпуляцый - не!

Аператыўная памяць

Ёсць аператыўная, або энергазалежнасці памяць. Яе асаблівасць заключаецца ў тым, што неабходна пастаяннае забеспячэння электрычнасцю. Адначасова яе памер пазначае магчымасць кампутара займацца пэўным колькасцю дзеянняў, і, па сутнасці, ад яе залежыць яго магутнасць. Менавіта яна адказвае за дыскі, папкі, файлы і дакументы, якія цяпер актыўныя і працуюць. Варта адзначыць, што праграмнае павелічэнне аператыўнай памяці без ўдасканалення апаратнай часткі кампутара ў большасці выпадкаў багата парушэннямі працаздольнасці ўсёй сістэмы (не толькі захоўвання дадзеных).

Кэш-памяць

Таксама называецца памяццю хуткага доступу. У ёй змяшчаецца інфармацыя, выклік якой найбольш верагодны. Асаблівасць у тым, што і пастаянная, і кэш-памяць ўтрымліваюць адны і тыя ж дадзеныя. Але з прычыны таго, што другая больш хуткая, спачатку ажыццяўляецца пошук па ёй. Калі не было знойдзена супадзенняў, то кампутар будзе шукаць ужо ў пастаяннай памяці. Пры выяўленні супадзенняў у кэш змены будуць унесены спачатку сюды. А потым, па магчымасці, у пастаянную памяць. Агульным недахопам кэш з'яўляецца яго адносна малы памер. Захоўванне файлаў на дысках кампутара абмежавана апаратнай складнікам для ўсіх відаў памяці. Таму пры жаданні змяніць памеры неабходна ўсталёўваць нешта лепшае і адначасова сумяшчальнае з іншымі сістэмамі.

заключэнне

Як бачыце, сістэма захоўвання дадзеных - гэта даволі складаны механізм. Ён уключае ў сябе розныя пратаколы (з якіх быў разгледжаны толькі адзін з прычыны велізарнага масіву інфармацыі), розныя віды, арганізацыйныя падыходы і тэхналогіі, а таксама памяці. Вось зараз можна сказаць, што адказ на просьбу «апішыце сістэму захоўвання файлаў на дыску» дадзены.