Terminología de almacenamiento de matriz de discos de almacenamiento

Para facilitar la lectura de los capítulos siguientes de este libro, a continuación se incluyen algunos términos esenciales sobre almacenamiento en matrices de discos. Para mantener la compacidad de los capítulos, no se proporcionarán explicaciones técnicas detalladas.

SCSI:
Abreviatura de Small Computer System Interface, se desarrolló inicialmente en 1979 como una tecnología de interfaz para minicomputadoras, pero ahora se ha adaptado completamente a las PC normales con el avance de la tecnología informática.

ATA (adjunto AT):
También conocida como IDE, esta interfaz fue diseñada para conectar el bus de la computadora AT fabricada en 1984 directamente a las unidades y controladores combinados. El “AT” en ATA proviene de la computadora AT, que fue la primera en utilizar el bus ISA.

ATA serie (SATA):
Emplea transferencia de datos en serie, transmitiendo solo un bit de datos por ciclo de reloj. Si bien los discos duros ATA han utilizado tradicionalmente modos de transferencia paralela, que pueden ser susceptibles a interferencias de señal y afectar la estabilidad del sistema durante la transferencia de datos de alta velocidad, SATA resuelve este problema utilizando un modo de transferencia en serie con solo un cable de 4 hilos.

NAS (almacenamiento conectado a la red):
Conecta dispositivos de almacenamiento a un grupo de computadoras utilizando una topología de red estándar como Ethernet. NAS es un método de almacenamiento a nivel de componentes destinado a abordar la creciente necesidad de una mayor capacidad de almacenamiento en grupos de trabajo y organizaciones a nivel de departamento.

DAS (almacenamiento adjunto directo):
Se refiere a conectar dispositivos de almacenamiento directamente a una computadora a través de interfaces SCSI o Fibre Channel. Los productos DAS incluyen dispositivos de almacenamiento y servidores simples integrados que pueden realizar todas las funciones relacionadas con el acceso y la administración de archivos.

SAN (Red de área de almacenamiento):
Se conecta a un grupo de computadoras a través de Fibre Channel. SAN proporciona conectividad de múltiples hosts pero no utiliza topologías de red estándar. SAN se centra en abordar problemas específicos relacionados con el almacenamiento en entornos de nivel empresarial y se utiliza principalmente en entornos de almacenamiento de alta capacidad.

Formación:
Se refiere a un sistema de discos compuesto por múltiples discos que funcionan en paralelo. Un controlador RAID combina varios discos en una matriz utilizando su canal SCSI. En términos simples, una matriz es un sistema de discos que consta de varios discos que funcionan juntos en paralelo. Es importante tener en cuenta que los discos designados como repuestos dinámicos no se pueden agregar a una matriz.

Expansión de matrices:
Implica combinar el espacio de almacenamiento de dos, tres o cuatro matrices de discos para crear una unidad lógica con un espacio de almacenamiento continuo. Los controladores RAID pueden abarcar múltiples matrices, pero cada matriz debe tener la misma cantidad de discos y el mismo nivel RAID. Por ejemplo, RAID 1, RAID 3 y RAID 5 se pueden dividir para formar RAID 10, RAID 30 y RAID 50, respectivamente.

Política de caché:
Se refiere a la estrategia de almacenamiento en caché de un controlador RAID, que puede ser E/S en caché o E/S directa. La E/S en caché utiliza estrategias de lectura y escritura y, a menudo, almacena datos en caché durante las lecturas. La E/S directa, por otro lado, lee nuevos datos directamente desde el disco a menos que se acceda repetidamente a una unidad de datos, en cuyo caso emplea una estrategia de lectura moderada y almacena en caché los datos. En escenarios de lectura totalmente aleatoria, no se almacenan datos en caché.

Ampliación de capacidad:
Cuando la opción de capacidad virtual está configurada como disponible en la utilidad de configuración rápida del controlador RAID, el controlador establece un espacio en el disco virtual, lo que permite que los discos físicos adicionales se expandan al espacio virtual mediante la reconstrucción. La reconstrucción solo se puede realizar en una única unidad lógica dentro de una única matriz y la expansión en línea no se puede utilizar en una matriz distribuida.

Canal:
Es una ruta eléctrica que se utiliza para transferir datos e información de control entre dos controladores de disco.

Formato:
Es el proceso de escribir ceros en todas las áreas de datos de un disco físico (disco duro). El formateo es una operación puramente física que también implica verificar la coherencia del medio del disco y marcar sectores defectuosos e ilegibles. Dado que la mayoría de los discos duros ya vienen formateados de fábrica, el formateo sólo es necesario cuando se producen errores en el disco.

Repuesto caliente:
Cuando falla un disco actualmente activo, un disco de repuesto encendido e inactivo reemplaza inmediatamente el disco fallido. Este método se conoce como ahorro en caliente. Los discos de repuesto dinámicos no almacenan ningún dato del usuario y se pueden designar hasta ocho discos como repuestos dinámicos. Un disco de repuesto dinámico puede dedicarse a una única matriz redundante o formar parte de un grupo de discos de repuesto dinámico para toda la matriz. Cuando se produce una falla en el disco, el firmware del controlador reemplaza automáticamente el disco fallido con un disco de repuesto dinámico y reconstruye los datos del disco fallido en el disco de repuesto dinámico. Los datos solo se pueden reconstruir desde una unidad lógica redundante (excepto RAID 0) y el disco de repuesto debe tener capacidad suficiente. El administrador del sistema puede reemplazar el disco defectuoso y designar el disco de reemplazo como nuevo repuesto dinámico.

Módulo de disco de intercambio en caliente:
El modo de intercambio en caliente permite a los administradores del sistema reemplazar una unidad de disco defectuosa sin apagar el servidor ni interrumpir los servicios de red. Dado que todas las conexiones de cables y alimentación están integradas en la placa posterior del servidor, el intercambio en caliente implica simplemente retirar el disco de la ranura de la caja de unidades, lo cual es un proceso sencillo. Luego, el disco de intercambio en caliente de reemplazo se inserta en la ranura. La tecnología de intercambio en caliente solo funciona en configuraciones de RAID 1, 3, 5, 10, 30 y 50.

I2O (Entrada/Salida Inteligente):
I2O es una arquitectura estándar industrial para subsistemas de entrada/salida que es independiente del sistema operativo de la red y no requiere soporte de dispositivos externos. I2O utiliza programas de controladores que se pueden dividir en módulos de servicios del sistema operativo (OSM) y módulos de dispositivos de hardware (HDM).

Inicialización:
Es el proceso de escribir ceros en el área de datos de una unidad lógica y generar los bits de paridad correspondientes para que la unidad lógica esté lista. La inicialización elimina los datos anteriores y genera paridad, por lo que una unidad lógica se somete a una verificación de coherencia durante este proceso. Una matriz que no se ha inicializado no se puede utilizar porque aún no ha generado paridad y provocará errores de comprobación de coherencia.

IOP (procesador de E/S):
El procesador de E/S es el centro de comando de un controlador RAID, responsable del procesamiento de comandos, la transferencia de datos en buses PCI y SCSI, el procesamiento RAID, la reconstrucción de unidades de disco, la administración de caché y la recuperación de errores.

Unidad lógica:
Se refiere a una unidad virtual en una matriz que puede ocupar más de un disco físico. Las unidades lógicas dividen los discos de una matriz o de una matriz distribuida en espacios de almacenamiento continuos distribuidos en todos los discos de la matriz. Un controlador RAID puede configurar hasta 8 unidades lógicas de diferentes capacidades, y se requiere al menos una unidad lógica por matriz. Las operaciones de entrada/salida solo se pueden realizar cuando una unidad lógica está en línea.

Volumen lógico:
Es un disco virtual formado por unidades lógicas, también conocidas como particiones de disco.

Reflejo:
Es un tipo de redundancia en el que los datos de un disco se reflejan en otro disco. RAID 1 y RAID 10 utilizan duplicación.

Paridad:
En el almacenamiento y transmisión de datos, la paridad implica agregar un bit adicional a un byte para verificar si hay errores. A menudo genera datos redundantes a partir de dos o más datos originales, que se pueden utilizar para reconstruir los datos originales a partir de uno de los datos originales. Sin embargo, los datos de paridad no son una copia exacta de los datos originales.

En RAID, este método se puede aplicar a todas las unidades de disco de una matriz. La paridad también se puede distribuir entre todos los discos del sistema en una configuración de paridad dedicada. Si un disco falla, los datos del disco fallido se pueden reconstruir utilizando los datos de los otros discos y los datos de paridad.


Hora de publicación: 12-jul-2023