Физическая Защита Данных На Дисках Реферат
Физическая Защита Данных На Дисках Реферат
Видеоучебник
/
Информатика
/
11 класс
/
Информатика и ИКТ 11 класс (к учебнику Н. Д. Угриновича)
/ Физическая защита данных на дисках
Обычно в компьютере находится один жёсткий диск. Но не всегда пользователю хватает его объёма памяти, поэтому в компьютер могут встраиваться дополнительные жёсткие диски. Для организации слаженной работы используются Raid-массивы, но только в том случае, если все диски, встроенные в компьютер, имеют одинаковые характеристики: объём, производитель, способ подключения и так далее. С помощью этого урока учащиеся узнают, что представляют из себя Raid-массивы, какие существуют способы реализации таких массивов, а также какие бывают разновидности Raid-массивов.
Предыдущий урок 6
Защита от несанкционированного доступа к информации
Следующий урок 8
Защита от вредоносных программ
Современный урок информатики в условиях реализации ФГОС
Организация и сопровождение олимпиадной деятельности учащихся
Внедрение современных педагогических технологий в условиях реализации...
Исследовательская деятельность учащихся
Электронная тетрадь по информатике 10 класс
Электронная тетрадь по информатике 8 класс
Лицензия на осуществление образовательной деятельности №5251 от 25.08.2017 г.
Блог
Курсы
Комплекты
Олимпиады
Вебинары
Видеоучебник
Тесты
Разработки
Учительская
О проекте
Об организации
Обратная связь
Проверка документов
Друзьям
Вакансии
Пользовательское соглашение
Политика конфиденциальности
Рассылка
Регистрируясь Вы соглашаетесь с пользовательским
соглашением и
политикой конфиденциальности , а также даёте согласие на
получение информационных и рекламных писем от ООО “Мультиурок” на указанный Вами e-mail. Отказаться от рассылки Вы сможете в любой момент, кликнув на ссылку
"отказаться от рассылки", которая будет в каждом
письме.
Или войти с помощью аккаунта в соцсети
Или войти с помощью аккаунта в соцсети
На этом уроке мы с вами
узнаем, что собой представляют из себя Raid-массивы,
какие существуют способы реализации таких массивов, а также какие бывают
разновидности Raid-массивов.
Как вы знаете, обычно в компьютере
находится один жёсткий диск. Но не всегда пользователю хватает его объёма
памяти, поэтому в компьютер могут встраиваться дополнительные жёсткие диски.
Для организации слаженной
работы используются Raid -массивы , но
только в том случае, если все диски, встроенные в компьютер, имеют одинаковые
характеристики: объём, производителя, способ подключения и так далее.
Raid -массив
– это избыточный массив независимых дисков.
С помощью таких массивов
обеспечивается наиболее высокая скорость записи или чтения данных, возможность
полного их восстановления и замены дисков, которые вышли из строя, в режиме
непрерывной работы остальных дисков массива (без их отключения).
Организация такого
массива происходит за счёт подключения жёстких дисков компьютера к Raid-котроллеру.
Raid -контроллер
объединяет и рассматривает диски как единый логический носитель информации. При
записи информации происходит её дублирование и сохранение одновременно на
нескольких дисках, поэтому если из строя выйдет один диск, то потери данных не
произойдёт.
Реализовать такие массивы
можно двумя способами: аппаратным и программным.
Аппаратный массив
состоит из нескольких жёстких дисков, а управление ими происходит при помощи
специальной платы контроллера Raid-массива.
Программный массив
реализуется при помощи специальной программы – драйвера . Реализация
такого массива является самым недорогим решением, так как не требуется
использовать дорогие платы контроллеров дисков и шасси для горячей замены. С
помощью шасси для горячей замены можно удалить жёсткий диск без отключения
компьютера.
В программный массив
организуются дисковые разделы, которые могут занимать как весь диск, так и его
часть.
Давайте сравним
аппаратный и программный дисковые массивы. Учитывая скорость современных
процессоров, производительность программных Raid-массивов может превосходить
производительность аппаратных. Но в то же время программные Raid-массивы менее надёжны, чем
аппаратные.
Помимо обеспечения большей
скорости чтения, записи и надёжности хранения данных на жёстких дисках,
программный Raid-массив
может предложить ещё некоторые дополнительные возможности. К самым важным
относятся следующие:
·
Реализация
массива полностью происходит в ядре системы.
·
Для
перестройки массива, которая осуществляется в фоновом режиме, используются
свободные ресурсы системы.
·
Поддержка
дисков с горячей заменой.
Работа дисковых массивов
реализуется на нескольких уровнях и предусматривает разные технические решения.
Операционные системы поддерживают несколько уровней Raid-массивов.
Калифорнийский
университет в Беркли представил 5 уровней (с 1 по 5) спецификации Raid, которые были приняты как стандарт.
В современных же Raid-контроллерах предоставлены
дополнительные уровни спецификации Raid: 0, 6, 10, 01, 50, 05, 60.
Давайте рассмотрим
различные уровни Raid-массивов.
Raid 0
– это дисковый массив повышенной производительности без отказоустойчивости.
Массив Raid 0 – это наиболее производительный, но
в то же время наименее защищённый из всех. Для того, чтобы создать такой
массив, необходимо наличие как минимум двух дисков. При записи информации в
таком массиве данные разбиваются на блоки, количество которых равно количеству
дисков.
То есть информация
записывается в одинаковых количествах на все диски. Запись и чтение происходят
параллельно. Такой способ размещения данных имеет свои плюсы:
·
существенное
повышение производительности;
·
отсутствие
избыточности копирования;
К минусам же относится
то, что при реализации такого массива страдает надёжность. То есть если
прекращает работу хотя бы один диск в таком массиве, то происходит потеря всех данных,
которые находятся на этом диске.
Также к недостаткам
относится неотказоустойчивое решение.
Следующий массив, который
мы рассмотрим, Raid
1 .
Raid 1 – это дисковый массив с
дублированием, или зеркалирование. Для того, чтобы
создать такой массив, нужно как минимум два жёстких диска. При записи
информации данные сохраняются на один диск, а на второй дублируются.
Если один диск прекратит
работу, то данные всё равно будут сохранены.
Это происходит за счёт
избыточности. Но в то же время нагрузка на оставшийся диск увеличивается.
Поэтому при выходе одного из дисков из строя, необходимо принимать меры для
восстановления избыточности.
Таким образом, к
преимуществам такого массива относятся:
·
простота
восстановления массива в случае отказа (копирование);
·
достаточно
высокое быстродействие для приложений с большой интенсивностью запросов.
·
невысокая
скорость передачи данных;
·
при
таком массиве происходит сокращение дискового пространства.
Например, в компьютере
находятся 2 жёстких диска, но доступный объём для записи информации будет равен
объёму 1 жёсткого диска.
Raid
2 .
Raid 2 – это отказоустойчивый дисковый
массив с использованием кода Хемминга.
Код Хемминга
– это самоконтролирующийся и самокорректирующийся
код, который построен применительно к двоичной системе и позволяет исправлять
одиночную ошибку (ошибка в одном бите) и находить двойную.
Запись информации
происходит практически так же, как и в Raid 0, то есть информация равномерно
распределяется на установленные жёсткие диски. В Raid 2 под хранение кодов коррекции
ошибок отводятся отдельные диски.
При помощи кодов коррекции
ошибок в случае выхода какого-либо винчестера из строя, можно восстановить
утерянную информацию. Из этого следует, что в массивах Raid 2 диски делятся на 2 группы: для
данных и для кодов коррекции ошибок.
·
быстрая
коррекция ошибок (так сказать, на лету);
·
очень
высокая скорость передачи данных больших объёмов;
·
при
увеличении количества дисков накладные расходы уменьшаются;
·
достаточно
простая реализация.
·
высокая
стоимость при малом количестве дисков;
·
низкая
скорость обработки запросов (не подходит для систем, ориентированных на работу
последовательных операций с базой данных).
Raid 3
– это отказоустойчивый массив с параллельной передачей данных и дополнительным
диском, на который записывается контрольная информация.
При записи поток данных
разбивается на блоки на уровне байт и записывается одновременно на все диски
массива, кроме того, который выделен под хранение контрольной информации.
При выходе из строя
любого диска данные на нём можно восстановить по контрольным данным и данным,
которые остались на исправных дисках.
·
очень
высокая скорость передачи данных;
·
отказ
диска мало влияет на скорость работы массива;
·
малые
накладные расходы для реализации избыточности.
·
низкая
производительность при большой интенсивности запросов данных небольшого объёма.
Raid 4
– это отказоустойчивый массив независимых дисков с одним диском для хранения
контрольных сумм. Raid 4 во многом схож с Raid 3, но отличается от последнего прежде всего
значительно большим размером блока записываемых данных, то есть информация
разбивается на блоки, а не на байты. После записи группы блоков вычисляется
контрольная сумма (как и в Raid
3), которая записывается на специально выделенный для этого диск. Благодаря
большему, чем у Raid
3, размеру блока возможно одновременное выполнение нескольких операций чтения.
Raid 4 повышает
производительность передачи файлов малого объёма, но в то же время, так как при
записи должна вычисляться контрольная сумма на выделенном диске, то
одновременное выполнение операций невозможно. Также Raid 4 не обеспечивает преимущества в
скорости при передаче данных больших объёмов.
Raid 5
– это отказоустойчивый массив независимых дисков с распределённым хранением
контрольных сумм. То есть в Raid
5 запись контрольных сумм происходит на все диски массива, соответственно,
отсутствует выделенный диск для хранения информации о контрольных суммах. Для
работы этого уровня необходимо как минимум три диска.
Также в Raid 5 появляется возможность
параллельности запросов на ввод-вывод, то есть потоки данных с нескольких
накопителей массива распараллеливаются. При выходе из строя одного из дисков
весь том переходит в критический режим, все операции записи и чтения
сопровождаются дополнительными манипуляциями, резко падает производительность,
диски начинают греться. Для возвращения массива к нормальной работе требуется
дополнительный процесс восстановления, который связан с ощутимой потерей
производительности и повышенным риском.
Raid
6
– это дисковый массив с чередованием, который использует 2 контрольные суммы,
вычисляемые двумя независимыми способами.
Из этого становится
ясным, что в Raid
6 вычисляются не 1, а 2 независимые друг от друга контрольные суммы, поэтому
даже отказ двух дисков в массиве позволяет сохранить исходные данные.
Минимальное количество дисков для создания таких массивов равно 4. Также
преимуществом этого уровня является более высокая надёжность, чем в Raid 5.
Raid 10
– это зеркалированный массив, данные в котором
записываются последовательно на несколько дисков, как и в Raid 0. То есть архитектура этого уровня
представляет собой массив типа Raid
0, но сегментами вместо отдельных дисков, являются массивы Raid 1.
Можно сказать, что такой
уровень состоит из слоёв: нижний уровень – это зеркальные пары Raid 1, которые, в свою очередь,
объединяются в массив Raid
0.
Таким образом для реализации массива этого уровня необходимо как минимум 4
диска. Причём общее количество дисков должно быть всегда чётным. Raid 10 объединяет в себе высокую
отказоустойчивость и производительность. Также преимуществом является то, что в
случае отказа любого из дисков, его содержимое может быть получено с
оставшегося диска зеркальной пары. При отказе большого количества дисков Raid 10 преобразится в Raid 0, количество дисков в котором будет
меньше примерно в 2 раза. Такой массив будет ненадёжным, но зато очень быстрым.
Raid 10
– это массив Raid
1, построенный из массивов Raid
0.
Минусом этого массива
является низкая отказоустойчивость.
Raid 50
– это массив Raid
0, построенный из массивов Raid
5. То есть в таком массиве происходит комбинация массивов Raid 5, которые объединены в Raid 0.
Но в то же время это
нисколько не прибавляет надёжности такому массиву. Такой массив без потери
данных переносит отказ лишь 1 диска, а минимально необходимое количество дисков
для создания такого массива равно 6. Количество дисков всегда должно быть
чётным.
Raid 05
– это массив Raid
5, построенный из массивов Raid
0.
Такая система является
быстрой и весьма надёжной, применяется она в основном в виде веб-серверов.
Raid 60
– это массив Raid
0, построенный из массивов Raid
6.
Скорость записи в таком
массиве повышается примерно в 2 раза относительно записи в Raid 6. Минимальное количество дисков для
создания такого массива равно 8 и должно быть всегда чётным. Информация не
теряется при отказе 2 дисков.
Ещё один массив, который
мы рассмотрим, – Raid
7. Raid
7
– это отказоустойчивый массив для повышения производительности.
В то же время этот массив
не является отдельным уровнем Raid,
а является торговой маркой компании Storage Computer Corporation.
·
очень
высокая скорость передачи данных и обработки запросов;
·
значительно
возросшая скорость чтения данных небольшого объёма;
·
отсутствие
необходимости в дополнительной передаче данных для вычисления чётности.
·
собственность
одной компании;
·
не
может обслуживаться пользователем;
·
необходимость
использования блока бесперебойного питания для предотвращения потери данных из
кэш-памяти;
А сейчас пришла пора
подвести итоги урока.
Сегодня мы с вами узнали,
что такое Raid-массив и какие существуют способы его
реализации. Также более подробно познакомились с основными уровнями Raid-массивов.
Чтобы добавить комментарий зарегистрируйтесь или войдите на сайт
© 2008-2020, ООО «Мультиурок», ИНН 6732109381
Лицензия на право ведения
образовательной деятельности
№5251 от 25.08.2017 г.
Правообладатель товарного знака “Мультиурок”, свидетельство №660396
Введите вашу электронную почту, чтобы восстановить пароль!
Физическая защита данных на дисках
Физическая защита данных на дисках
Физическая защита данных на дисках
Физическая защита данных — Saratov FIO Wiki
Средства физической защиты данных
Жер Планетасының Ресурстарын Қалай Үнемдеуге Болады Эссе
Мини Сочинение Зарисовка Вечер На Реке
Сочинение По Английскому Где Я Живу
Петровская Модернизация Эссе
Старт Реферат