Salvestid ja varundus

Sisukord

Salvestid

Iga päev luuakse uusi faile ja salvestatakse neid kohaliku arvuti kõvakettale, serveri võrgukettale või mõnele kaasaskantavale andmekandjale. Salvestid on kõige üldisemalt kirjeldades andmehoidla.

Mälu hoiab ka andmeid, aga siin me ei loe seda salvestiks. Mälu hoiab andmeid ainult siis kui ta on elektivõrgus, salvestid säilitavad andmeid ka ilma elektrivõrgus olemata.

Protsessori poolt vaadatuna võiks olla üks salvestite jagamise viis järgnev:

Täpsemalt vaatame teist, kolmandat ja off-line taset.

Teiseks võib salvesteid eristada füüsilise salvestusmeedia järgi:

Salvesteid võib jagada ka teatud omaduste põhjal nagu kiirus, vastupidavus, funktsionaalsus ja hind. Täpsemalt vaatame algtase, kesktase ja kõrgtase.

Algtaseme salvestid

Algtaseme salvestid on niiöelda laiatarbe seadmed, mida kasutatakse tavalistes koduarvutites. Need seadmed on lihtsad ja odavad. Pidevalt areneva infotehnoloogia tõttu on ka nende seadmete mahtuvus ja kvaliteet kasvanud.

IDE, SATA, vahel ka SCSI ja SAS kettad, samuti on laiatarbekaubaks saanud juba ka RAID ehk redundant array of independent disks seadmed, mis võimaldavad mitme ketta ühendamisega tõsta töökindlust ja kiirust ning esitada näiteks mitut ketast ühe loogilise kettana.

Kesktaseme salvestid

Kesktaseme salvestid on kiiremad ja töökindlamad kui laiatarbe salvestid, aga ka kallimad. Tehnoloogiatest on kasutusel eelkõige SCSI, SAS ja FC kõvakettad, mis on ühendatud virtualiseerimist võimaldavate riistvaraliste RAID-seadmete külge.

Kesktaseme salvestid on tihti ka kuumvahatetavad ehk hot-swap. See tähendab, et tõrke või kõvaketta purunemise korral ei pea vahetuseks serverit välja lülitama.

Suuremad kiirused on saavutatud suurema arvu ketaste ning kiiremate ühendustega. Harilikult on FC ehk Fiber Channel ühenduse kiirused 4 Gbit/s ning mõnedel seadmetel on võimalik kasutada mitut ühendust paralleelselt, mis lisab kiirust.

Kesktasemesalvestite puhul on võimalik saada tootjapoolset hooldust ja laiendatud garantiivõimalusi, mis maandab riske.

Kõrgtaseme salvestid

Kõrgtaseme salvestid on parimad saadavalolevad seadmed, mida üldjuhul kasutatakse kriitilistes süsteemides näiteks kosmosejaam. Need salvestid on erifunktsionaalsustega ning kiired ja töökindlad.

Üldjuhul on tegemist niiöelda rätsepa lahendustega ja seetõttu on need keerulised ning vajavad tootjapoolset hooldust. Sisaldavad spetsiaalse salvesti tarkvara ja riisvara.

Kõvaketaste omadused

Osade andmete põhjal tehti esimene kõvaketas USA mereväes 1950.aastal. Esmene kõvaketas mahutas andmeid 5MB. 1980.aastal sai tipptehnoloogiaks IBMi kõvaketas, mis suutis mahutada 1 GB andmeid, kuid kaalus 250 kg ja oli külmkapi suurune. Juba 2009.aastal oli levinud 2TB mahtuvusega kõvaketas.

Üks kõvaketta parameetritest on mahtuvus, aga on ka veel teisi nagu näiteks pöörlemiskiirus ja liidesetüüp.

Pöörlemiskiirust mõõdetakse ühikuga pöörete arv ühe minuti jooksul – rpm. Kehtib reegel, et mida suurem on pöörelmiskiirus, seda rohkem on müra ja seda rohkem eraldub soojust. Enamlevinud pöörlemiskiirused on järgnevad:

Kõvaketta liidestest on praegu tavakasutaja jaoks levinud SATA liides, IDE liides on kasutusele jäänud ainult vanematesse arvutitesse. SATA liidese eeliseks on suhteliselt odav hind ja levinud ka kuumvahetatavad kõvakettad.

SCSI on liideste perekond, kuhu kuulub palju erinevaid kõvaketaste liideseid, mida kasutatakse enamasti serverites ja kõrgema jõudlusega tööjaamades.Paljudel liidestel kuumvahetuse tugi.

SAS on tänapäeva serveritel enimkasutatud liides. Pakub võrreldes SATA'ga paremat jõudlust. Neil ketastel on ka kuumvahetuse tugi.

FC on kõrgtaseme süsteemides esinev fiibril baseeruv kettaliides. Väga kiire, tavaliselt pakutakse FC süsteemides ka täielikku dubleerimist. Neil ketastel on ka kuumvahetuse tugi.

Sõltumatute ketaste liiasmassiiv

Suurema paindlikkuse, kiiruse, töökindluse või funktsionaaluse saavutamiseks kasutatakse salvestite juures erinevaid virtualiseerimistehnoloogiaid. Täpsemalt vaatame sõltumatute ketaste liiasmassiive ehk RAID tehnoloogiat.

RAID - redundant array of inexpensive disks on viis, kuidas mitut kõvaketast näidata ühena. Tulemuse kiirus, maht ja töökindlus olenevad ketaste kombineerimise viisist. Täpsemalt vaateleme nelja võimalikku kombineerimise viisi.

RAID 0 – andmed jagatakse ketaste peale laiali [Joonis 1.]. Kiirus kasvab, aga mitte töökindlus. Võimalik salvestuse maht on ketaste maht.

joonis

Joonis 1. RAID 0

RAID 1 – andmed peegeldatakse N võrdse mahuga ketaste vahel [Joonis 2.]. Enamasti on N kaks. Sellisel juhul töökindlus kasvab ja lugemiskiirus ka kasvab.

joonis

Joonis 2. RAID 1

RAID 5 – andmed jaotatakse N kettale, N on vähemalt kolm [Joonis 3.]. Töökindlust tõstetakse niinimetatud paarsusinfoga. RAID 5 suudab tööd jätkata pärast ühe ketta purunemist. Kui rikkis ketas vahetatakse, taastatakse seal varem olnud andmed teiste ketastel ketastel olevate andmete ja paarsusinfo abil. RAID 5 peab iga kirjutusoperatsiooni kohta tegema ühe lugemisoperatsiooni kõigilt ketastelt, selletõttu kasutatakse eraldi akuga vahemälu.

joonis

Joonis 3. RAID 5

RAID 6 – andme jaotatakse N kettale, N on vähemalt neli [Joonis 4.]. RAID 6 on RAID 5 järglane, kus kasutatakse kahet erinevat paarsusinfot. Suudab jätkata tööd ka pärast kahe ketta purunemist. See tase muudab suured massiivid mõtekamaks, sest pakub suuremat tõrkekindlust.

joonis

Joonis 4. RAID 6

Varundus

Varundus on andmekaitse meetod,