Сам себе сисадмин

Интерфейс всегда определяет реальную производительность жестких дисков в компьютере. Как бы ни была эффективна внутренняя организация диска, именно с «блинов» в оперативную память информация «прокачивается» по 8-жильному интерфейсу. Ранее (С IDE интерфейсом) была проблема при работе с двумя устройствами на одном шлейфе. В том случае производительность падала на 50–80 %.

Для профессиональных систем, где цена не играет решающей роли, преимущества SCSI неоспоримы. Вместе с тем и для «бюджетых» компьютеров можно построить эффективную дисковую систему, опираясь на интерфейс IDE или SATA.

Для домашнего развлекательного компьютера «за глаза» хватит производительности современного жесткого диска, если его интерфейс IDE или SATA, а скорость вращения шпинделя не менее 7200 об/мин.

Дисковые массивы с избыточностью данных, которые принято называть RAID (Redubdant Arrays of Independebt Disks – избыточный массив независимых дисков) известны с 1998 года. Действительно массовыми они стали с развитием IDE RAID – контроллеров. В современных адаптерах реализована поддержка четырех уровней (спецификаций): RAID 0, RAID 1, RAID 0+1, RAID 5.

Дисковой массив без гарантии отказоустойчивости (Strped Disk Array without Fault Tolerance).

• Представляет собой дисковой массив, в котором данные разбиваются на блоки и каждый блок записывается (считывается) на отдельный диск (можно осуществлять несколько операций ввода-вывода одновременно).

• Обеспечивает наивысшую производительность при интенсивной обработке запросов ввода/вывода и данных большого объема, но отказ одного диска влечет за собой потерю всех данных массива.

• В котроллерах IDE RAID можно создавать Striped-массивы из двух или четырех дисков (при создании массива желательно использовать одинаковые диски).

RAID 0 является наилучшим вариантом для домашнего пользователя. Подключение двух даже сравнительно недорогих дисков увеличит производительность как минимум в полтора раза.

Зеркальное дублирование данных (дисковой массив с дублированием, или «зеркала» – mirroring) является традиционным способом повышения надежности дискового массива относительно небольшого объема. В простейшем варианте используется два диска, на которые записываются одинаковые данные. В случае отказа одного из дисков остается его копия, которая продолжает работать в прежнем режиме. Преимущество заключается в надежности, основной недостаток – удвоение стоимости хранения данных.

В контроллерах IDE RAID можно создавать зеркальные массивы из двух дисков. Объем массива равен объему наименьшего диска (желательно использовать одинаковые диски). Большинство современных контроллеров позволяют подключать «запасной» диск, на который в случае отказа одного из основных дисков массива вся информация пишется в фоновом режиме. Такая конфигурация выдерживает отказ двух дисков из трех (большинства).

Скорость вращения шпинделя в основном влияет на среднее время доступа к данным, так как головке чтения-записи жесткого диска необходимо какое-то время на поиск данных (то есть для перемещения на нужную дорожку). К этому добавляется скрытое время доступа (задержки), обусловленное необходимостью провернуть диск до попадания сектора под головку. В лучшем случае оно окажется равным нулю, а в худшем будет равно времени полного оборота диска. Принято считать, что задержка в среднем равна времени полуоборота и составляет от 5,6 мс (для дисков с частотой вращения 5 400 об/мин) до 2мс (для SCSI-дисков с частотой вращения 15 000 об/мин).

Стандартом частоты вращения для жестких дисков с интерфейсом SATA или IDE считаются значения 7 200 оборотов в минуту (среднее время доступа 9-10 мс), с интерфейсом SCSI – 15 000 об/мин (среднее время доступа 1–2 мс), но это вовсе не означает предел скорости или времени отклика. Существуют высокоскоростные модели для домашних ПК с частотой вращения шпинделя 10 000 оборотов в минуту и 21 000 для SCSI интерфейсов. Каждая «ступенька» прироста скорости обеспечивает увеличение общей производительности примерно на 25 %. Объем буфера (кэш-памяти) в основном влияет на внутреннюю скорость передачи данных. В жестких дисках с интерфейсом SATA устанавливают, как правило, буфер ёмкостью 8-16 мб. Диски с интерфейсом SCSI обычно оснащают кэш-памятью объёмом 8-64 Мбайт.

1.9.2. Технологии для увеличения надежности и производительности

Многие компании-производители внедряют в жесткие диски новые технологии для увеличения надежности и производительности. Так разработана технология DualWave (двойного потока). В контроллере диска впервые примерно два процессора. Цифровой сигнальный процессор управляет приводами, отвечает за операции чтения-записи и коррекции ошибок. RISC-процессор собственной разработки Maxtor оптимизирован для операций ввода-вывода и обработки команд интерфейса SATA. Оба процессора имеют свободный доступ к буферу данных и шине обмена данными между собой.