Einige Programme werden direkt auf dem Host-Computer geschrieben und laufen auf der untersten Ebene des Betriebssystems. Mithilfe des Big-Dipper-Konzepts virtualisieren sie die physischen Festplatten des SCSI- oder IDE-Controllers des Hosts in verschiedene virtuelle Festplatten, die dann übergeordneten Programmierschnittstellen wie Volume-Management-Programmen zur Verfügung gestellt werden. Diese Softwareprogramme verwenden ein Konfigurationstool, mit dem Benutzer auswählen können, welche Festplatten kombiniert werden sollen und welche Art von ÜBERFALL Konfiguration zu bilden. Beispielsweise kann ein Computer mit zwei IDE-Laufwerken und vier SCSI-Laufwerken ausgestattet sein. Die IDE-Laufwerke sind direkt an die integrierte IDE-Schnittstelle des Motherboards angeschlossen, während die SCSI-Laufwerke an eine PCI-SCSI-Karte angeschlossen sind. Ohne die Verwendung eines RAID-Programms kann das System alle sechs Laufwerke erkennen, sie mit dem Dateisystem formatieren und sie für den Lese-/Schreibzugriff von Anwendungen einem Laufwerksbuchstaben oder Verzeichnis zuordnen. Nach der Installation des RAID-Programms konfiguriert der Benutzer die beiden E-Laufwerke über die Konfigurationsoberfläche zu einem RAID 0-System. Wenn jedes IDE-Laufwerk ursprünglich eine Kapazität von 80 GB hatte, erstellt die RAID 0-Konfiguration eine einzelne „virtuelle“ Festplatte mit einer Kapazität von 160 GB. Anschließend konfiguriert der Benutzer ein RAID 5-System mit vier SCSI-Laufwerken. Wenn jedes SCSI-Laufwerk ursprünglich eine Kapazität von 73 GB hatte, entspricht die virtuelle Festplattenkapazität nach der Konfiguration der vier Laufwerke in RAID 5 etwa der Kapazität von drei Laufwerken, also 216 GB.Da das RAID-Programm einen Teil des Speicherplatzes zum Speichern von RAID-Informationen nutzt, reduziert sich die tatsächliche Kapazität. Nach der Verarbeitung durch das RAID-Programm werden diese sechs Laufwerke letztendlich auf zwei virtuelle Laufwerke reduziert. In Windows werden beim Öffnen der Datenträgerverwaltung nur zwei Festplatten angezeigt: eine mit einer Kapazität von 160 GB (Festplatte 1) und die andere mit einer Kapazität von 219 GB (Festplatte 2). Diese beiden Laufwerke können dann beispielsweise mit dem Dateisystem NTFS formatiert werden. Das Formatierungsprogramm merkt dabei nicht, dass die Daten auf mehrere physikalische Laufwerke geschrieben werden. Beispielsweise gibt das Formatierungsprogramm zu einem bestimmten Zeitpunkt einen Befehl aus, um Daten von der Speicherstartadresse X zur LBA-Startadresse 10000 und der Länge 128 auf Festplatte 1 (einem virtuellen RAID 0-Laufwerk, das aus zwei IDE-Laufwerken besteht) zu schreiben. Das RAID-Programm fängt diesen Befehl ab und analysiert ihn. Wenn Festplatte 1 ein RAID 0-System ist, berechnet die RAID-Engine die Daten für die 128 Sektoren ab LBA 10000, ordnet die logischen LBAs den physischen LBAs der physischen Festplatten zu und schreibt die entsprechenden Daten auf die physischen Festplatten. Nach dem Schreiben erhält der Formatierer ein erfolgreiches Schreibsignal und fährt mit dem nächsten I0 fort. Dieser Prozess verschleiert die Kenntnis des übergeordneten Programms über die zugrunde liegenden physischen Festplattendetails. Andere RAID-Konfigurationen funktionieren auf die gleiche Weise, wenn auch mit komplexeren Algorithmen. Selbst diese komplexen Algorithmen, wenn sie vom CPU, sind tausende oder sogar zehntausende Male schneller als die Lese- und Schreibgeschwindigkeit von Festplatten. STOR Technology Limited bietet Ihnen hochwertige 9560-16I, 9560-8I, 9361-4I, 9540-8I，9670W-16i, usw. Wir bieten Ihnen qualitativ hochwertigere Dienstleistungen und einen zuverlässigen Kundendienst. Besuchen Sie uns und besprechen Sie verwandte Produkte mit uns.Unsere Website: https://www.cloudstorserver.com/Kontakt: alice@storservers.com / +86-755-83677183Whatsapp: +8613824334699

Für Schreib-E/A der oberen Schicht gibt es zwei Modi für RAID-Controller: (1) WriteBack-Modus: Wenn Daten von der oberen Schicht eintreffen, speichert der RAID-Controller sie im Cache und benachrichtigt den Host-IO sofort über den Abschluss. Dadurch kann der Host ohne Wartezeit mit dem nächsten IO fortfahren, während die Daten im Cache der RAID-Karte verbleiben, ohne auf die Festplatte geschrieben zu werden. Der RAID-Controller optimiert die Festplattenschreibvorgänge, indem er entweder einzeln oder in Stapeln auf die Festplatte schreibt oder die E/As mithilfe von Warteschlangentechniken in die Warteschlange stellt. Allerdings hat dieser Ansatz einen entscheidenden Nachteil: Bei einem Stromausfall gehen die Daten im Cache der RAID-Karte verloren, während der Host davon ausgeht, dass die E/A abgeschlossen ist, was zu erheblichen Inkonsistenzen zwischen der oberen und der unteren Schicht führt. Daher implementieren bestimmte kritische Anwendungen, wie z. B. Datenbanken, ihre eigenen Maßnahmen zur Konsistenzerkennung.   Aus diesem Grund benötigen High-End-RAID-Karten Batterien, um den Cache zu schützen. Im Falle eines Stromausfalls versorgt der Akku den Cache weiterhin mit Strom und gewährleistet so die Datenintegrität. Nach der Wiederherstellung der Stromversorgung priorisiert die RAID-Karte das Schreiben der unvollständigen E/As, die im Cache gespeichert sind, auf die Festplatte.   (2) WriteThrough-Modus: In diesem Modus gelten E/A-Vorgänge von der oberen Ebene erst als abgeschlossen, nachdem der RAID-Controller die Daten auf die Festplatte geschrieben hat. Dieser Ansatz garantiert eine hohe Zuverlässigkeit. Obwohl der Leistungsvorteil des Caches in diesem Modus verloren geht, bleibt seine Pufferfunktion wirksam.   Neben der Funktion als Schreibcache ist auch der Lesecache sehr wichtig. Der Cache-Algorithmus ist ein sehr komplexes Thema mit einer Reihe komplexer Mechanismen. Einer der Algorithmen heißt PreFetch, was bedeutet, dass die Daten auf der Festplatte, auf die der Host beim nächsten Mal „wahrscheinlich“ zugreifen wird, „in den Cache gelesen“ werden, bevor der Host eine Lese-I0-Anfrage ausgibt. Wie wird diese „wahrscheinlich“ berechnet?   Tatsächlich wird davon ausgegangen, dass der Host mit hoher Wahrscheinlichkeit die Daten an der benachbarten Position der Festplatte liest, an der sich die diesmal gelesenen Daten im nächsten IO befinden. Diese Annahme ist sehr gut auf kontinuierliches sequentielles E/A-Lesen anwendbar, beispielsweise auf das Lesen logisch kontinuierlich gespeicherter Daten. Bei solchen Anwendungen wie FTP-Diensten für die Übertragung großer Dateien und Video-on-Demand-Diensten handelt es sich allesamt um Anwendungen zum Lesen großer Dateien. Wenn viele fragmentierte kleine Dateien auch kontinuierlich an benachbarten Positionen auf der Festplatte gespeichert werden, verbessert das Caching die Leistung erheblich, da die zum Lesen kleiner Dateien erforderlichen IOPS sehr hoch sind. Wenn kein Cache vorhanden ist, hängt es ausschließlich vom Kopf ab, ob er jede E/A abschließen möchte, was viel Zeit in Anspruch nimmt.   STOR Technology Limited bietet Ihnen hochwertige Produkte 9560-16I, 9560-8I, 9361-4I, 9540-8Iusw. Wir bieten Ihnen qualitativ hochwertigere Dienstleistungen und einen sicheren Kundendienst. Besuchen Sie uns gerne und besprechen Sie mit uns verwandte Produkte. Unsere Website: https://www.cloudstorserver.com/ Kontaktieren Sie uns: alice@storservers.com / +86-755-83677183 WhatsApp: +8613824334699