Architektura vnějších pamětí



Podobné dokumenty
Pokročilé architektury počítačů

Řadiče disků IDE SCSI

Gymnázium a Střední odborná škola, Rokycany, Mládežníků 1115

Rozhraní disků. 1. Paralelní rozhraní

Informační a komunikační technologie

Využití ICT pro rozvoj klíčových kompetencí CZ.1.07/1.5.00/

Rozhraní SCSI. Rozhraní SCSI. Architektura SCSI

Vnější paměti. Vnější paměti. Dělení podle materiálu a fyzikálních principů

Sériové rozhraní IDE (ATA)

pole Princip 1. Zvýšení rychlosti. 2. Zvýšení bezpečnosti uložených dat (proti ztrátě).

INFORMAČNÍ A KOMUNIKAČNÍ TECHNOLOGIE

Další koncepce realizace diskových rozhraní

Metody připojování periferií BI-MPP Přednáška 1

Pokud je to možné, instalujte každou jednotku zvlášť - komunikace na jednom kanálu probíhá "na střídačku"

Rozhraní pro HDD, SSD a mechaniky optických pamětí

Programové konstrukce

Rozhraní pevných disků. Rozhraní IDE (1) Rozhraní IDE (3) Rozhraní IDE (2) Rozhraní IDE (5) Rozhraní IDE (4)

Datová úložiště. Zdroj: IBM

Rozhraní pevných disků

Metody připojování periferií

Speciální číslicové systémy. Paralelní sběrnice, interní sběrnice (PC, ISA, PCI, AGP, SCSI, ATA, vývoj k sériovým PCIe, SATA, SASC)

DUM č. 6 v sadě. 31. Inf-7 Technické vybavení počítačů

Konektory a Kabely. Aneb zařízení integrovaná do základní desky a konektory a kabeláž pro připojení externích zařízení

Souborové systémy. Architektura disku

Vrstvy periferních rozhraní

Seriové ATA, principy, vlastnosti

Server je v informatice obecné označení pro počítač, který poskytuje nějaké služby nebo počítačový program, který tyto služby realizuje.

Funkce cache Vnější paměti Signálové přenosy v PC Systémové sběrnice Interface

Pevné disky. Diskové plotny

Disková pole (RAID) 1

Disková pole (RAID) 1

Rozhraní ATA a ATAPI. Rozhraní ATA a ATAPI. Koncepce ATA. Řadič je součástí diskové jednotky. Původní fyzické rozhraní odvozeno od sběrnice ISA.

Obsah. Kapitola 1 Skříně počítačů 15. Kapitola 2 Základní deska (mainboard) 19. Kapitola 3 Napájecí zdroj 25. Úvod 11

Základní deska (motherboard, mainboard)

Disková pole (RAID) 1

PORTY ZLÍNSKÝ KRAJ. Obchodní akademie, Vyšší odborná škola a Jazyková škola s právem státní jazykové zkoušky Uherské Hradiště

Autorem materiálu a všech jeho částí, není-li uvedeno jinak, je Bohuslava Čežíková.

Gymnázium a Střední odborná škola, Rokycany, Mládežníků 1115

Vestavné systémy BI-VES Přednáška 5

architektura mostů severní / jižní most (angl. north / south bridge) 1. Čipové sady s architekturou severního / jižního mostu

Ostatní přídavné / rozšiřující karty

Počítač jako elektronické, Číslicové zařízení

Sběrnice SCSI a její využití

Identifikátor materiálu: ICT-1-15

Základní deska (mainboard)

Rozhraní diskových pamětí

Inovace výuky prostřednictvím ICT v SPŠ Zlín, CZ.1.07/1.5.00/ Vzdělávání v informačních a komunikačních technologií

Sběrnice a rozhraní. Josef Voltr

Obvody a architektura počítačů. Sběrnice a rozhraní

Sběrnice SCSI a její využití

Předmět: informační a komunikační technologie

2007/2008 ZS. operačních systémů

O autorovi 6 O odborném redaktorovi 7 Úvod 21 Laptop nebo notebook? 21 Co je cílem této knihy 22 Webové stránky autora 23 Osobní poznámka 23

Universal Serial Bus (USB)

Z čeho se sběrnice skládá?

Organizace a zpracování dat I (NDBI007) RNDr. Michal Žemlička, Ph.D.

Přednáška. Úložiště dat: HDD, SDD, RAID, DAS, NAS, SAN. Katedra počítačových systémů FIT, České vysoké učení technické v Praze Jan Trdlička, 2012

Sběrnice SCSI a její využití

Identifikátor materiálu: ICT-1-12

Inovace výuky prostřednictvím ICT v SPŠ Zlín, CZ.1.07/1.5.00/ Vzdělávání v informačních a komunikačních technologií

Gymnázium a Střední odborná škola, Rokycany, Mládežníků 1115

Obsah. Úschova dat v síti čtvrtletní práce. Jméno: Michal Tydrych Třída: 4.B Datum:

Pozice sběrnice v počítači

Systémová sběrnice, souvislost architektury počítače a systémové

Pevne disky a SSD disky

Měřicí systémy. Obsah. Systémy složené z autonomních měřicích přístrojů a modulů Sériová rozhraní. Sériová rozhraní - pokračování 1

Inovace výuky prostřednictvím ICT v SPŠ Zlín, CZ.1.07/1.5.00/ Vzdělávání v informačních a komunikačních technologií

Hardware PC Interní a externí interface

HW počítače co se nalézá uvnitř počítačové skříně

Sériové komunikace KIV/PD Přenos dat Martin Šimek

PCU Procesorová jednotka. Příručka uživatele. Platí od výr. č Střešovická 49, Praha 6, s o f c o s o f c o n.

Komunikace procesoru s okolím

Koncepce DMA POT POT. Při vstupu nebo výstupu dat se opakují jednoduché činnosti. Jednotlivé kroky lze realizovat pomocí speciálního HW.

Počítačové mechaniky. Autor: Kulhánek Zdeněk

Rozhraní diskových pamětí

2.10 Vnější paměti. Střední průmyslová škola strojnická Vsetín. Ing. Martin Baričák. Název šablony Název DUMu. Předmět Druh učebního materiálu

Praktická cvičení- teoretická průprava

Růst datových potřeb Pojem velkokapacitní se mění v čase Dříve několik MB, dnes stovky GB až TB

Externí paměti 1 Feromagnetické

Uplatnění sériových protokolů ve V/V sběrnici

Vrstvy periferních rozhraní

Profilová část maturitní zkoušky 2014/2015

Napájecí zdroj. Zdroje AT. Zdroje AT. Josef Jan Horálek

PCMCIA(Personal Computer Memory Card PCMCIA (3) PCMCIA (2) PCMCIA (4)

IPZ laboratoře. Analýza komunikace na sběrnici USB L305. Cvičící: Straka Martin, Šimek Václav, Kaštil Jan. Cvičení 2

Modemy a síťové karty

Portfolio úložišť WD pro datová centra Kapacitní úložiště prošlo vývojem

Principy činnosti sběrnic

2.7 Základní deska. Střední průmyslová škola strojnická Vsetín. Ing. Martin Baričák. Název šablony Název DUMu. Předmět Druh učebního materiálu

Počítačové síťě (computer network) Realizují propojení mezi PC z důvodu sdílení SW (informací, programů) a HW(disky, tiskárny..)

Principy počítačů a operačních systémů

Metody připojování periferií

Operační systémy 2. Struktura odkládacích zařízení Přednáška číslo 10

Činnost CPU. IMTEE Přednáška č. 2. Několik úrovní abstrakce od obvodů CPU: Hodinový cyklus fáze strojový cyklus instrukční cyklus

Základní deska (motherboard, mainboard)

CHARAKTERISTIKY MODELŮ PC

Stručný obsah KAPITOLA 1 KAPITOLA 2 KAPITOLA 3 KAPITOLA 4 KAPITOLA 5 KAPITOLA 6 KAPITOLA 7 KAPITOLA 8 KAPITOLA 9 KAPITOLA 10 KAPITOLA 11 KAPITOLA 12


Hardware. Z čeho se skládá počítač

Hardware 1. Přehled platforem podle procesorů

Transkript:

Architektura vnějších pamětí Standardizace rozhraní, SAN-NAS, RAID a jiní, X36PZA Periferní zařízení M. Šnorek

Obsah přednášky Rozhraní diskových jednotek. ST 506/412, IDE/ATA, PATA, SATA. SCSI vývoj rozhraní, SCSI 3. Architektura paměťového podsystému. RAID n.

Rozhraní diskových jednotek ST 506, zastaralé, sériové, ESDI, inovace, ale dnes také zastaralé, IDE, EIDE, dnes velmi oblíbené paralelní rozhraní, SCSI, dnes oblíbené, nejen pro disky.

Obvody rozhraní (k mechanice) I. ST506/412

Signály rozhraní ST 506/412

Rozhraní částečné shrnutí

I DE terminologie (I mbedded/i ntegrated/i ntelligent Device/Drive Electronics) interfejsmezi diskovou jednotkou a řadičem. 40 vývodů, plochý kabel, obchodní značka WD (Western Digital), jeho inovací jeei DE. ATA- AT Attachement jeprotokol pro přenos dat, řídicích a stavových informací mezi PCa diskem.

Architektura a příklad provedení

Fyzické provedení Párový konektor na motherboardu pro primární a sekundární IDE/ATA kanál

IDE/ATA přenosové režimy a protokoly Programovaný režim - PIO, DMA režim, third party DMA, first party DMA (bus mastering), jednoslovní, víceslovní. Ultra DMA režimy.

Nedostatky ATA Fyzické provedení interfejsu, IDE, dovolovalo připojit 2 diskové jednotky, 40-ti žilový kabel, velmi jednoduchý řadič na straně počítače, inteligence je v mechanice, maximální disková kapacita byla jen 512 MB. Ani zmíněné inovace dnes už nestačí. Proto.

ATAPI (ATA packet interface) zvláštní protokol, který se liší od ATA. Vyžaduje speciální ATAPI driver, používá PIO i DMA, módy přenosu jako ATA, příkazy se vysílají v paketech, připomíná to SCSI rozhraní.

ATA a Ultra-ATA kabel 80-ti vodičový Ultra-ATA kabel 40-ti vodičový ATA kabel

Ultra-ATA/XX Varianta Ultra ATA ATA/33 ATA/66 ATA/100 ATA/133 Přenosová rychlost 6 [MB/s], M=10 33 66 100 133 Doba cyklu [ns] 120 60 40 30 Kabel 40 ti vodičový 80 ti 80 ti 80 ti Ultra-ATA/133 - zřejměposlední paralelní interfejs...

Ultra ATA Dnes nejrozšířenější rozhraní pevných disků. Nesnadno se však připojuje externí disk, na to je lepší FireWire, nebo USB (viz dále).

Serial ATA (SATA) Uvedeno na trh v polovině 2002. Hlavní vývojářské firmy: Intel, Seagate, Maxtor, Dell, APT Technologies, cca 80 firem - členové Serial ATA working group. SATA postupně zcela nahradí PATA (Parallel ATA).

PATA kabel SATA

Serial-ATA příklad provedení

Serial ATA - podporujevšechny ATA a ATAPI zařízení HD(removablei nonremovable), CD(RW), DVD(RW), floppy, zip, tapes, -nemá nahradit rozhraní pro externí zařízení USB2 a I EEE1394 (ala Firewire).

SCSI Historie: 1979, resp. 1981 Shugart, Small Computer SystemI nterface, paralelní sběrnice, připojují serůzná zařízení, nezávislá na typu zařízení, logickérozhraní, data zabezpečena paritou, umožňujezřet ězení, optimalizovanépříkazy. Max. počet zařízení 8 nebo 16 (vč. řadiče).

Struktura SCSI podsystému

SCSI - Vývoj rychlosti T ype U ltra 3 2 0 S C S I S pe e d H a rd D rive /P e riphe ra l 3 2 0 M B yte /se c S ta te o f th e a rt h a rd d riv e s 1 6 0 M B yte /se c H a rd d riv e s 8 0 M B y te /s e c H a rd d riv e s 4 0 M B y te /s e c H a rd d riv e s a n d ta p e d riv e s 2 0 M B y te /s e c C D R, C D R W, ta p e, re m o v a b le (1 6 b it W id e ) U ltra 1 6 0 S C S I (1 6 b it W id e ) U ltra 2 S C S I (1 6 b it W id e ) U ltra W id e S C S I (1 6 b it W id e ) U ltra S C S I (8 b it N a rro w ) S C S I 2, F a st S C S I (8 b it N a rro w ) s to ra g e (J a z ), a n d D V D d riv e s 1 0 M B y te /s e c S c a n n e rs, Z ip d riv e s, a n d C D ROM

Poznámky k SCSI Jde o inovaci kanálové architektury. Zařízení se připojují za sebou, mají značnou vlastní inteligenci (vestavěný řadič), každé zařízení dva konektory a ukončovací člen.

Fáze SCSI Sběrnice volná (Bus Free), Arbitrace (Arbitration), Výběr (Selection), Nový výběr (Reselection), Data (Data), Příkaz (Command), Stav (Status), Zpráva (Message).

Příklad protokolu na sběrnici SCSI

SCSI -3 terminologie Ultra SCSI -3, 8 bit ů, 20 MB/s, Ultra2, 8 bit ů, 40 MB/s, WideUltra, 16 bit ů, 40 MB/s, WideUltra2, 16 bit ů, 80 MB/s, Ultra3 nebo Ultra160, 160 MB/s, Ultra320, 320 MB/s, Ultra640, 640 MB/s 2. gen 3. gen 4. gen 5. gen

SCSI-3 Jen ilustrativní obrázek...

SCSI-3 architektura

Má SCSI-3 budoucnost? Ano a ta vypadá jednoznačněrůžově. Jen seneví, který fyzický interfejs seprosadí. V úvahu přicházejí Serial Attached SCSI, I EEE 1394, FibreChannel, Serial StorageArchitecture. Alevšimnětesi: všechny jsou sériové!

Architektura paměťového podsystému X36PZA Periferní zařízení M. Šnorek

Rekapitulace a požadavky Dřívější model: mainframe prostředí, centralizovaná velkokapacitní paměť. Požadavky: Obhospodařit ostrůvky informace.

Současný stav Síťové prostředí. Dvě varianty: NAS (Network Attached Storage). Dost odpovídá dřívějšímu modelu centralizo-vaného úložiště. SAN (Storage Area Network). Zvláštní síť jen pro paměťový podsystém).

Mapování protokolů

Zvýšení chybové odolnosti vnějších pamětí RAID n. Redundant Array of Inexpensive/Independent Disks. Pozn.: ne všechny architektury skutečně obsahují redundantní disky. Některé jsou optimalizovány na rychlost.

RAID 0 Pro zvýšení výkonu systému pevných disků. stripping proužkování.

RAID 1 Pro zvýšení spolehlivosti uložených dat. Označuje se jako Mirroring.

RAID 10 Kombinací obou výše popsaných. Vytvoří se RAID 0 a ten se pak zrcadlí na RAID 1. Výsledkem jsou vlastně dva RAID 0 obsahující identická data. RAID 10 zvyšuje jak výkon, tak spolehlivost, musíte ovšem použít nejméně čtyři disky, nejlépe se stejnými parametry.

RAID 5 Oblíbený typ diskového pole. Ukládá paritní informace, nikoli však na jeden vyhrazený disk. V degradovaném režimu se musejí data uložená na vadném disku odvodit z dat zbývajících disků a parity.