[МУЗЫКА] [МУЗЫКА] Рассмотрим еще один очень интересный тип внешних устройств: RAID-диски. RAID (redundant array of independent disks) — это набор независимых дисков. Что это такое? Несколько дисков, которые с точки зрения программиста рассматриваются как один диск. Нормальный один диск с нужным количеством цилиндров, треков и так далее. Но внутри это устройство содержит несколько дисков, которые дублируют друг друга. За счет этого возникает определенная избыточность, и за счет этого повышается надежность. Дело в том, что диски — устройства довольно хрупкие. Ну что? Механическое устройство с магнитным слоем. Любая царапина, любое повреждение — и диск «полетел». А бывает, что на них хранится очень важная, критически важная информация, потеря которой грозит большими экономическими или другими потерями. Так вот, RAID-диски бывают нескольких типов. Самый простой из них — это RAID 1 (просто зеркальный диск). Посмотрите на слайд. Все просто: два диска, и все блоки A1, A2, A4, все продублированы, и на нулевом, и на первом диске. Если один из них сломается, то на втором информация сохраняется. Но сами понимаете, что такая двойная избыточность довольно дорого стоит. Поэтому применяют и другие диски. RAID 2 (должен сразу сказать, что он почти что не используется, но, тем не менее, раз классификация есть, я должен об этом сказать). На каждый диск еще делится n − 1 дополнительных дисков, на каждом из них хранятся биты четности определенной, как в коде Хемминга. Такое вообще придумали, но, по-моему, никто никогда не использовал. То есть когда на один диск надо использовать еще пять-шесть дисков — это слишком дорого. Теперь рассмотрим RAID 3. На следующем слайде вы видите картинку, где приведен пример RAID 3 диска. Есть блоки A1, A2, A3 на разных дисках, а A4 — снова на первом диске. И, наконец, отдельный диск для всяких контрольных сумм приведен. Это довольно эффективно, и, в общем, это работает вполне. Тип RAID-дисков 4 (как и второй, и третий) сейчас практически не используется. То есть они когда-то были придуманы, включены в классификацию, но в реальной действительности применения не нашли. Знаете почему? Потому что у них есть выделенный диск для контрольных сумм. И тем самым закрывается всякая возможность параллельной работы с дисками. И это сильно замедляет работу дисков. Поэтому придумали еще один тип RAID-дисков (пятый), и в нем и блоки, и контрольные суммы пишутся циклически по разным дискам и равномерно. Нет одного выделенного диска для контрольных сумм. В результате многие операции удается распараллелить и тем самым повысить производительность RAID-диска в целом. Я хочу вам сказать, что в нашем городе есть компания Digital Design (в просторечии «Дигдез» все говорят), президент которой работает преподавателем на моей кафедре. Поэтому как завкафедрой я вижу, какие курсовые он дает студентам нашей кафедры. И это очень интересно: тут высокая математика. Какая-то алгебра, кольца, поля. Благодаря этой высокой математике компании «Дигдез» удается добиться высоких коммерческих успехов в области резервного хранения, в области RAID-дисков, а нашим студентам удается у них получить интереснейшие работы по определению (ну я так легко говорю) контрольной суммы. А как исправить ошибку? В группе «Дигдез», которая руководит нашими студентами в том числе, умеют хорошо с этим работать, и они конкурентоспособны на мировом рынке, а нашим студентам это дает возможность заниматься высокой математикой. Подведем итог. Что же такое RAID-диски и зачем они нужны? Прежде всего я бы хотел здесь первый раз в нашем курсе употребить термин «критические применения». Есть такие области задач, где сбои совершенно невозможны: военные приложения, медицинские приложения, различные сложные экономические длинные-длинные расчеты. То есть бывают ситуации, когда сбой ЭВМ совершенно невозможен. Такие области применения называются критическими (Mission Critical по-английски). В этих Mission Critical Systems RAID-диски просто незаменимы. Представляете, вы делаете какое-то важное приложение, важные расчеты, управляете сердцем человека, ракетой, а в это время компьютер даст сбой? И это, в общем, приведет к совершенно непоправимым последствиям. Поэтому в тех случаях, а именно в критически важных применениях, используются RAID-диски, о которых я только что вам рассказал, и они служат для единственной цели: резкого повышения надежности. Да, это дорого: вместо одного диска у вас используются два-три-пять дисков, но иногда это стоит того, потому что результаты сбоев могу быть совершенно ужасными. Причем не только в деньгах. Ракета полетит не туда — вам понравится? Итак, RAID-диски нужны для повышения надежности, и они с этой задачей вполне успешно справляются. И дальше, чтобы вам просто было понятно, о чем речь, была введена вот эта классификация: RAID 1-2-3-4-5, некоторые из уровней пропали, с течением времени просто перестали использоваться. Но это важно подчеркнуть, что есть разные уровни: от простого зеркального дублирования, как в RAID 1, до какого-то циклического размещения блоков информации и контрольных сумм по разным дискам в RAID 5. Это просто разные решения одной и той же задачи. Конечная цель у всех этих задач одна, а именно — повышение надежности. [БЕЗ_ЗВУКА]
