Konseptet med en fil. Filprinsipp for datalagring

For langtidslagring av informasjon, dens akkumulering og overføring, brukes informasjonsbærere. Den materielle naturen til informasjonsbærere kan være forskjellig: papir, bilder og filmer for analoge medier, minnebrikker, magnetiske og laserdisker for informasjon i digital form, etc.

Informasjonsbærere er preget av informasjonskapasitet. Moderne minnebrikker kan lagre 1010 biter med informasjon i 1 cm3, men dette er mange ganger mindre enn hva DNA-molekyler lagrer. Men sammenlignet med informasjonskapasiteten til tradisjonelle medier (bøker), er fremgangen åpenbar.

Pålitelighet og langsiktig lagring av informasjon

Pålitelighet (motstand mot skade) er ganske høy for analoge medier, skade som fører til tap av informasjon bare i det skadede området. Digitale medier er mye mer følsomme for skader fordi... Å miste bare én byte kan gjøre det umulig å lese hele filen. Derfor er det nødvendig å følge reglene for drift og lagring av digitale medier.

Datamaskinenhet

Fra et informatikksynspunkt er en datamaskin en elektronisk enhet for å legge inn, lagre, behandle og overføre informasjon. Vi vil kun vurdere personlige datamaskiner. Arkitekturen til moderne personlige datamaskiner er basert på ryggradsmodulprinsippet. Dette prinsippet er basert på bussprinsippet utveksling av informasjon mellom enheter. Modularitet lar forbrukeren sette sammen datamaskinkonfigurasjonen han trenger og om nødvendig oppgradere den.

Bussen består av flertrådslinjer som prosessoren, RAM, samt perifere input, output og informasjonslagringsenheter er koblet til. Disse enhetene utveksler informasjon gjennom bussen i form av elektriske impulser som tilsvarer sekvenser av nuller og enere av maskinkode. Databussen er faktisk et sett med kontakter som kobles til ulike komponenter datamaskin for å levere strøm til dem og utveksle data. På denne bussen kan for eksempel data som leses fra RAM overføres til prosessoren for behandling, og deretter kan mottatte data sendes til RAM for lagring. Dermed kan data på databussen overføres fra enhet til enhet i alle retninger. Valget av enhet eller minnecelle som data sendes til eller fra via databussen gjøres av prosessoren.

Det er et konsept for den grunnleggende konfigurasjonen av en personlig datamaskin, som inkluderer:

  • · Systemenhet;
  • · Observere;
  • · Tastatur;
  • · Mus.

La oss vurdere elementene i en personlig datamaskinkonfigurasjon fra synspunktet til en modulær struktur:

1. Systemenhet

Systemenheten er et metallhus med strømforsyning. Huset rommer også en høyttaler. Systemenheten er hovedenheten, inne i den mest viktige komponenter. Enheter som er plassert inne i systemenheten kalles interne, og de som er tilkoblet utenfor kalles eksterne.

  • 1.1. Systemkortet (hovedkortet), der de ulike enhetene som er inkludert i systemenheten er plassert. Utformingen av hovedkortet lar hver bruker erstatte mislykkede eller foreldede elementer i systemenheten. Montert på hovedkortet:
    • a) Prosessor (CPU - Central Processing Unit) - en stor integrert krets på en brikke, som kalles stor av antall elementer som er inkludert i den. Prosessoren utfører logisk og aritmetiske operasjoner, kontrollerer funksjonen til datamaskinen. Prosessoren er preget av sin klokkehastighet. En klokke er tidsintervallet mellom begynnelsen av to påfølgende pulser, som leveres av en spesiell mikrokrets - en klokkegenerator som synkroniserer driften av datamaskinnoder. Klokkehastighet er antall klokkesykluser per sekund. Prosessoren er tildelt et visst antall klokkesykluser for å utføre hver grunnleggende operasjon. Det er klart at jo høyere klokkefrekvens, jo flere operasjoner per sekund utfører datamaskinen. Klokkefrekvensen bestemmer hastigheten til prosessoren og måles i Hertz (1s). Moderne prosessorer så raske at deres frekvenser er praktisk målt i GHz (Gigahertz). En annen egenskap ved prosessoren er dens bitkapasitet. Bitkapasitet betyr antall binære biter som kan overføres eller behandles av prosessoren samtidig. Prosessorytelse er dens integrerte karakteristikk, som avhenger av frekvensen til prosessoren, dens bitkapasitet, samt arkitektoniske funksjoner. De mest kjente prosessorprodusentene er Intel og AMD.
    • b) Kontrollere - mikrokretser som er ansvarlige for driften av ulike dataenheter (tastatur, HDD, FDD, mus, etc.). Dette inkluderer også ROM-brikken (Read Only Memory) som ROM-BIOS er lagret i.
    • c) Spor (busser) - kontakter (ISA, PCI, SCSI, AGP, etc.) for ulike enheter (RAM, skjermkort, etc.).
    • d) Random Access Memory (RAM, RAM – Random Access Memory – brikker som brukes til korttidslagring av mellomkommandoer, beregningsverdier utført av CPU, samt andre data. De lagres også der for å øke ytelsen kjørbare programmer. RAM er produsert i form av minnemoduler. Minnemoduler er plater med rader med kontakter. Minnemoduler varierer i design, hastighet, informasjonskapasitet osv. Den viktigste egenskapen er hastighet. RAM - høyhastighetsminne med en regenereringstid på 7·10-9 sek.
    • e) Videokort (videoakselerator) - en enhet som utvider mulighetene og øker hastigheten på arbeidet med grafikk. Skjermkortet har et eget videominne for lagring av grafisk informasjon og en grafikkprosessor (GPU - Graphic Processor Unit), som tar seg av beregninger ved arbeid med 3D-grafikk og video. Kan ha TV-utgang og videoinngang.
    • f) Lydkort - en enhet som utvider lydmulighetene til en datamaskin. Lyder genereres ved å bruke prøver av lyder av forskjellige klangfarger registrert i minnet. Støttes ulike effekter. Kan ha linjeinngang/utgang, hodetelefonutgang, mikrofoninngang, (joystick-kontakt, analog og digital inngang CD-lyd).
    • g) Nettverkskort - en enhet som er ansvarlig for å koble en datamaskin til et nettverk for å muliggjøre informasjonsutveksling.

I tillegg til hovedkortet systemenhet befinner seg:

Harddisk (harddisk, HDD - Hard Diskstasjon) - et hermetisk forseglet hus med roterende magnetiske skiver og magnethoder. En hardmagnetisk disk består av flere dusin disker plassert på én akse og roterer med høy vinkelhastighet. Hovedfunksjonen til en hardmagnetisk disk er langtidslagring av en stor mengde informasjon i form av filer (programmer, tekster, grafikk, fotografi, musikk, video). En harddisk er en enhet som bruker egenskapen til å bevare magnetisering av en spesiell magnetisk substans påført overflaten av disken. I prosessen med å registrere informasjon beveger stasjonshodene seg langs overflaten av disken, hvorpå et lag av dette magnetiske stoffet påføres. Pulser (en sekvens av nuller og enere) kommer til hodene, som et resultat blir overflateelementene til det magnetiske mediet magnetisert eller ikke magnetisert.

Når du leser informasjon, beveger hodet seg langs overflaten av mediet. Magnetiserte områder forårsaker strømpulser i den (fenomenet elektromagnetisk induksjon). Sekvenser av slike pulser overføres til datamaskinens RAM. I fravær av sterke magnetiske felt og høye temperaturer overflateelementer kan beholde magnetiseringen i lang tid.

CD/DVD-ROM (Compact Disc Read Only Memory) er en enhet som brukes til å lese/skrive informasjon fra CD/DVD-plater. Binær informasjon fra overflaten av CD-en leses av en laserstråle. Laserdiskstasjoner bruker det optiske prinsippet for opptak og lesing av informasjon. Informasjon på en laserdisk registreres på et spiralformet spor som inneholder alternerende seksjoner med forskjellig reflektivitet.

I prosessen med å lese informasjon faller en laserstråle installert i diskstasjonen på overflaten av den roterende disken og reflekteres. Siden overflaten laser disk har områder med forskjellige refleksjonskoeffisienter, endrer den reflekterte strålen sin intensitet (logisk 0 eller 1). Deretter omdannes de reflekterte lyspulsene til elektriske pulser ved hjelp av fotoceller og overføres via bussen til RAM.

CD/DVD-opptak er basert på å endre de reflekterende egenskapene til CD-substratsubstansen under påvirkning av en laserstråle.

I tillegg til systemenheten inkluderer datamaskinen følgende informasjonsinn-/utdataenheter.

  • 2. Monitor (display) - en enhet for visning av grafisk informasjon. Det er katodestråle (allerede utdatert) og LCD-skjermer. På skjermen til en flytende krystallmonitor dannes bilder som et resultat av passasjen av hvitt lys fra en baklyslampe gjennom celler, hvis gjennomsiktighet avhenger av den påførte elektriske spenningen. Skjermer bruker RGB-fargesystemet, dvs. farge oppnås ved å blande 3 primærfarger: rød (rød), grønn (grønn) og blå (blå). Diagonale dimensjoner -- (14""), 15"", 17"", 19"", 21"", 24"". Pikselstørrelse - 0,2-0,3 mm. Bildehastighet - 77Hz ved en oppløsning på 1920x1200 piksler, 85Hz ved 1280x1024, 160Hz ved 800x600. Antall farger bestemmes av antall biter per piksel og kan være 256 (28, hvor 8 er antall biter), 65536 (216, Høy modus Farge), 16 777 216 (224, True Color-modus, kanskje 232).
  • 3. Tastatur - en tastaturenhet for å legge inn kommandoer og symbolsk informasjon (108 taster). Kobler til seriell grensesnitt(COM-port) eller til USB-port. Skjerm- og tastaturkombinasjonen gir enkleste grensesnittet bruker. Kontrollkommandoer legges inn ved hjelp av tastaturet, og tilbakemelding mottas ved hjelp av skjermen.
  • 4. Manipulatortype mus (mus) - kommandoinndataenhet. Musen kobles til datamaskinen ved hjelp av såkalte porter (USB (Universal Serial Bus) eller COM), som overfører elektriske impulser med informasjon sekvensielt, etter hverandre. I maskinvare er disse portene plassert på panelet til systemenheten. Standarden er en 2-knappers mus med rullehjul. Å bevege musen på en flat overflate er synkronisert med bevegelsen til et grafisk objekt (musepeker) på skjermen.
  • 5. Utskriftsenhet (skriver) - en enhet for utmating av informasjon på papir, film eller annen overflate. Kobles til såkalt parallellgrensesnitt (LPT-port) som samtidig sender 8 pulser i maskinkode. Det er design som kobles til USB (Universal Serial Bus) - en universell seriell buss som erstattet utdaterte COM- og LPT-porter).
  • a) Matrise. (allerede utdatert teknologi) Bildet er dannet av nåler som gjennomborer blekkbåndet.
  • b) Jet. Bildet er dannet av mikrodråper maling som kastes ut fra dysene (opptil 256). Bevegelseshastigheten til dråpene er opptil 40m/s.
  • c) Laser. Bildet overføres til papir fra en spesiell trommel, elektrifisert av en laser, som partikler av blekk (toner) tiltrekkes.
  • 6. Skanner - en enhet for å legge inn bilder på en datamaskin. Det er manuell, nettbrett, tromme.
  • 7. Modem (MOdulator-DEModulator) - en enhet som lar deg utveksle informasjon mellom datamaskiner gjennom analoge eller digitale kanaler. Modemer skiller seg fra hverandre i den maksimale dataoverføringshastigheten (2400, 9600, 14400, 19200, 28800, 33600, 56000 biter per sekund) støttet av kommunikasjonsprotokoller. Det er interne og eksterne modemer.

Operativsystem, forkortet. OS (engelsk operativsystem, OS) - et sett med sammenkoblede programmer designet for å administrere ressurser dataenhet og organisering av brukerinteraksjon.

I den logiske strukturen til et typisk datasystem inntar operativsystemet en posisjon mellom enheter med deres mikroarkitektur, maskinspråk og muligens deres egen (innebygde) fastvare (drivere) - på den ene siden - og applikasjonsprogrammer på den andre siden. . Gordeev A.V. Operativsystemer: Lærebok for universiteter. -- 2. utg. - St. Petersburg: Peter, 2007. - 16 s.

Operativsystemene er forskjellige, men deres formål og funksjoner er de samme. Operativsystemet er en grunnleggende og nødvendig komponent i dataprogramvare; uten det kan en datamaskin i prinsippet ikke fungere.

Operativsystemet sikrer felles funksjon av alle datamaskinenheter og gir brukeren tilgang til ressursene.

Moderne operativsystemer har kompleks struktur, hvor hvert element utfører spesifikke funksjoner for å kontrollere datamaskinen.

Filsystemadministrasjon. Prosessen med datamaskindrift, i en viss forstand, kommer ned til å utveksle filer mellom enheter. Operativsystemet inneholder programvaremoduler som administrerer filsystemet.

Kommandoprosessor. Operativsystemet inkluderer et spesielt program - en kommandoprosessor - som ber om kommandoer fra brukeren og utfører dem.

Brukeren kan gi en kommando for å starte et program, utføre en hvilken som helst operasjon på filer (kopiere, slette, gi nytt navn), skrive ut et dokument og så videre. Operativsystemet må utføre denne kommandoen.

Grafisk grensesnitt. For å forenkle brukerens arbeid inkluderer moderne operativsystemer, og spesielt Windows, programvaremoduler som lager grafisk brukergrensesnitt. I GUI-operativsystemer kan brukeren legge inn kommandoer ved hjelp av musen, mens i kommandolinjemodus må kommandoer legges inn ved hjelp av tastaturet.

Tjenesteprogrammer. Operativsystemet inkluderer også serviceprogrammer eller verktøy. Slike programmer lar deg vedlikeholde disker (sjekke, komprimere, defragmentere osv.), utføre operasjoner med filer (arkivere osv.), jobbe i datanettverk og så videre.

referansesystem. For enkelhets skyld inkluderer operativsystemet vanligvis også et hjelpesystem. Hjelpesystemet lar deg raskt få den nødvendige informasjonen både om funksjonen til operativsystemet som helhet og om driften av dets individuelle moduler.

Prosessen med datamaskindrift, i en viss forstand, kommer ned til utveksling av filer mellom perifere enheter, dvs. du må kunne administrere filsystemet. Kjernen i operativsystemet er programmet som administrerer filsystemet.

Brukeren kommuniserer med datamaskinen gjennom inndataenheter (tastatur, mus). Etter å ha lagt inn en kommando fra operativsystemet, dechiffrerer et spesielt program kalt en kommandoprosessor kommandoene og utfører dem.

Prosessen med kommunikasjon mellom brukeren og datamaskinen skal være praktisk. Moderne operativsystemer (Windows) inkluderer nødvendigvis moduler som skaper GUI.

Dermed inkluderer strukturen til operativsystemet følgende moduler:

  • 1) den grunnleggende modulen som administrerer filsystemet;
  • 2) en kommandoprosessor som dekrypterer og utfører kommandoer;
  • 3) drivere for eksterne enheter;
  • 4) moduler som gir et grafisk grensesnitt.

Operativsystemfilene er plassert på en disk (harddisk eller diskett). Imidlertid kan programmer bare kjøre hvis de er i RAM, så operativsystemfiler må lastes inn i RAM.

For at datamaskinen skal fungere, må basismodulen, kommandoprosessoren og driverne for tilkoblede enheter være i RAM. Operativsystemmoduler som gir et grafisk grensesnitt kan lastes etter brukerens skjønn. I Windows 95-operativsystemet presenteres oppstartsalternativet i form av en meny. lovprogram for juridisk informasjon

Etter å ha slått på datamaskinen, lastes operativsystemet inn i RAM, dvs. Nedlastingsprogrammet kjører. Men for at en datamaskin skal kjøre et program, må programmet allerede være i RAM. Veien ut av denne motsetningen er gjennom sekvensiell, trinn-for-trinn-lasting.

I samsvar med det engelske navnet på denne prosessen - bootstrap - løfter systemet seg, så å si, ved sine støvelbånd. Systemenheten til datamaskinen inneholder ROM (BIOS), som inneholder programmer for å teste datamaskinen og det første trinnet med å laste operativsystemet. Etter at du har slått på datamaskinen, begynner disse programmene å kjøre, og informasjon om fremdriften til denne prosessen vises på skjermen.

På dette stadiet får prosessoren tilgang til disken og søker etter bestemt sted(på begynnelsen av disken) tilstedeværelsen av et veldig lite BOOT bootloader-program. Bootloader-programmet leses inn i minnet og kontrollen overføres til det. På sin side søker den på disken etter basismodulen til operativsystemet, laster den inn i minnet og overfører kontrollen til den.

Del basismodul Operativsystemet inkluderer en hovedlaster som søker etter de resterende operativsystemmodulene og laster dem inn i RAM.

Informasjon i en datamaskin lagres i minnet eller på ulike medier som floppydisker, harddisker eller kompaktdisker. Når du slår av datamaskinens strøm, går informasjon som er lagret i datamaskinens minne tapt, men informasjon som er lagret på disker er ikke det. For å jobbe trygt ved en datamaskin, bør du kjenne til de grunnleggende prinsippene for lagring av informasjon på datadisker. Kuznetsov P.U. Informasjonsteknologi i juridisk? aktiviteter. Lærebok for bachelorer. - M.: Yurait, 2011. S. 27.

All informasjon beregnet for langvarig bruk lagres i filer. En fil er en sekvens av bytes, kombinert i henhold til en karakteristikk og har et navn. Systemet for lagring og arbeid med filer på en datamaskin kalles et filsystem.

For enkelhets skyld lagres filer i forskjellige mapper på disker. Datamaskinen din kan ha flere disker installert. Enhver diskett, harddisk, CD, digital videoplate eller nettverksstasjon vi vil ganske enkelt kalle det en disk, siden prinsippene for å organisere fillagring på dem er identiske. Hver disk er tildelt en bokstav i det latinske alfabetet fra A til Å, og det er noen betegnelsesregler. Bokstaven A står for en diskett, og bokstaven C står for hovedstasjonen på datamaskinen din der Windows-systemet er plassert. Bokstaven D og påfølgende bokstaver indikerer de gjenværende stasjonene. Stasjonsbokstaven etterfølges av et kolon ":" for å indikere at stasjonsbokstaven er en stasjon, for eksempel A: eller C:. I tillegg til bokstaven har hver stasjon sitt eget unike navn, også kalt en etikett. Oftest, når du spesifiserer en stasjon, brukes en etikett og bokstavbetegnelse i parentes. For eksempel betyr Main (C:) at hovedstasjonen på datamaskinen er merket med Main.

Hver disk inneholder mange forskjellige filer. Enhver fil kan være plassert enten direkte på disken eller i en vilkårlig mappe, som igjen kan være plassert i en annen mappe

Det faktum at filer kan ligge i forskjellige mapper gjør at du kan plassere flere filer med samme navn på disken. Strukturen for å lagre informasjon på en disk, der noen mapper kan være plassert i andre mapper, kalles hierarkisk eller trelignende. Denne strukturen ligner virkelig på et ekte tre, der hvert blad er en separat fil, og en gren er en mappe. Bladet kan vokse enten direkte fra stammen eller fra hvilken som helst gren.

Når du spesifiserer banen til en fil, skilles mappenavnene fra hverandre og fra stasjonsnavnet ved å bruke omvendt skråstrek "", for eksempel C: My Documents My Drawings I was young.jpg. Denne oppføringen betyr at filen med navnet Me as a Young Man.jpg ligger i mappen Mine bilder. Denne mappen ligger i mappen Mine dokumenter som ligger på C:-stasjonen.

Vær oppmerksom på at i eksemplet som vurderes, inneholder filnavnet et punkttegn og ser ut til å bestå av to deler - før prikken og etter den. Delen av navnet etter punktum kalles utvidelsen og brukes til å angi typen informasjon som er lagret i filen. For eksempel, doc-utvidelse står for en tekstfil, wav er en fil som inneholder lyder, og jpg er et bilde. Windows XP viser ikke mange filutvidelser, så filen i vårt eksempel vil sannsynligvis bare hete Young Me, men Windows vil vite at den fungerer med et bilde.

Et viktig konsept i Windows XP er konseptet med en snarvei. Ethvert Windows-objekt kan refereres fra et annet sted. En slik lenke kalles en snarvei. For eksempel ligger et ofte brukt bilde i en mappe. For å raskt få tilgang til dette bildet fra forskjellige steder, kan du plassere snarveier på disse stedene som inneholder adressen til den virkelige plasseringen av bildet. Sletting eller flytting av en snarvei påvirker ikke plasseringen til den opprinnelige filen, så bruk av snarveier kan gi ekstra beskyttelse. Datavitenskap og informasjonsteknologi / Ed. Yu.D. Romanovs?. - M.: EKSMO, 2011. S. 23.

Systemverktøy (verktøy fra det engelske verktøyet eller verktøyet) -- hjelpe dataprogram som en del av generell programvare for å utføre spesialiserte typiske oppgaver knyttet til driften av utstyr og operativsystemet (OS).

Verktøy gir tilgang til funksjoner (parametere, innstillinger, innstillinger) som ikke er tilgjengelige uten bruk, eller gjør prosessen med å endre noen parametere enklere (automatiser den).

Verktøy kan inkluderes i operativsystemer, pakkes sammen med spesialutstyr eller distribueres separat.

Typer verktøy etter funksjon:

  • 1) Filbehandlere
  • 2) Arkivere (med mulig datakomprimering);
  • 3) Seere;
  • 4) Verktøy for diagnostisering av maskinvare eller programvare;
  • 5) Krasjgjenopprettingsverktøy;
  • 6) Diskoptimerer - en type verktøy for å optimalisere plassering av filer på en diskstasjon, for eksempel ved å defragmentere disken;
  • 7) Filmakuleringsmaskiner;
  • 8) Avinstalleringsprogram - et program for å fjerne programvare;
  • 9) Prosessstyringsverktøy. Leontyev V.P. Det meste nyttige programmer: verktøy. -- OLMA-PRESS Education, 2004. -- 22 s.

Enhetsdrivere. Ulike enheter er koblet til datamaskinens ryggrad (diskstasjoner, skjerm, tastatur, mus, skriver, etc.). Hver enhet utfører en spesifikk funksjon (informasjonsinngang, informasjonslagring, informasjonsutgang), mens den tekniske implementeringen av enheter varierer betydelig.

Operativsystemet inkluderer enhetsdrivere, spesielle programmer som kontrollerer driften av enheter og koordinerer informasjonsutveksling med andre enheter, og lar deg også konfigurere noen enhetsparametere. Hver enhet har sin egen driver.

Plug and Play-teknologi lar deg automatisere tilkoblingen av nye enheter til datamaskinen din og sikrer deres konfigurasjon. Under installasjonsprosessen bestemmer Windows typen og spesifikk modell for den installerte enheten og kobler til driveren som er nødvendig for driften. Når du slår på datamaskinen, lastes drivere inn i RAM.

Brukeren har muligheten til å manuelt installere eller installere drivere på nytt. Datavitenskap og informasjonsteknologi / Ed. Yu.D. Romanovs?. - M.: EKSMO, 2011. S. 22.

Datagjenoppretting er 100 % Tashkov Petr Andreevich

Kapittel 0 Prinsipper for informasjonslagring

Prinsipper for informasjonslagring

Media og lagring

Saker om tap av informasjon og gjenopprettingsprinsipper

Dette kapitlet dekker generelle punkter. Ifølge datatradisjonen med å nummerere alt fra bunnen av, starter også nummereringen av bokkapitler fra null. Fortellingen vil komme tilbake til alt som er sagt her igjen og igjen når man vurderer en rekke tilfeller av tap og gjenoppretting av informasjon.

Fra boken The Programmers` Stone av Carter Alan

Fra bok Ekstrem programmering av Beck Kent

Kapittel 8. Grunnleggende prinsipper Basert på fire verdier vil vi formulere et titalls (eller så) prinsipper som stilen vår skal formes etter. I fremtiden vil vi sjekke metodene som vurderes for etterlevelse av disse prinsippene En historie om

Fra boken Blogg. Opprett og promoter forfatter Yushchuk Evgeniy Vladimirovich

Prinsipper for organisering og søk etter informasjon på Internett To hovedmåter å søke etter informasjon Det er to hovedmåter å søke etter informasjon på Internett - ved å bruke kataloger (de kalles også kataloger) og ved å bruke søkemotorer.

Fra boken Internet Intelligence [Guide to Action] forfatter Yushchuk Evgeniy Leonidovich

Prinsipper for organisering og søk etter informasjon på Internett Søking etter informasjon på Internett utføres på to hovedmåter - ved hjelp av kataloger (de kalles også kataloger) og ved bruk av søkemotorer Kataloger gir kontekstuelt søk for strukturert

Fra boken Fundamentals of Computer Science: Textbook for Universities forfatter Malinina Larisa Alexandrovna

Kapittel 1 Presentasjon av informasjon i en datamaskin 1.1. Datavitenskap. Fag informatikk. Datavitenskapens hovedoppgaver Oppgavene med å akkumulere (lagre), behandle og overføre informasjon har møtt menneskeheten på alle stadier av utviklingen. Hvert trinn tilsvarte en bestemt

Fra boken SAP R/3 System Administration av Hageman Sigrid

Kapittel 2 Struktur for datalagring på eksterne lagringsmedier 2.1. Datalagringsenhet Når du lagrer data, er to problemer løst: hvordan du lagrer dataene i den mest kompakte formen og hvordan du gir praktisk og praktisk tilgang til dem. rask tilgang(hvis tilgang ikke er gitt, er dette ikke det

Fra boken Server Data Storage Technologies in Windows® 2000 Windows® Server 2003 av Dileep Naik

Kapittel 11 Informasjonsbeskyttelse 11.1. Grunnleggende om beskyttelse av informasjon og informasjon som utgjør statshemmeligheter. Begrepet "informasjon" brukes i dag veldig bredt og allsidig. Det er vanskelig å finne et kunnskapsområde der det ikke brukes. Stor informasjon

Fra boken Internett - enkelt og greit! forfatter Alexandrov Egor

Fra boken VBA for Dummies av Steve Cummings

Kapittel 1 Introduksjon til Windows NT og lagringsdrivere Dette kapittelet dekker Windows NT-enhetsdrivere, filtreringsdrivere og lagringsdriverstabelen for Windows Server-familien. Informasjonen som gis er tilstrekkelig til å introdusere

Fra boken KOMPAS-3D for elever og skoleelever. Tegning, informatikk, geometri forfatter Bolshakov Vladimir

Kapittel 4 Fibre Channel Storage Networks Dette kapittelet kan betraktes som en introduksjon til lagringsområdenettverk (SAN) generelt og Fibre Channel-lagringsnettverk spesielt. Selv om lagringsnettverk kan opprettes basert på

Fra boken Data Recovery 100% forfatter Tasjkov Petr Andreevich

Kapittel 10 Mulighetene til datalagringsundersystemet i ulike Windows-versjoner NT Tidligere kapitler undersøkte Windows-arkitekturen med tanke på spesifikke lagringsmuligheter. Dette kapittelet er ment for fagfolk som bruker lagringsundersystemer

Fra forfatterens bok

Kapittel 4 Finne informasjon – Søkemotorer.– Kataloger.– Hjelp til Internett-brukere i søk Tre av fire brukere, som svarer på spørsmålet: «Hva bruker du Internett til?», sier å søke etter informasjon. Og dette er ikke rart - på Internett, uten overdrivelse, er det

Fra forfatterens bok

Kapittel 13. Finesser av datalagring: matriser og samlinger. I dette kapittelet...~ Bruke matriser til å administrere sett med elementer av samme type~ Flerdimensjonale arrays~ Samlingsobjekt som et alternativ til arrays ~ Lage dine egne datatyper å jobbe med

Fra forfatterens bok

Kapittel 1 Prinsipper for bruk av todimensjonale redaktører Ved å bruke todimensjonale redaktører av CAD-systemer (Computer Aided Design - datamaskinstøttet design) lages de fleste grafiske designdokumenter. Med tanke på at grunnleggende todimensjonale tegneverktøy

Fra forfatterens bok

Saker om tap av informasjon og gjenopprettingsprinsipper Separate kapitler i boken er viet informasjonsgjenoppretting fra forskjellige typer transportører. Hvert kapittel, bortsett fra det første, vil vurdere lignende situasjoner. Taktikken som brukes avhenger av årsakene til og plasseringen av tap av data.

Fra forfatterens bok

Prinsipper for datalagring på laserdisker På laser- eller optiske disker registreres informasjon på grunn av ulik reflektivitet til individuelle deler av en slik disk. Alle optiske plater er like ved at mediet (platen) alltid er atskilt fra stasjonen, som

Forelesning nr. 6

Filhåndteringssystemer.

Filsystem HPFS

Spørsmål:

1. Filsystem HPFS

· Hovedtrekk ved HPFS

· HPFS-partisjonsstruktur

· Filplasseringsprinsipp

· Prinsipper for lagring av filplasseringsinformasjon

· Katalogstruktur og plassering

· Pålitelighet av datalagring i HPFS

2. System Filbehandling HPFS.IFS

3. Filhåndteringssystem HPFS386.1FS

4. Filsystem JFS

HPFS (High Performance File System) ) er et høyytelses filsystem.

HPFS dukket først opp i OS/2 1.2 og LAN Manager. (Forresten, HPFS var det første filsystemet som støttet lange navn.)

La oss liste opp hovedtrekkene til HPFS.

· Hovedforskjellen er de grunnleggende prinsippene for å plassere filer på disk og prinsippene for lagring av informasjon om plasseringen av filer. Takket være disse prinsippene HPFS Det har høy ytelse og feiltoleranse, er pålitelig filsystem.

· Diskplass i HPFS er ikke tildelt i klynger (som i FETT) EN blokker. I den moderne implementeringen blir blokkstørrelsen tatt lik en sektor, men i prinsippet kan den være av en annen størrelse. (Faktisk er en blokk en klynge, bare en klynge er alltid lik en sektor). Plassering av filer i slike små blokker tillater bruke diskplass mer effektivt, siden overhead av ledig plass er i gjennomsnitt bare (en halv sektor) 256 byte per fil. Husk at jo større klyngestørrelsen er, desto mer diskplass blir bortkastet.

· HPFS-systemet prøver å ordne filen i sammenhengende blokker, eller, hvis dette ikke er mulig, plasser den på disken på en slik måte at omfang(fragmenter) av filen var fysisk så nær hverandre som mulig. Denne tilnærmingen er viktig reduserer skrive-/lesehodeposisjoneringstid harddisk og ventetid (forsinkelse mellom installasjon av lese/skrivehodet på ønsket spor). La oss huske det i FETT filen er ganske enkelt tildelt den første gratis klyngen.

Omfang(utstrekning) - filfragmenter plassert i tilstøtende sektorer av disken. En fil har minst én utstrekning hvis den ikke er fragmentert, og flere utstrekninger ellers.

· Brukt metode balanserte binære trær for lagring og søk etter informasjon om plassering av filer (kataloger er lagret i midten av disken, i tillegg er det gitt automatisk sortering av kataloger), noe som er viktig øker produktiviteten HPFS (vs. FAT).

· I HPFS spesielle utvidede filattributter er gitt for å tillate kontrollere tilgang til filer og kataloger.

Utvidede attributter (utvidede attributter, EAer) lar deg lagre tilleggsinformasjon om filen. For eksempel kan hver fil assosieres med sin unike grafikk (ikon), filbeskrivelse, kommentar, fileierinformasjon, etc.

CHPFS-partisjonsstruktur


I begynnelsen av partisjonen med installert HPFS ligger tre blokkkontroller:

· støvelblokk(støvelblokk)

· ekstra blokk(superblokk) og

· reserveenhet (backup).(reserveblokk).

De okkuperer 18 sektorer.

All gjenværende diskplass i HPFS er delt inn i deler fra tilstøtende sektorer - striper ( bånd - stripe, tape). Hver stripe tar opp 8 MB diskplass.

Hver stripe har sin egen sektorallokering bitmap. Bitmap viser hvilke sektorer av et gitt bånd som er okkupert og hvilke som er ledige. Hver sektor av en datastrimmel tilsvarer én bit i bitmap. Hvis bit = 1, så er sektoren opptatt, hvis 0, så er den ledig.

Bitmaps for de to banene er plassert side ved side på disken, det samme er banene selv. Det vil si at sekvensen av striper og kort ser ut som i fig.

Sammenlignet medFETT. Det er bare ett "bitmap" for hele disken (tabell FETT) . Og for å jobbe med det må du flytte lese-/skrivehodene over halve disken i gjennomsnitt.

Det er for å redusere tiden for plassering av lese-/skrivehodene til en harddisk i HPFS at disken er delt inn i striper.

La oss vurdere kontrollblokker.

Støvelblokk (støvelblokk)

Inneholder volumnavnet, serienummeret, parameterblokken BIOS og bootstrap-program.

Bootstrap-programmet finner filen OS2LDR, leser den inn i minnet og sender kontrollen til dette OS-oppstartsprogrammet, som igjen laster OS/2-kjernen fra disken til minnet - OS2KRNL. Og allerede OS2KRIML ved hjelp av informasjon fra filen CONFIG.SYS laster inn alle andre nødvendige programmoduler og datablokker i minnet.

Oppstartsblokken er plassert i sektorene 0 til 15.

Super blokk(superblokk)

Inneholder

· peker til en liste over punktgrafikk(bitmap-blokkliste). Denne listen viser alle blokkene på disken som inneholder punktgrafikk som brukes til å oppdage ledige sektorer;

· peker til listen over dårlige blokker(dårlig blokkeringsliste). Når systemet oppdager en skadet blokk, legges den til denne listen og brukes ikke lenger til å lagre informasjon;

· peker til kataloggruppe(katalogband),

· peker til filnode(F-node) rotkatalogen,

· dato for siste skanning av partisjonen av programmet CHKDSK;

· informasjon om stripestørrelsen (i gjeldende HPFS-implementering - 8 MB).

Super blokk lokalisert i sektor 16.

Reserveblokk(reserveblokk)

Inneholder

· peker til nødutskiftingskart(hurtigreparasjonskart eller hurtigreparasjonsområder);

· peker til en liste over ledige reserveblokker(katalog nødfri blokkeringsliste);

· en rekke systemflagg og beskrivelser.

Denne blokken er plassert i sektor 17 på disken.

Sikkerhetskopieringsblokken sikrer høy feiltoleranse for filsystemet HPFS og lar deg gjenopprette skadede data på disken.

Filplasseringsprinsipp

Omfang(utstrekning) - filfragmenter plassert i tilstøtende sektorer av disken. En fil har minst én utstrekning hvis den ikke er fragmentert, og flere utstrekninger ellers.

For å redusere tiden det tar å plassere lese-/skrivehodene på en harddisk, prøver HPFS-systemet å

1) plasser filen i tilstøtende blokker;

2) hvis dette ikke er mulig, plasser omfanget av den fragmenterte filen så nær hverandre som mulig,

For å gjøre dette bruker HPFS statistikk og prøver også å betinget reservere minst 4 kilobyte plass på slutten av filer som vokser.

Når data legges til en eksisterende fil, reserverer HPFS umiddelbart minst 4 KB sammenhengende diskplass. Hvis noe av denne plassen ikke er nødvendig, frigis den for videre bruk etter lukking av filen. Hvis filen ikke kan vokse uten å bryte kontinuiteten, reserverer HPFS igjen 4 KB med sammenhengende blokker så nær hoveddelen av filen som mulig.

Åpenbart avhenger graden av fragmentering av filer på en disk både av antall filer som ligger på den, størrelsen deres og størrelsen på selve disken, så vel som av arten og intensiteten til selve diskoperasjonene. Mindre filfragmentering har praktisk talt ingen effekt på ytelsen til filoperasjoner. Filer som består av to eller tre utstrekninger har liten innvirkning på ytelsen til HPFS, siden filsystemet sørger for at dataområder som tilhører samme fil er plassert så nær hverandre som mulig.

Defragmenteringsprogrammer (verktøy) , tilgjengelig for dette filsystemet, anser som standard tilstedeværelsen av to eller tre utstrekninger for en fil som normen.

For eksempel, program HPFSOPTfra et sett med verktøy GammaTechsom standard defragmenterer den ikke filer som har tre eller færre omfang, og filer som har flere omfang reduseres til 2 eller 3 omfang hvis mulig.

Praksis viser at det i gjennomsnitt ikke er mer enn 2 % av filene på en disk som har tre eller flere utstrekninger. Selv det totale antallet fragmenterte filer overstiger som regel ikke 3%. Denne lille fragmenteringen har en ubetydelig innvirkning på den generelle systemytelsen.

En annen måte å redusere filfragmentering på er å plassere filer som vokser mot hverandre, eller filer åpnet av forskjellige tråder eller prosesser, i forskjellige diskstrimler.

Prinsipper for lagring av filplasseringsinformasjon

Hver fil og katalog på disken har sin egen filnode F-Node. Dette er en struktur som inneholder informasjon om plasseringen til en fil og dens utvidede attributter.

Kommentar.Filsystem FETT har ingen analog til en filnode.

Hver F-node opptar én sektor og er alltid plassert nær filen eller katalogen (vanligvis rett før filen eller katalogen). F-Node-objektet inneholder

· lengde,

· første 15 tegn i filnavnet,

· spesiell serviceinformasjon,

· statistikk om filtilgang,

· utvidede filattributter,

· en liste over tilgangsrettigheter (eller bare deler av denne listen hvis den er veldig stor); Hvis de utvidede attributtene er for store for filnoden, skrives en peker til dem til den.

· assosiativ informasjon om plassering og underordning av filen, etc.

Hvis filen er sammenhengende, er plasseringen på disken beskrevet av to 32-biters tall. Det første tallet er en peker til den første blokken i filen, og det andre er omfangslengden (antall påfølgende blokker som tilhører filen).

Kommentar. Det følger av dette at den maksimale diskkapasiteten kan være (2 32 -1) * 512 = 2 TB.

Hvis en fil er fragmentert, er plasseringen av dens utstrekning beskrevet i filnoden med ytterligere par med 32-bits tall.

En filnode kan inneholde informasjon om opptil åtte omfang av en fil. Hvis en fil har flere utstrekninger, skrives en peker til allokeringsblokken til filens node(tildelingsblokk), som kan inneholde opptil 40 pekere til utstrekninger eller, i likhet med en katalogtreblokk, til andre tildelingsblokker.

Dermed kan tildelingsblokkstrukturen på to nivåer lagre informasjon om 480 sektorer, som lar deg jobbe med filer på opptil 7,68 GB. I praksis kan filstørrelsen ikke overstige 2 GB, men dette skyldes den nåværende implementeringen avsnittet.

Katalogstruktur og plassering

Brukes til å lagre kataloger stripe plassert i midten av disken.

Denne stripen kalleskatalog band.

Hvis den er helt full, begynner HPFS å plassere filkataloger i andre striper.

Plassering av denne informasjonsstrukturen i midten av disken reduserer den gjennomsnittlige lese-/skrivehodeposisjoneringen betydelig. Faktisk, flytting av lese-/skrivehoder fra en vilkårlig plassering på disken til midten krever halve tiden enn å flytte til kanten av disken, der rotkatalogen er lokalisert i tilfelle av et filsystem FETT. Dette alene gir høyere ytelse for HPFS-filsystemet sammenlignet med FETT. En lignende bemerkning gjelder for NTFS som også har sin egen hovedfiltabell i begynnelsen av diskplassen, ikke i midten.

Imidlertid betydelig større (sammenlignet med plassering Directory Band i midten av den logiske disken) kommer bidraget til HPFS-ytelsen fra bruk metode balanserte binære trær for å lagre og hente informasjon om plasseringen av filer.

Husk det i filsystemet FETT katalogen har en lineær struktur, ikke ordnet på en spesiell måte, så når du søker etter en fil, må du se gjennom den sekvensielt helt fra begynnelsen.

I HPFS er katalogstrukturen et balansert tre med oppføringer ordnet i alfabetisk rekkefølge.

Hver oppføring som er inkludert i treet inneholder

· filattributter,

· en peker til den tilsvarende filnoden,

· informasjon om klokkeslett og dato for filoppretting, klokkeslett og dato for siste oppdatering og tilgang,

· lengden på data som inneholder utvidede attributter,

· filtilgangteller,

· filnavnets lengde

· selve navnet,

· og annen informasjon.

Filsystem HPFS når du søker etter en fil i en katalog, ser den bare på de nødvendige grenene til det binære treet (B-Tree). Denne metoden er mange ganger mer effektiv enn å sekvensielt lese alle oppføringer i en katalog, som er det som skjer i systemet FETT.

Størrelsen på hver blokk i forhold til hvilke kataloger som er tildelt i gjeldende HPFS-implementering er 2 KB. Størrelsen på oppføringen som beskriver filen avhenger av størrelsen på filnavnet. Hvis et navn er 13 byte (for 8.3-format), kan en blokk på 2 KB inneholde opptil 40 filbeskrivelser. Blokker er koblet til hverandre gjennom en liste.

Problemer

Ved omdøping av filer kan såkalt trerebalansering forekomme. Å opprette en fil, gi nytt navn eller slette den kan resultere i overlappende katalogblokker. Faktisk kan et nytt navn mislykkes på grunn av mangel på diskplass, selv om selve filen ikke har vokst i størrelse. For å unngå denne "katastrofen" opprettholder HPFS et lite basseng med gratis blokker som kan brukes i tilfelle en "katastrofe". Denne operasjonen kan kreve tildeling av flere blokker på en full disk. En peker til denne utvalget av gratis blokker er lagret i SpareBlock

SAMMENDRAG

Prinsipper for å plassere filer og kataloger på disk i HPFS:

· informasjon om plasseringen av filene er spredt over hele disken, med poster for hver spesifikke fil plassert (hvis mulig) i tilstøtende sektorer og i nærheten av dataene om deres plassering;

· kataloger er plassert i midten av diskplass;

· kataloger lagres som et binært balansert tre med oppføringer ordnet i alfabetisk rekkefølge.

Pålitelighet av datalagring i HPFS

Ethvert filsystem må ha en måte å korrigere feil som oppstår når du skriver informasjon til disk. HPFS-systemet bruker for dette nødutskiftingsmekanisme (hurtigreparasjon).

Hvis HPFS-filsystemet støter på et problem mens du skriver data til disken, viser det en feilmelding. HPFS lagrer deretter informasjonen som skulle ha blitt skrevet til den defekte sektoren i en av reservesektorene som er reservert på forhånd for denne eventualiteten. Listen over ledige reserveblokker er lagret i HPFS-reserveblokken. Hvis det oppdages en feil under skriving av data til en normal blokk, velger HPFS en av de ledige reserveblokkene og lagrer dataene der. Filsystemet oppdateres deretter nødavløsningskort i reserveenheten.

Dette kortet representerer ganske enkelt par doble ord, som hver er et 32-bits sektornummer.

Det første tallet indikerer den defekte sektoren, og det andre indikerer sektoren blant de tilgjengelige reservesektorene som ble valgt for å erstatte den.

Etter å ha erstattet den defekte sektoren med en reserve, skrives nødutskiftingskartet til disken, og et popup-vindu vises på skjermen som informerer brukeren om at det har oppstått en diskskrivefeil. Hver gang systemet skriver eller leser en disksektor, ser det på gjenopprettingskartet og erstatter alle dårlige sektornumre med reservesektornumre med tilsvarende data.

Det skal bemerkes at denne nummeroversettelsen ikke påvirker systemytelsen nevneverdig, siden den bare utføres når du fysisk får tilgang til disken, og ikke når du leser data fra diskbufferen.

Nød-erstatningskortet slettes automatisk program CHKDSKnår du sjekker disken HPFS. For hver erstattet blokk (sektor), programmet CHKDSK tildeler en ny sektor på den mest passende plasseringen på harddisken for filen (som dataene tilhører). Programmet flytter deretter dataene fra reserveblokken til den sektoren og oppdaterer filposisjonsinformasjonen, noe som kan kreve rebalansering av allokeringsblokktreet. Etter det CHKDSK legger til den dårlige sektoren til listen over dårlige blokker som er lagret i den ekstra HPFS-blokken, og returnerer den frigjorte sektoren til listen over ledige reservesektorer i reserveblokken. Deretter sletter den oppføringen fra redningskartet og skriver det redigerte kartet til disken.

Alle hovedfilobjekter i HPFS, inkludert filnoder, allokeringsblokker og katalogblokker, har unike 32-bits identifikatorer og pekere til overordnede og underordnede blokker. Filnoder inneholder også et forkortet navn for filen eller katalogen. Redundansen og sammenkoblingen til HPFS-filstrukturer tillater programmet CHKDSK fullstendig gjenopprette filstrukturen til disken, sekvensielt analysere alle filnoder, allokeringsblokker og katalogblokker. Basert på informasjonen som er samlet inn, CHKDSK rekonstruerer filer og kataloger og gjenskaper deretter punktgrafikk av ledige sektorer på disken. Starter programmet CHKDSK bør gjøres med de riktige nøklene. For eksempel lar et av alternativene for dette programmet deg finne og gjenopprette slettede filer.

SystemFilbehandling HPFS.IFS

HPFS er en av de såkalte monterte filsystemer -IFS (installerbart filsystem - installerbart, monterbart filbehandlingssystem) . Dette betyr at det ikke er innebygd i operativsystemet, men legges til det ved behov.

Installerbare filsystemer er spesielle "drivere" for tilgang til partisjoner som er formatert for et annet filsystem. Dette er en veldig praktisk og kraftig mekanisme for å legge til nye filsystemer til operativsystemet og erstatte ett filbehandlingssystem med et annet.

I dag, for eksempel, for OS/2 finnes det faktisk IFS-moduler for filsystemet VFAT, FAT32, Ext2FS (filsystem Linux), NTFS (men foreløpig kun for lesing). Å jobbe med data på CD-ROMen inneholder CDFS.IFS. Det er også FTP.IFS, slik at du kan montere ftp-arkiver som lokale disker.

HPFS-filsystemet installeres av operatøren IFS i CONFIG.SYS-filen.

Denne setningen er alltid plassert på den første linjen i denne konfigurasjonsfilen. Eksempel.

IFS-E:\OS2\HPFS.IFS /SASNE:2048 /CRECL:4/AUTOCHECK : CD

Her er IFS-uttalelsen installerer et HPFS-filsystem med en 2 MB cache, en 8 KB cache-oppføringslengde og en automatisk kontrollprosedyre for C og stasjoner D:

Kommentar. Detaljer om innstillingsparametere og mulige nøkkelverdier er tilgjengelig i HJELP-filene installert med OS/2-operativsystemet Warp (eller se i boken av Gordeev, Molchanov "System Software" på side 175.

Cfilbehandlingssystem HPFS386.1FS

Dette er HPFS-implementeringer for kjøring på servere som kjører OS/2.

Dens grunnleggende forskjell fra systemet HPFS.IFS

· HPFS386.1FS tillater (via mer full bruk utvidet attributtteknologi) organisere begrensninger for tilgang til filer og kataloger ved å bruke passende tilgangslister - ACL (tilgangskontrollliste). (Den samme teknologien brukes i filsystemet NTFS).

· HPFS386.1FS-systemet har ingen begrensninger på mengden minne som er tildelt for caching av filposter. Med andre ord, hvis det er tilstrekkelig RAM, kan størrelsen på filbufferen være flere titalls megabyte, mens for vanlig HPFS.IFS dette volumet kan ikke overstige 2 MB, noe som etter dagens standard absolutt er lite.

· Når du angir driftsmoduser for filbuffer HPFS386.1PS Det er mulig å eksplisitt spesifisere caching-algoritmen.

Den mest effektive algoritmen kan betraktes som den såkalte "heis", når data fra hurtigbufferen til disken skrives, forhåndsbestilles de på en slik måte at de minimerer tiden som er tildelt for å plassere lese-/skrivehodene. Lese-/skrivehodene beveger seg fra de ytre sylindrene til de indre, og når de beveger seg, skriver og leser data i samsvar med en spesialordnet liste over forespørsler om diskoperasjoner.

Et eksempel på å skrive linjer i en konfigurasjonsfil CONFIG.SYS som installerer HPFS386.1FS-systemet og bestemmer driftsparametrene til bufringsundersystemet, finnes i boken av Gordeev, Molchanov “System Software” på s. 176-178

Filsystem JFS

For serveroperativsystem OS/2 Warp 4.5 et nytt journalfilsystem ble opprettet JFS (Journaling filsystem).

Selskapets nye server-OS IBM ringte OS/2 WarpServer for e-business utgitt i 1999

JFS har større sikkerhet i datastrukturer takket være teknikker utviklet for DBMS.

Arbeid med filsystemet skjer i transaksjonsmodus med transaksjonslogging. Når systemfeil Det er mulig å behandle transaksjonsloggen for å gjøre eller tilbakestille eventuelle endringer som er gjort under systemfeilen.

Dette systemet har økt hastigheten på filsystemgjenoppretting etter en feil.

Men mens filsystemets integritet opprettholdes, garanterer ikke filbehandlingssystemet gjenoppretting av brukerdata.

Filsystem JFS gir den høyeste hastigheten for å jobbe med filer fra alle kjente systemer laget for PC-er (dette er veldig viktig for et server-OS).

3. Datalagringssystem

Nøkkeloppgaven til en filserver er å lagre store mengder informasjon. Effektiviteten og egenskapene til en servers lagringssystem bestemmes av kombinasjonen og konsistensen av lagringsmaskinvaren og funksjonene til operativsystemet.

3.1 Lagringsmaskinvare

Maskinvaren til datalagringssystemet inkluderer selve stasjonene med lagringsmedier og kontrollerene til deres grensesnitt. Lagringsenheter er klassifisert i henhold til ulike kriterier:

Tilgangsmetode:

  • Random-Access Devices - stasjoner på fleksible, harde, magnetiske, optiske, magneto-optiske disker.
  • Seriell tilgangsenheter, vanligvis båndenheter - båndstasjoner, kassett eller spole. De er preget av stor kapasitet relativt rimelige flyttbare medier og stor tid adgang.

Tilgangstype:

  • Les Skriv - diskenheter operativ tilgang, som er preget av kort gjennomføringstid av både lese- og skriveoperasjoner.
  • Skrivebeskyttet - CD-ROM eller magnetiske disker med skrivebeskyttelse.
  • Enheter med rask lesing og relativt lang prosess poster - for eksempel magneto-optiske enheter som krever foreløpig sletting av informasjon.
  • Enheter med sekvensielt opptak - mange typer båndstasjoner lar deg legge til informasjon bare til slutten av det okkuperte området av mediet (tidligere innspilt informasjon som ligger bak det gjeldende opptaksområdet blir utilgjengelig).

Medieforanderlighet:

  • En fast disk er en harddisk som ikke tillater rask utskifting.
  • Lagringsenheter med flyttbare medier - CD-ROM, streamere, magneto-optiske enheter og lignende. Endring av media kan enten være manuelt eller automatisert (Jukebox-enheter).

Data på serveren lagres i form av filer, som er preget av et bredt spekter av bruksfrekvens, størrelser og krav til restriksjoner på tidsavbrudd for tilgang. Basert på kombinasjonen av disse egenskapene, kan tre hovedkategorier av fillagringsenheter skilles:

  • On-line - "alltid klar", enheter for lagring av ofte brukte filer på faste disker. Volumet av lagrede data er begrenset av mulighetene for å koble disker (interne og eksterne) til serveren.
  • Off-line - lagringsenheter for filer på magnetbånd eller flyttbare disker, som kan installeres og monteres av operatøren på forespørsel fra kunden. Volumet av lagrede data er praktisk talt ubegrenset, men den største ulempen er behovet for at en operatør skal være tilstede og den lange ventetiden på tilgang.
  • Near-line - "alltid i nærheten", lagringsenheter på automatisk utskiftbare og monterte medier (båndkaruseller, Jukebox og andre), som inntar en gjennomsnittlig posisjon når det gjelder tilgangstid og volum (en ganske dyr løsning).

Et godt nettverksoperativsystem bør ha mulighetene til å gi automatisk datamigrering ( Datamigrering) fra On-line til Off-line eller Near-line enheter og tilbake, tatt i betraktning deres volum og bruksfrekvens.

Novell publiserer følgende standarder for fillagring og migrering:

Sanntidsdatamigrering (RTDM): - automatisk datamigrering fra harddisk On-line til Near-line systemer.

High-Capacity Storage System (HCSS): - støtte for optiske jukebokser.

Mass Storage Services (MSS): - koordinering av distribuerte hierarkiske lagringssystemer.

Motstridende krav til volum av lagret informasjon, tilgangshastighet, pålitelighet og pris kan tilfredsstilles ved en kombinasjon av ulike klasser av enheter.

Grensesnitt

Av de eksisterende ST506/412-grensesnittene for eksterne enheter, ESDI, SCSI og IDE, er det bare de to siste som er av interesse for øyeblikket.

SCSI

SCSI (Small Computer System Interface, uttales "skazi") - standard grensesnitt busser på systemnivå. Den brukes til å koble forskjellige perifere enheter - harddisker, CD-ROMer, streamere, magneto-optiske og andre, interne og eksterne - til datamaskiner med forskjellige arkitekturer. Den originale 8-biters versjonen av SCSI er erstattet av en mer effektiv SCSI-grensesnitt-2, inkludert 16/32-bits utvidelser (WIDE SCSI-2), høyhastighets (i FAST SCSI-2 økes bussbåndbredden fra 4 til 10 MB/s, den mindre populære ULTRA - 20 MB/s) og kombinasjoner av disse (FAST -WIDE SCSI-2 med en maksimal gjennomstrømning på 20/40 MB/s og ULTRA-WIDE - 40/80 MB/s). SCSI-3 med parallelle, serielle og fiberoptiske grensesnitt introduseres også, og gir høye valutakurser og brede funksjonalitet. For tiden er de mest populære kontrollerene og enhetene 8- og 16-biters SCSI-2, og i fremtiden vi vil snakke akkurat om dem. I prinsippet er disse enhetene kompatible med den gamle SCSI-1, men de deling på en buss er ineffektiv.
Et diskundersystem med et SCSI-grensesnitt består av en vertsadapter som kobler SCSI-bussen til systemet eller den lokale bussen til datamaskinen, og SCSI-enheter koblet til vertsadapteren med en kabel. Serveren kan ha opptil fire vertsadaptere installert. Hver SCSI-buss kan ha opptil 8 enheter, inkludert vertsadapteren. Hver enhet har en unik identifikator (SCSI ID 0-7): vertsadapteren har vanligvis ID7, den første (oppstarts)harddisken har ID0. Komplekse enheter kan ha opptil åtte underenheter med sitt eget LUN (Logical Unit Number).
SCSI-enheter er tilgjengelige i både interne og eksterne versjoner. Interne enheter kobles til vertsadapteren med en 50-leder (Wide SCSI - 68-leder) flatkabel, eksterne enheter kobles til med en skjermet kabel med en 50-pinners "CENTRONICS"-kontakt for 8-bits eller en 68-pinners miniatyrkontakt for 8/16-bit SCSI -2. Det er to versjoner av SCSI, forskjellige i type elektriske signaler: lineær (Single ended) - vanlig for PC-utstyr - og differensial (Differensial) - mindre vanlig, noe som tillater en stor total lengde på sløyfen. Kablene og kontaktene deres er eksternt de samme, men enhetene er ikke gjensidig kompatible.
Vanligvis er de interne og eksterne adapterkablene to deler av én SCSI-buss. Terminatorer (intern eller ekstern) må installeres og aktiveres på kantenhetene til bussen (og bare på dem), ellers vil driften av enhetene være ustabil. . På vertsadapteren bør terminatorer slås på når du bare bruker én (intern eller ekstern) sløyfe; moderne adaptere har vanligvis automatisk kontroll terminatorer.
SCSI-2 gir enhetene muligheten til å operere uavhengig: de kan utføre de mottatte kommandokjedene i en forhåndsoptimalisert rekkefølge, koblet fra bussen, ved å bruke sine egne interne buffere. To enheter på samme SCSI-bussen kan utveksle datamatriser uten å laste systembussen og prosessoren.
Alle SCSI-enheter må være forhåndskonfigurert. Konfigurasjonsalternativer inkluderer:

  • SCSI ID - adresse 0-7, unik for hver enhet på bussen.
  • SCSI-paritet - paritetskontroll: hvis minst én enhet på bussen ikke støtter den, bør den deaktiveres på alle enheter.
  • Terminering - aktiver terminatorer (bare på de ytterste enhetene i sløyfen).
  • Terminator Power - strømforsyning for aktive terminatorer, må være slått på på minst én enhet.
  • SCSI Synchronous Negotiation - hastighetsforhandling av synkron kommunikasjon, noe som gir høyere ytelse. Hvis minst én enhet på bussen ikke støtter synkron utveksling, må forhandling deaktiveres på vertsadapteren. Videre, hvis utvekslingen initieres av en synkron enhet, vil vertsadapteren støtte denne modusen.
  • Start på kommando (forsinket start) - lar motoren starte kun etter en kommando fra vertsadapteren. Lar deg redusere toppbelastningen til strømforsyningen, siden enhetene starter sekvensielt.
  • Aktiver frakobling - lar enheter koble fra bussen når data ikke er klare, og frigjør det for andre operasjoner (brukes i flere eksterne enheter på bussen).
Moderne vertsadaptere er intelligente enheter som kan avlaste den sentrale prosessoren fra rutineoperasjoner. De bruker vanligvis Direct Memory Access (DMA) og Bus Mastering. Adapterens systembusstype bestemmer båndbredden og bredden på adressebussen som brukes i Bus-Master-modus. For ISA-adaptere tillater ikke 20-biters adressegrense adresseringsminne større enn 16 MB, noe som ikke er så mye for en server. En god løsning er å bruke PCI, EISA, MCA busser; VLB brukes sjelden. Noen hovedkort har innebygde SCSI-adaptere som drar fordel av lokal tilkobling.
Novells Disk Coprocessor Board (DCB) er en av de første intelligente vertsadapterne. For å avlaste sentralprosessoren brukte DCB sin egen prosessor 80188. Moderne adaptere overgår den i ytelse, men som en hyllest fortsetter Novell å støtte denne sjeldenheten i programvare.

IDE (Integrated Device Electronics) er et grensesnitt for enheter med innebygd kontroller, som brukes til å koble til interne enheter: diskstasjoner og CD-ROM-er. Den mest brukte er 16-bit versjonen, også kalt ATA (AT Attachment) eller AT-Bus. Nye versjoner - EIDE (Enhanced IDE), Fast ATA, Fast ATA-2 tillater høyere overføringshastigheter (over 10 MB.s) og skyver grensen for maksimal diskstørrelse fra 504 MB til 7,88 GB.
Mindre vanlige alternativer: XT-IDE - 8-bits grensesnitt med en 40-leder kabel, inkompatibel med ATA; MCA IDE er et 72-leders grensesnitt for 16-bit MCA-bussen.
Ikke mer enn to enheter kan kobles til en IDE-buss, hvorav den ene er utpekt som en Master ved hjelp av brytere (jumpers), den andre som en Slave. I motsetning til SCSI, kan enheter på samme buss bare operere en om gangen. Et system kan ha opptil to IDE-busser tilgjengelig for koble hardt disker. Det ekstra IDE-grensesnittet som finnes på lydkort kan vanligvis bare brukes til CD-ROM-tilkoblinger(BIOS vil ikke søke etter harddisker på den, selv om det er mulig å konfigurere NetWare-driveren til å bruke den; muligheten for å installere lydkort på en dedikert server er høyst tvilsomt).
Dataoverføringshastigheten på bussen kan begrenses av både stasjonen og kontrolleren. PIO (Programming Input/Output) brukes vanligvis for utveksling. PIO Mode 3 tillater hastigheter på opptil 11,1 MB/s, PIO Mode 4 - 16,6 MB/s. Det er ønskelig at serveren støtter høyhastighetsmoduser.
IDE-kontrolleren i moderne plattformer er vanligvis innebygd hovedkortet og kobles til en høyytelses lokalbuss. Det finnes også kontrollere for ISA, EISA, VLB, PCI-busser; noen modeller har en maskinvarebuffer og midler til å duplisere (speile) disker. Bruk av ISA-adaptere for serveren er uønsket på grunn av deres lave gjennomstrømning.
Velg mellom grensesnitt disksystem SCSI og IDE, bør følgende faktorer tas i betraktning:

  • prisen på en SCSI-disk er nå litt høyere enn prisen på en lignende IDE-enhet, men man må ta hensyn til den imponerende prisen på en SCSI-kontroller (vertsadapter);
  • ytelsen til enkeltstående IDE- og SCSI-enheter er nesten den samme, men når flere enheter brukes samtidig, er den totale ytelsen til SCSI-systemet betydelig høyere;
  • høy effektivitet av disksystemet på serveren (som i et multitasking-system) sikres ved bruk av DMA (og Bus Mastering) og adapterintelligens, som er typisk for SCSI og sjelden finnes i IDE-systemer;
  • Utvalget av IDE-enheter er begrenset til harddisker og CD-ROM-stasjoner, kun interne og kun for IBM PC-kompatible datamaskiner. SCSI-grensesnittet er tilgjengelig for harddisker, båndstasjoner, magneto-optiske enheter, CD-ROM, diskarrayer og andre enheter, både interne og eksterne, produsert for datamaskiner av enhver arkitektur;
  • Utvidbarheten til et system med IDE er begrenset til fire harddisker; sammen med en CD-ROM kan antall enheter ikke overstige seks. For SCSI er det mulig å koble til opptil 4x7=28 enheter, som kan inkludere komplekse enheter med underenheter;
  • Det er teoretisk mulig for SCSI og IDE å eksistere sammen på én server, men noen overraskelser med inkompatibilitet (konflikter) til spesifikke kontrollermodeller er også sannsynlige.

Lagringsenheter

Harddiskstasjoner

Harddisker (Hard Disk Drive, HDD) er hovedenhetene for operasjonell lagring av informasjon. Moderne enkeltstasjoner er preget av volumer fra hundrevis av megabyte til flere gigabyte med tilgangstider på 5-15 ms og dataoverføringshastigheter på 1-10 MB/s.
Når det gjelder serverkassen, skilles det mellom interne og eksterne stasjoner.
Interne stasjoner er betydelig billigere, men det er de maksimalt beløp begrenset av antall ledige rom i kofferten, strømmen og antall tilsvarende kontakter på serverens strømforsyning. Installering og utskifting av konvensjonelle interne stasjoner krever å slå av serveren, noe som er uakseptabelt i noen tilfeller.
Interne stasjoner med mulighet for "hot swap" (Hot Swap) er vanlige harddisker installert i spesielle kassetter med kontakter. Kassetter settes vanligvis inn i spesielle rom på siden av frontpanelet av saken; designet gjør at stasjonene kan fjernes og settes inn mens serveren er slått på. For standard tilfeller finnes det rimelige enheter (Mobilstativ) som gir rask fjerning av standard harddisker.
Eksterne stasjoner har sine egne deksler og strømforsyninger; deres maksimale antall bestemmes av egenskapene til grensesnittet. Service eksterne stasjoner kan også gjøres mens serveren kjører, selv om det kan kreve å stoppe tilgangen til noen av serverens disker.
For store mengder lagrede data brukes eksterne lagringsenheter - diskarrayer og rack, som er komplekse enheter med sine egne intelligente kontrollere, som i tillegg gir normale moduser arbeid, diagnostikk og testing av stasjonene dine.
Mer komplekse og pålitelige lagringsenheter er RAID-arrays (Redundant Array of Inexpensive Disks – en redundant rekke rimelige disker). For brukeren er RAID en enkelt (vanligvis SCSI) disk der samtidig distribuert redundant skriving (lesing) av data utføres på flere fysiske stasjoner (vanligvis 4-5) i henhold til regler bestemt av implementeringsnivået (0-10). For eksempel lar RAID Level 5 deg rette feil under lesing og erstatte en hvilken som helst disk uten å stoppe datatilgangen.

CD ROM

CD-ROM-stasjoner utvider mulighetene til NetWare-lagringssystemer. Eksisterende stasjoner gir lesehastigheter fra 150 kB/s til 300/600/900/1500 Kbyte/s for 2-, 4-, 6- og 10-trinns modeller med en tilgangstid på 200-500 ms. NetWare lar deg montere en CD som et nettverksvolum, tilgjengelig for brukere for lesing. Volumkapasiteten kan nå 682 MB (780 MB for modus 2).
CD-ROM-enheter er tilgjengelige med ulike grensesnitt, både spesifikke (Sony, Panasonic, Mitsumi) og generelle: IDE og SCSI. NetWare-serveren støtter bare CD-ROM-er med SCSI-grensesnitt, nye drivere finnes også for IDE; enheter med spesifikke grensesnitt kan bare brukes i DOS for systeminstallasjon. Fra et ytelsessynspunkt er det å foretrekke å bruke CD-ROM SCSI, men de er betydelig dyrere enn tilsvarende IDE-enheter. I en server med SCSI-disker, bruk en CD-ROM med IDE-grensesnitt er kanskje ikke mulig på grunn av adapterkonflikter.

For å unngå å fryse serverinstallasjonsprosessen fra CD, er det ikke tilrådelig å koble stasjonen til den samme kontrolleren som vil betjene disken med SYS: systemvolumet. Det anbefales ikke å installere en intern CD-ROM rett ovenfor harddisk på grunn av sterk magnetfelt, i stand til å ødelegge data på harddisken, som oppstår når du leser en CD.

Streamere

Båndstasjoner (båndstasjoner) er vanlige måter å arkivere data på. De tilhører kategorien Off-Line lagringsenheter; de er preget av svært lange tilgangstider pga sekvensiell metode tilgang, gjennomsnittlig utvekslingshastighet og stor lagringskapasitet – fra hundrevis av megabyte til flere gigabyte. Lagringsmediet er vanligvis 1/4 tomme (6,25 mm) tapekassetter - Quarter-Inch Cartridge, QIC. De mye brukte standardene er QIC 40 og QIC 80, som har en langsgående opptakstetthet på henholdsvis 10 000 bpi på 20 spor og 14 700 bpi på 28 spor, noe som tillater hundrevis av MB lagringsplass på et enkelt bånd. Store volumer leveres av standardene QIC 1350 og QIC 2100 - henholdsvis 1,35 og 2,1 GB. Ni-spors 1/2-tommers (12,7 mm) brede bånd er typiske for mini- og stormaskinstasjoner.
Streamere kan ha spesifikke grensesnitt som krever spesielle adaptere; noen billigere modeller kobles til en standard diskettstasjonskontroller sammen med diskettstasjonene; Det er enheter koblet til parallellporten. NetWare støtter kun SCSI-båndstasjoner på grunn av dens generelle systemytelsesfordel. Bruk av streamere med andre grensesnitt er kanskje ikke mulig på grunn av mangel på passende drivere.
NetWare støtter båndenheter som et middel for å arkivere og gjenopprette data, og SBACKUP-serververktøyet er fokusert på bruken av dem.
Båndenheter har en betydelig ulempe - de krever mye tid til vedlikehold:

  • klargjøring av en patron for bruk - testing av overflaten og formatering av tapevolumer - er en svært langvarig prosedyre som tar timer. Å kjøpe forhåndsformaterte kassetter sparer tid (forutsatt at formatene stemmer, selvfølgelig);
  • prosessen med å skrive og lese er lang på grunn av sekvensiell tilgang og lave mediehastigheter;
  • Under langtidslagring krever bånd periodisk tilbakespoling for å lindre indre stress. I tillegg, under lagring er det nødvendig å opprettholde normale forhold for temperatur og fuktighet;
  • Den største fordelen med streamere er den lave enhetskostnaden ved å lagre store mengder informasjon.

Magneto-optiske enheter

Magneto-optiske stasjoner, MOD, bruk laserstråle for registrering av informasjon på et flyttbart magnetisk medium, svært motstandsdyktig mot eksterne magnetiske felt og ukritisk for temperatur og fuktighet. Kapasiteten til ett medie varierer fra hundrevis av megabyte til flere gigabyte. Enhetene gir lesehastighet og tilgangstid som nærmer seg parametrene til en harddisk, men skriveprosessen tar betydelig lengre tid. Magneto-optiske enheter kan monteres som et flyttbart volum eller brukes som arkiveringsenheter (alternativ til båndstasjoner) eller datamigrering (HCSS). Jukebox-stasjoner er et eksempel på Near-Line-lagringsenheter og kan med hell brukes til å lage terabyte-store datasett, så vel som for automatiserte backup arkivering nettverksstasjoner. Det generelt aksepterte MOD-grensesnittet for servere er SCSI; bruk av enheter koblet til parallellporter for serveren er uønsket på grunn av den store prosessorbelastningen ved utveksling med dem og kan være umulig på grunn av mangelen på NetWare-drivere.

3.2 NetWare server disk undersystem

NetWare bruker sine egne metoder for å organisere disker, og lager partisjoner på dem som er forskjellige fra DOS-partisjoner. Operativsystemet har spesialverktøy for å forbedre lagringspålitelighet og generell effektivitet ved parallell service av flere klientforespørsler, applikasjoner og interne systemprosesser.

Midler for å øke lagringssikkerheten.

Pålitelighet av informasjonslagring på fysisk nivå sikres av Read after Write Verify i kombinasjon med Hot Fix og diskduplisering.
  • Kontrolllesing kan implementeres i maskinvare (ved hjelp av en diskkontroller) eller programvare. Maskinvarekontroll er å foretrekke fra et ytelsessynspunkt, men dette gjør minnekontrollerbanen sårbar. For spesielle stasjoner som implementerer maskinvareverifisering på enhetsnivå, er det vanligvis unødvendig å aktivere systemverifisering.
  • Hot-standby bruker Hot Fix-området som er definert når NetWare-partisjonen opprettes. Defekte områder på medieoverflaten, identifisert når det oppstår en feil under lesing eller verifisering etter skriving, tilordnes på nytt til reserveområdet og brukes ikke i fremtiden før disken er formatert på nytt.
  • Duplisering av disker, eller mer presist, partisjoner av samme størrelse, er delt inn i refleksjon (Disk Mirroring) og dupleksing (Disk Duplexing). Ved bruk av duplisering utføres opptak samtidig på to eller flere (maksimalt - 8) fysiske stasjoner, koblet i tilfelle refleksjon til én kontroller, i tilfelle dupleksing - til forskjellige kontrollere. Ved lesing blir forespørsler fordelt på speilvendte disker, noe som samtidig reduserer datatilgangstiden. Datakonsistens (synkroni) på dupliserte medier kontrolleres når volumene deres er montert. I NetWare 4.x kontrolleres også disksynkronisering med jevne mellomrom under normal serverdrift. Refleksjon lagrer data bare hvis selve stasjonen svikter; tosidig utskrift reserverer hele diskbanen. Dupleksdisker er mer produktive enn speilvendte på grunn av parallell drift av kanaler under opptak. For konsolloperatøren kalles begge typer diskduplisering speiling.
  • Bruken av RAID-stasjoner fritar serverprosessoren fra oppgaven med å øke påliteligheten til informasjonslagring, og i mange tilfeller fjerne relevansen av å bruke diskspeiling (RAID nivå 1 tilsvarer å speile to disker).
Å sikre pålitelighet på det fysiske nivået er supplert med diagnostiske og gjenopprettingsverktøy logisk struktur volumer (VREPAIR.NLM-verktøy) og sikkerhetskopiering.

Verktøy for å forbedre tilgangseffektiviteten.

Den høye effektiviteten til NetWare-filserveren er sikret av systemet med fil- og katalogbufring, automatisk indeksering av store filer, kataloghashing og løftesøk når du betjener grupper av diskforespørsler. Systemet er fokusert på å øke den generelle effektiviteten ved å tilfredsstille flere forespørsler fra flere klienter, samtidig som operasjoner med fysiske enheter optimaliseres.
  • For å øke hastigheten på tilgangen til filer og kataloger, tildeles en pool av cache-buffere i serverens RAM, hvor data som leses fra disken eller som skal skrives til disken, plasseres. Den store bassengstørrelsen sikrer en ganske høy sannsynlighet for å finne de nødvendige dataene i bufferbufferen med en svært sannsynlig gjentilgang. Ved sekvensiell lesing av tilstøtende blokker med filer, kan systemet utføre lesing fremover (Read Ahead), og plassere data i hurtigbufferen "i reserve." Cache-manageren overvåker bruken av buffere, frigjør blokker som ikke har vært aksessert på lenge, styrer skriving av data fra modifiserte cache-buffere (Dirty Cache Buffers) til disk, og overfører forespørsler om disktilgang til heissøkesystemet.
  • For å få raskere tilgang til store filer OS indekserer automatisk alle direkte tilgangsfiler som har mer enn 64 elementer i allokeringstabellen, og bygger en turbo FAT-indeks. Siden denne konstruksjonen tar tid, og turbo FAT senere kan være nyttig for ny tilgang til samme fil, er det en levetid på indeksen etter at den indekserte filen er lukket, hvoretter minnet den opptar kan allokeres til en annen fil.
  • For å øke hastigheten på søket etter en fil i en katalog, brukes Directory Hashing - en katalogindekseringsmetode som lar deg finne den nødvendige oppføringen på første forsøk med en sannsynlighet på 0,95 (i motsetning til det vanlige sekvensielle søket av katalogoppføringen bord).
  • Elevator Seeking minimerer tiden brukt på å flytte drivhoder, noe som bidrar til den største forsinkelsen til den totale datatilgangstiden. Diskforespørsler fra flere prosesser servert av serveren settes i kø og betjenes når hodene nærmer seg de nødvendige områdene, som en heis som plukker opp og slipper av passasjerer i forskjellige etasjer underveis.

Organisering av disksystem

NetWare OS kommuniserer med enheter eksternt minne gjennom sine egne drivere, spesielt for hver type enhet og grensesnitt. Tradisjonelle drivere (.DSK-filer) i NetWare 4.1x blir gradvis erstattet av NPA-, NWPA-drivere (NetWare Peripheral Architecture). I dem er funksjonene for å gi NetWare-kommunikasjonsgrensesnitt med vertsadapteren og de faktiske driverne til spesifikke enheter koblet til dem delt inn i henholdsvis HAM (Host Adapter Module) og CDM (Custom Device Module) moduler. Denne partisjoneringen lar deg spare minne og prosessorressurser, siden bare de modulene som faktisk er nødvendige lastes inn. Modulariteten til arkitekturen gjør det enkelt å endre servermaskinvarekonfigurasjonen, og krever at kun én (HAM eller CDM) driver lastes inn på nytt. Novell planlegger å gjøre en fullstendig overgang til NPA i fremtidige versjoner, men foreløpig sikrer den sameksistens med vanlige tradisjonelle DSK-drivere.
For alle installerte og brukte diskkontrollere må de tilsvarende driverne lastes inn. NetWare leveres med flere typer diskdrivere.
DCB.DSK-driveren er beregnet for diskkoprosessorkortet - SCSI vertsadapter fra NOVELL.
IDE.DSK-driveren fungerer med IDE-disker som omgår BIOS gjennom sine egne prosedyrer.
ISADISK.DSK-driveren fungerer med IDE-stasjoner (og ST-506/ST-412) gjennom datamaskinens BIOS; bruken lar deg omgå vanskelighetene forbundet med tvetydigheten ved å betjene IDE-stasjoner med en kapasitet på over 504 MB av forskjellige BIOS versjoner.
SCSI-diskdrivere er spesifikke for hver vertsadaptervariant og må følge med SCSI-adapteren.
OS fungerer med sine egne partisjoner (NetWare Partition), opprettet på disker ved hjelp av INSTALL-verktøyet. Bare én NetWare-partisjon kan eksistere på en enkelt fysisk disk, som eksisterer side om side med partisjoner fra andre operativsystemer. Hver NetWare-partisjon har et sikkerhetskopiområde (Hot Fix Area), som data fra defekte blokker tildeles til etter hvert som de oppdages. DOS-partisjoner (og logiske stasjoner) brukes til å starte datamaskinen; når NetWare kjører, kan de bare nås for å laste OS-moduler. Fra arbeidsstasjoner er det bare den eksterne konsolloperatøren som har svært begrenset tilgang til DOS-serverdiskene.
Serverfilsystemet bruker volumkategorien (VOLume) som det største elementet i organisasjonen. Et volum kan bestå av ett eller flere (opptil 32) segmenter plassert i ett eller flere logiske partisjoner NetWare; hver partisjon kan inneholde opptil 8 segmenter som tilhører alle volumer. Plassering av ett volum på flere disker gjør det mulig å fysisk samtidig betjene flere tilganger til dataene. Volumstørrelsen (minimum 1 MB) kan økes under drift uten å ødelegge allerede registrerte data ved å legge til flere segmenter til den. Sletting av et segment resulterer i tap av data på hele volumet.
Volumet blir tilgjengelig for bruk etter at det er montert med MOUNT-kommandoen; SYS-volumet, som kreves for systemdrift, monteres automatisk ved lasting av driveren(e) som gir tilgang til diskene som inneholder alle segmentene. Et montert volum tar opp plass i RAM avhengig av størrelsen. Ubrukte volumer kan demonteres med DISMOUNT-kommandoen.
Hvert NetWare-volum har en trekatalogstruktur (ligner på en logisk DOS-stasjon). Den komplette filspesifikasjonen har følgende struktur:

fname[.ext]

der server_name og vol_name er server- og volumnavnene, dir_n er navnene på kataloger og underkataloger, fname og ext er filnavnet og filtypen. Som skilletegn for navneelementer er tegnene / og \ vanligvis tillatt likt (i registreringsprosedyrefiler brukes tegnet \ som et kontrolltegn).
Som standard støtter et volum bare filnavn som samsvarer med DOS-konvensjoner. For å støtte navneområdet til andre systemer (Macintosh, OS/2, UNIX og FTAM), lastes henholdsvis tilleggsmoduler MAC.NAM, OS2.NAM, NFS.NAM og FTAM.NAM.
Informasjon om plassering av data på et volum lagres i katalogtabeller (DET) og filallokeringstabeller (FAT), som alltid dupliseres på forskjellige deler av disken. Hvis hovedkopien av tabellen blir ødelagt, gjenopprettes den fra sikkerhetskopien. Begge kopiene kontrolleres hver gang volumet monteres ved oppstart, og "lette" feil korrigeres automatisk.
For å feilsøke mer alvorlige monteringsproblemer, bruk VREPAIR.NLM-verktøyet til å sjekke og reparere tidligere umonterte volumer, samt fjerne ekstra navneområde. Det er nyttig å ha en kopi av VREPAIR.NLM i oppstartskatalogen til DOS-disken (hvis det oppstår problemer med SYS:-volumet).
I rotkatalogen til hvert volum oppretter systemet en ASCII-fil VOL$LOG.ERR, som registrerer diagnostisk informasjon om driften av volumet. Under normal systemdrift inneholder den kun meldinger om montering og avmontering.


Diskplass er tildelt for filer og kataloger i blokker. Blokkstørrelsen kan være 4, 8, 16, 32 eller 64 KB; den bestemmes når volumet opprettes og er lik for alle segmentene. Større blokkstørrelser sparer serverminne som brukes til bufring av katalogtabeller og filplassering, men store mengder små filer øker forbruket diskminne, siden minst én blokk er tildelt for hver fil.
NetWare 4.x forbedrer diskplasseffektiviteten ved å bruke blokkunderallokeringer i underblokker som er multipler av 512 byte. I dette tilfellet starter filen alltid fra grensen til en hel blokk, og ubrukte gjenværende underblokker kan brukes som "makeweights" i andre filer. Gevinsten i bruk av diskplass kommer naturligvis på bekostning av noen ytelsesstraff. Blokkinndeling (aktivert som standard) kan angis for et volum når som helst, men kan ikke avbrytes før volumet er formatert på nytt. Underavdelingen kan deaktiveres for spesifikke filer ved å angi Ds (Don't Suballocate)-attributtet, som er spesielt nyttig for ofte endrede filer, for eksempel databaser.
For å øke effektiviteten til bruk av diskminne når det gjelder store sparce-filer (hvis størrelsen ble erklært stor, men de midterste blokkene faktisk ikke ble skrevet til), tildeles ingen blokker for den uskrevne delen av filen; når du leser dette området genererer systemet en strøm av nuller. Egenskapen til fragmentering kan også bevares når du kopierer filer ved hjelp av nettverksverktøy.
OS overvåker tilgjengeligheten av ledig plass på volumer, og når den reduseres til en kritisk størrelse, sender den ut meldinger til konsollen og nettverksstasjonene.
I NetWare 4.x gis ytterligere diskplassbesparelser ved bruk av filkomprimering: OS identifiserer en fil som ikke har vært åpnet på flere dager og prøver å komprimere den så snart som mulig. midlertidig fil. Hvis komprimeringen er vellykket og den komprimerte filen er betydelig mindre enn originalen, erstattes den opprinnelige filen med den komprimerte. Når denne filen åpnes, pakkes den automatisk ut i ledig plass disk. Komprimering, som en divisjon, kan bare aktiveres for hele volumet, men kan deaktiveres av attributter for filer og kataloger. Kompresjonsparametere settes av SET-kommandoer og fil- og katalogattributter. "Tilbakebetalingen" for å spare diskplass er følgende negative fenomener:
  • tilgangshastighet: fildekomprimering, avhengig av størrelsen og prosessorytelsen, kan ta fra titalls sekunder til titalls minutter;
  • arkivering: systemarkiver (sikkerhetskopiering) av volumer med komprimering aktivert kan bare gjenopprettes til volumer med komprimering aktivert. I tillegg gjenopprettes filene i en dekomprimert form og komprimeres automatisk først etter noen dager. Følgelig kan volumstørrelsen som kreves for å gjenopprette et arkiv være betydelig større enn størrelsen på det arkiverte volumet.
  • serverytelse: komprimering og dekomprimering krever prosessorressurser, men søket etter kandidatfiler og deres komprimering kan deaktiveres i perioder med høy brukeraktivitet på nettverket.
Hvis du har masselagringsenheter (HCSS), er det mulig å migrere filer til eksterne enheter av Near-Line-klassen. Når volumplassen er fylt til en viss terskel, søker systemet etter filer med den eldste siste tilgangstiden, og hvis medgått tid overskrider den spesifiserte terskelen, flyttes filene automatisk til en ekstern enhet, slik at systemet kan sikre at det returneres automatisk ved den første tilgangsforespørselen. Migrering er tillatt eller forbudt for hele volumet; for hver fil kan det forbys ved å angi Dm (Ikke migrere)-attributtet.

Kontrollere tilgang til filer og kataloger

Det endelige målet med en filserver er å gi brukere tilgang til filer og kataloger som ligger på serverens lagringssystem. NetWare gir tilgang for nettverksklienter spesifikke filer og kataloger, samt muligheten til å tilordne enhver katalog til en arbeidsstasjons logiske stasjon - den såkalte Drive Mapping, utført av serveren ved hjelp av MAP-kommandoer eller gjennom NCP-protokollanrop.
NetWare, som et flerbruker- og multitasking-OS, gir tilgangskontroll til filer og kataloger i følgende aspekter:
  • gi spesifikke tilgangsrettigheter til spesifikke brukere og grupper;
  • angi egenskapene til filer og kataloger etter deres attributter;
  • implementering av delt tilgang til filer, en mekanisme for å fange (låse) filer og poster med flere tilganger;
  • gjenoppretting og rengjøring av slettede filer;
  • kontroll av transaksjonsgjennomføring.
Potensielt mulige handlinger Enhver brukers filer og kataloger bestemmes av hans tilgangsrettigheter i den filen eller katalogen. Rettigheter kan settes av direkte tillitsvalgte eller arves fra rettigheter som er klarert i den overordnede katalogen. Arv av rettigheter er regulert av Inherited Rights Filter (IRF), som før NetWare 4.x ikke så veldig uttrykkelig ble kalt en IRM. Vergeoppdrag og filtre (masker) bruker det samme settet med rettigheter. Tabell 3.1. Fil- og katalogtillatelser
Ikke sant Betegnelse Handling for kataloger og filer
Lese R Retten til å åpne og lese en fil (starte programmer).
Skrive W Retten til å åpne og endre innholdet i en eksisterende fil.
Skape C For en katalog, retten til å opprette (men ikke lese) filer og underkataloger. For en fil, retten til å gjenopprette slettede (ikke-ryddede) filer.
Viske ut E Retten til å slette en fil eller katalog og rydde opp i den slettede filen.
Endre M Retten til å endre attributter og navn (men ikke innhold)
Filskanning F Skann rett (sikrer synlighet av filnavn og underkataloger)
Adgangskontroll EN Adgangskontrollrettighet - lar deg endre masken og gi (modifisere) alle rettigheter (unntatt veilederrettigheter) til alle brukere.
Tilsyn S Supervisor right - aktiverer automatisk alle de ovennevnte rettighetene, og lar deg også gi supervisor-rettigheter på denne katalogen eller filen til andre brukere. Når den brukes på en katalog, gjelder den for alle filer og underkataloger under den, og kan ikke overstyres på katalog- eller filnivå under den (ignorerer filtre og vergetilordninger).

En brukers effektive rettigheter er summen av alle rettigheter som er betrodd ham personlig og som medlem av grupper, samt rettighetene til brukere og grupper som han har sikkerhetsekvivalens til. Hvis rettigheter er klarert bare i en overordnet katalog, så passerer de på banen til denne katalogen gjennom de nedarvede rettighetsfiltrene til de klarerte og mellomliggende katalogene, og for en fil, også gjennom dens IRF. Ved arv kan naturligvis rettigheter bare begrenses (med unntak av foresattes rett). Det direkte vergemålet opphever rettighetsarven.

Når du blar gjennom kataloger, vil brukeren se et katalogtre fra selve roten av volumet, men bare de grenene som fører til kataloger han stoler på og bare de filene han har effektive skannerettigheter (F).

Ved å angi vergemål, kan du gi ethvert sett med rettigheter (eller omvendt begrense tilgang) i et hvilket som helst fragment av katalogen og filtreet.

Katalog- og filattributter er ment å begrense brukerhandlinger tillatt av deres effektive rettigheter, samt angi noen egenskaper som systemet tar hensyn til under vedlikehold. Endring av attributter er tillatt for brukere som har endringsrettigheter.

Tabell 3.2 Attributter til filer og kataloger
Fil (F) Katalog (D) Attributt Net Ware 2.x-3.x Net Ware 4.x Attributtoppdrag
Arkiv nødvendig (F) EN EN Behovet for å arkivere filen (endret siden siste arkivering)
Kopisperre (F) C Ci Forhindrer filkopiering for Macintosh
Slett inhibit (F,D) D Di Forhindre sletting av en fil eller katalog
Skjult (F,D) H H Usynlig av DOS DIR-kommandoen (NDIR ignorerer dette attributtet)
Indeksert (F) Jeg Jeg Indeksert fil (muliggjør Turbo-FAT-konstruksjon for raskere tilgang)
Rensing (F,D) P P Umiddelbart slettet ved sletting (ikke gjenopprettet av SALVAGE)
Skrivebeskyttet (F) Ro Ro Skrivebeskyttet: forby skriving, gi nytt navn og sletting (stiller automatisk inn Ri- og Di-attributter og sletter Rw)
Les Skriv (F) Rw Rw Les og skriv (fjerner Ro når den er installert)
Gi nytt navn til hemming (F,D) R Ri Gi nytt navn
Delbar (F) S S Delt fil (tillater samtidig tilgang fra flere brukere)
System(F,D) Sy Sy System: skjult med sletting forbudt (kombinasjon av H og Ro)
Transaksjons (F) T T Transaksjonsfil beskyttet av TTS (forbyr også sletting og endre navn)
Kun utfør (F) X X Kun kjøringsfil (.COM eller .EXE). Forbud mot endring, sletting, omdøping og kopiering. Når et attributt er angitt, kan det ikke fjernes. ikke alle programmer kan fungere med det
(Normal) N N Dummy "attributt" for å angi standardattributter (Rw)
Kan ikke komprimere (F) - Kopi Betydelig komprimering er ikke mulig (innstilt av systemet etter et ineffektivt komprimeringsforsøk)
Ikke komprimer (F,D) - DC Kompresjonsforbud
Umiddelbar komprimering (F,D) - Ic Umiddelbar komprimering (umiddelbart etter opptak)
Ikke migrér (F,D) - Dm Migrasjonsforbud mot HCSS
Migrert (F) - M Filen er migrert til HCSS
Ikke undertildel (F) - Ds Forbud mot blokkinndeling

I, Cc, M-attributtene settes av operativsystemet.

Når filer kopieres ved hjelp av nettverksverktøy (NCOPY) mellom nettverkskataloger, beholder filen alle attributter bortsett fra P (umiddelbart slettet). Kopiering av en fil til en lokal disk, samt all kopiering ved bruk av DOS, lagrer kun S- og Ro-attributtene.

Med delt filtilgang sikres dataintegritet under samtidig tilgang fra flere stasjoner av en mekanisme for å fange filer og fysiske poster. Multitilgang er bare tillatt for filer som har attributtet shareable (S). Et applikasjonsprogram vil kanskje fange en fil eller en fysisk post - et område av en fil. Hvis en annen klient prøver å få tilgang til den fangede filen eller posten, blokkerer systemet operasjonen.

OS har verktøy for å gjenopprette slettede filer: når du sletter en fil, lages først bare et merke i beskrivelsen, innholdet i filen og den okkuperte plassen på volumet lagres til den er irreversibelt renset (Purge), utført av systemet automatisk etter en tid, eller av en bruker som har rett til å slette i slettede filer D, ved å bruke PURGE-verktøyet. Filer med P-attributtet slettes umiddelbart.

Systemet lar deg lagre slettede filer selv med samme navn. Den ugjenopprettede (gjenopprettelige) filen fra den slettede katalogen flyttes til den skjulte DELETED.SAV-katalogen, som automatisk opprettes i rotkatalogen til hvert volum. For å betjene gjenopprettbare filer, bruk SALVAGE.EXE-verktøyet, som har verktøy for å søke og velge utvinnbare filer, inkludert de fra eksterne kataloger.

TTS-transaksjonssporingssystemet beskytter databasefiler med transaksjonelle (T) attributtsett. Systemet sikrer at hver transaksjon – kjeden med å fange, modifisere og frigi en post – fullføres til slutten.

Hvis transaksjonen av eksterne årsaker relatert til serveren, nettverket eller stasjonen blir avbrutt, vil TTS rulle tilbake transaksjonen - returnere filen til den tilstanden den var i før den begynte. I rotkatalogen til SYS:-volumet oppretter systemet en tekstfil TTS$LOG.ERR, som samler en rapport om TTS-operasjon. Å koble serveren til et avbruddsfri strømforsyningssystem øker påliteligheten til TTS.