Transcript disk structure

นงลักษณ์ พรมทอง และวิเชษฐ ์ พลายมาศ
การจัดการหน่ วยเก็บ
Storage Management
Mass-Storage Systems
 Overview of Mass Storage Structure
 Disk Structure
 Disk Attachment
 Disk Scheduling
 Disk Management
 Swap-Space Management
 RAID Structure
 Disk Attachment
 Stable-Storage Implementation
 Tertiary Storage Devices
 Operating System Issues
 Performance Issues
วิเชษฐ ์ พลายมาศ | ระบบปฏิบ ัติการ (OS: Operating Systems) | การจัดการหน่วยเก็บ (Storage Management) | 2
Learning Objectives
ึ ษาถึงโครงสร ้างการหน่วยเก็บมวลสูง (mass เพือ
่ ศก
storage structure)
 เพือ
่ ให ้เข ้าใจเกีย
่ วกับการทางานของหน่วยเก็บมวลสูง
ประเภทดิสก์
 เพือ
่ ให ้เข ้าใจถึงขัน
้ ตอนวิธก
ี ารจัดตารางของดิสก์ การ
ิ ธิภาพการทางาน การจัดระเบียบดิสก์ การ
เพิม
่ ประสท
ี หาย และการสบ
ั เปลีย
จัดการบล็อกเริม
่ บล็อกทีเ่ สย
่ น
พืน
้ ทีว่ า่ งชวั่ คราว โครงสร ้างหน่วยความจาสารอง
วิเชษฐ ์ พลายมาศ | ระบบปฏิบ ัติการ (OS: Operating Systems) | การจัดการหน่วยเก็บ (Storage Management) | 3
โครงสร้างจานแม่เหล็กหรือดิสก์
(disk structure)
 เป็ นอุปกรณ์ประเภททีส
่ ามารถเข ้าถึงข ้อมูลโดยตรงหรือ
่ ได ้ (direct-access storage devices: DASD)
แบบสุม
 มีความโดดเด่นในด ้านความเร็ว ขนาด และต ้นทุน
่ นประกอบสาคัญ
 สว
 หัวอ่าน-เขียน (read-write head) ซงึ่ ฝั งติดอยูบ
่ นแขนดิสก์
(disk arm) จะลอยอยูเ่ หนือพืน
้ ผิวเรียบๆ ของดิสก์
่ นของพืน
 ร่อง (track) เป็ นการแบ่งสว
้ ผิวออกเป็ นร่องวงกลม ซงึ่
สามารถแบ่งเป็ นสว่ นย่อยๆ ขนาดทีเ่ ท่ากันได ้ เรียกว่า เซกเตอร์
(sector)
 ไซลินเดอร์ (cylinder) คือแต่ละร่อง (track) ทีอ
่ ยูใ่ นแนว
เดียวกันของทุกแผ่นดิสก์
 รอบต่อนาที (rpm-round per minute)
วิเชษฐ ์ พลายมาศ | ระบบปฏิบ ัติการ (OS: Operating Systems) | การจัดการหน่วยเก็บ (Storage Management) | 4
(disk structure) (cont.)
่ น
 ความเร็วของดิสก์มาจาก 2 สว


transfer rate มีหน่วยวัดเป็ นเมกะบิตต่อวินาที (megabit per second)
positioning time หรือ random access time มีหน่วยวัดเป็ นมิลลิวน
ิ าที
(millisecond) ประกอบด ้วย
้
 seek time เป็ นเวลาทีใ่ ชในการเคลื
อ
่ นหัวอ่านไปยังร่อง (track) ที่
ต ้องการ
้
 rotational latency เป็ นเวลาทีใ่ ชในการค
้นหาเซกเตอร์ทต
ี่ ้องการ
ี หาย เรียกว่า แผ่นพัง (disk crash) สว่ นหัวอ่าน ถ ้าพืน
้ ผิวเสย
ี หายเรียกว่า หัวพัง (head crash)
เขียนเสย
่ ข ้อมูลไปยังคอมพิวเตอร์ผา่ น I/O bus
 Drive สง


่ EIDE, ATA, SATA, USB, Fibre Channel, SCSI
เชน
Host controller หรือ disk controller ใชกั้ บ disk array
 หน่วยทีเ่ ล็กทีส
่ ด
ุ ทางตรรกะในการอ ้างอิงถึงพืน
้ ทีบ
่ นดิสก์เรียกว่า
บล็อกทางตรรกะ (logical block)
วิเชษฐ ์ พลายมาศ | ระบบปฏิบ ัติการ (OS: Operating Systems) | การจัดการหน่วยเก็บ (Storage Management) | 5
Moving-head Disk Machanism
วิเชษฐ ์ พลายมาศ | ระบบปฏิบ ัติการ (OS: Operating Systems) | การจัดการหน่วยเก็บ (Storage Management) | 6
Disk Attachment
ื่ มต่อได ้ถึง 16 อุปกรณ์บนสายเคเบิล
 SCSI เป็ นบัสชนิดหนึง
่ สามารถเชอ
้
้ ยว SCSI initiator requests operation และ SCSI
เพียงเสนเดี
targets perform tasks
 แต่ละ target สามารถเพิม
่ ได ้ถึง 8 logical units (disks
attached ไปยัง device controller)
 FC คือ high-speed serial architecture
 สามารถ switched fabric ด ้วย 24-bit address space – เป็ น
พืน
้ ฐานของ storage area networks (SANs) สาหรับหลาย
hosts attach ทีต
่ อ
่ ไปยังหลาย storage units
 สามารถมี arbitrated loop (FC-AL) ถึง 126 devices
วิเชษฐ ์ พลายมาศ | ระบบปฏิบ ัติการ (OS: Operating Systems) | การจัดการหน่วยเก็บ (Storage Management) | 7
Network-Attached Storage
้
 Network-attached storage (NAS) เป็ นหน่วยเก็บเชงิ ตรรกะทีใ่ ชงาน
ื่ มต่อผ่านบัสเดียวกันจริงๆ
ผ่านเครือข่ายมากกว่าจะเชอ
 ใช ้ NFS และ CIFS เป็ น protocols
้
 ใชงานผ่
าน remote procedure calls (RPCs) between ระหว่าง host
กับ storage
 New iSCSI เป็ น protocol ใหม่ใช ้ IP network กับ SCSI protocol
วิเชษฐ ์ พลายมาศ | ระบบปฏิบ ัติการ (OS: Operating Systems) | การจัดการหน่วยเก็บ (Storage Management) | 8
Storage Area Network
 ใชกั้ นแพร่หลายในสภาพแวดล ้อมของหน่วยเก็บขนาดใหญ่
 มีหลาย hosts attached กับหลาย storage arrays - ยืดหยุน
่
วิเชษฐ ์ พลายมาศ | ระบบปฏิบ ัติการ (OS: Operating Systems) | การจัดการหน่วยเก็บ (Storage Management) | 9
การจ ัดตารางดิสก์
Disk Scheduling
 หน ้าทีข
่ อง OS อย่างหนึง่ ทีม
่ ต
ี อ
่ จานแม่เหล็กก็คอ
ื การ
้
ิ ธิภาพ สาหรับดิสก์
ใชจานแม่
เหล็กอย่างมีประสท
ิ ธิภาพหมายถึงความเร็วในการเข ้าถึงและแบนด์
ประสท
วิดท์ของจานแม่เหล็ก
 จุดประสงค์คอ
ื การลดเวลา seek time
 Seek time  seek distance
้
 Disk bandwidth เป็ นเวลาเฉลีย
่ ทีใ่ ชในการถ่
ายโอน
ข ้อมูลทีจ
่ ัดเก็บบนดิสก์ไปยังหน่วยความจา หาได ้จาก
จานวนรวมของไบต์ทโี่ อนย ้าย หารด ้วยเวลาตัง้ แต่การ
ร ้องขอสาหรับบริการแรกจนกระทัง่ การโอนย ้ายเสร็จ
เรียบร ้อย
วิเชษฐ ์ พลายมาศ | ระบบปฏิบ ัติการ (OS: Operating Systems) | การจัดการหน่วยเก็บ (Storage Management) | 10
Disk Scheduling (Cont.)
 มีหลาย algorithms ในการ schedule disk I/O
requests
 ตัวอย่าง a request queue (0-199).
98, 183, 37, 122, 14, 124, 65, 67
Head pointer 53
วิเชษฐ ์ พลายมาศ | ระบบปฏิบ ัติการ (OS: Operating Systems) | การจัดการหน่วยเก็บ (Storage Management) | 11
มาก่อนได้กอ
่ น
FCFS: First-Come First-Serve
จากภาพแสดงจานวนรวมของการเคลือ
่ นทีห
่ วั อ่านจานวน 640 cylinders
วิเชษฐ ์ พลายมาศ | ระบบปฏิบ ัติการ (OS: Operating Systems) | การจัดการหน่วยเก็บ (Storage Management) | 12
ั้ ดได้กอ
เวลาเวลาสนสุ
่ น
SSTF: Shortest –seek-time-first
ั้
 หัวอ่านจะเคลือ
่ นทีไ่ ปยังไซลินเดอร์ทใี่ กล ้ทีส
่ ด
ุ หรือสน
สุดก่อน ถึงจะเคลือ
่ นทีไ่ ปยังไซลินเดอร์ตอ
่ ไป
 SSTF scheduling จัดเป็ นรูปแบบของการจัดตาราง
ั ้ ทีส
แบบงานสน
่ ด
ุ ได ้ก่อน (Shortest-job-first : SJF)
อาจเป็ นสาเหตุให ้เกิดการรอคอยอย่างไม่รู ้จบ
(starvation) ของการร ้องขอบางอย่างได ้
 มีการเคลือ
่ นย ้ายหัวอ่านรวม 236 cylinders
วิเชษฐ ์ พลายมาศ | ระบบปฏิบ ัติการ (OS: Operating Systems) | การจัดการหน่วยเก็บ (Storage Management) | 13
SSTF (Cont.)
วิเชษฐ ์ พลายมาศ | ระบบปฏิบ ัติการ (OS: Operating Systems) | การจัดการหน่วยเก็บ (Storage Management) | 14
SCAN
 หัวอ่านจะเริม
่ อ่านจากทีด
่ ้านใดด ้านหนึง่ ของดิสก์และ
จะเคลือ
่ นทีไ่ ปอีกสุดขอบของอีกด ้านหนึง่ โดยจะ
ให ้บริการก็ตอ
่ เมือ
่ หัวอ่านเคลือ
่ นทีไ่ ปถึงทีไ่ ซลินเดอร์
นัน
้
 บางครัง้ เรียกว่า elevator algorithm
 มีการเคลือ
่ นย ้ายหัวอ่านรวม 208 cylinders
วิเชษฐ ์ พลายมาศ | ระบบปฏิบ ัติการ (OS: Operating Systems) | การจัดการหน่วยเก็บ (Storage Management) | 15
SCAN (Cont.)
วิเชษฐ ์ พลายมาศ | ระบบปฏิบ ัติการ (OS: Operating Systems) | การจัดการหน่วยเก็บ (Storage Management) | 16
C-SCAN (circular)
 เพือ
่ แก ้ปั ญหาทีเ่ กิดขึน
้ กับแบบ SCAN แต่จะเริม
่
เคลือ
่ นย ้ายหัวอ่านจากปลายขอบของดิสก์ด ้านใดด ้าน
หนึง่ แล ้วเคลือ
่ นไปอีกด ้านหนึง่ โดยให ้บริการใน
ระหว่างทีเ่ คลือ
่ นย ้าย เมือ
่ หัวอ่านเคลือ
่ นไปจนถึงสุด
ขอบของดิสก์อก
ี ด ้านหนึง่ จึงย ้อนกลับมาตัง้ หลักที่
จุดเริม
่ ต ้นใหม่อก
ี ครัง้ โดยไม่ให ้บริการในระหว่างทางที่
เคลือ
่ นหัวอ่าน
 C-SCAN เป็ นสงิ่ จาเป็ นสาหรับขัน
้ ตอนวิธท
ี จ
ี่ ัดการ
cylinders เป็ นวง ซงึ่ ล ้อมรอบจาก cylinders สุดท ้าย
ไป cylinders
วิเชษฐ ์ พลายมาศ | ระบบปฏิบ ัติการ (OS: Operating Systems) | การจัดการหน่วยเก็บ (Storage Management) | 17
C-SCAN (Cont.)
วิเชษฐ ์ พลายมาศ | ระบบปฏิบ ัติการ (OS: Operating Systems) | การจัดการหน่วยเก็บ (Storage Management) | 18
C-LOOK
 เป็ น Version ในทางปฏิบต
ั ข
ิ อง C-SCAN
 โดยปกติแล ้วแขนของหัวอ่านจะเคลือ
่ นทีไ่ ปด ้านใด
้ การ
ด ้านหนึง่ ในระยะทางทีไ่ กลเท่าทีม
่ ก
ี ารขอใชบริ
จากไซลินเดอร์เท่านัน
้ และจะเคลือ
่ นทีก
่ ลับไปอีกด ้าน
หนึง่ ทันทีโดยไม่จาเป็ นต ้องเคลือ
่ นไปให ้สุดขอบของ
ดิสก์
วิเชษฐ ์ พลายมาศ | ระบบปฏิบ ัติการ (OS: Operating Systems) | การจัดการหน่วยเก็บ (Storage Management) | 19
C-LOOK (Cont.)
วิเชษฐ ์ พลายมาศ | ระบบปฏิบ ัติการ (OS: Operating Systems) | การจัดการหน่วยเก็บ (Storage Management) | 20
Selecting a Disk-Scheduling
Algorithm
 SSTF ใชกั้ นโดยทัว
่ ไปและเป็ นธรรมชาติ
 SCAN และ C-SCAN สามารถรองรับงานได ้ดีทส
ี่ ด
ุ ใน




้
สภาพแวดล ้อมทีม
่ ก
ี ารใชงานดิ
สก์อย่างหนัก สามารถ
ลดการเกิดภาวะงูกน
ิ หรือรออย่างไม่รู ้จบได ้
ิ ธิภาพย่อมขึน
ประสท
้ อยูก
่ บ
ั จานวนและชนิดของการ
ร ้องขอ
วิธก
ี ารจัดสรรแฟ้ ม (file allocation method) มีผล
ิ ธิภาพของ disk-scheduling
โดยตรงต่อประสท
OS ควรมีหลายทางเลือกในการใช ้ disk-scheduling
เพือ
่ ปรับให ้เหมาะสมกับการร ้องขอรูปแบบต่างๆ ได ้
้
ควรใชแบบ
SSTF หรือแบบ LOOK เป็ นพืน
้ ฐาน
วิเชษฐ ์ พลายมาศ | ระบบปฏิบ ัติการ (OS: Operating Systems) | การจัดการหน่วยเก็บ (Storage Management) | 21
การจ ัดการดิสก์
Disk Management
 Low-level formatting, หรือ physical formatting —
กระบวนการจัดรูปแบบ track และ sectors เพือ
่ ที่ disk
้
controller ใชในการอ่
านและเขียน
้ สก์จัดเก็บาฟล์ จาเป็ นต ้องบันทึกค่า
 ในการที่ OS จะใชดิ
ต่างๆ ของโครงสร ้างข ้อมูลบนดิสก์กอ
่ น โดย
 partition คือการแบ่งพืน
้ ทีด
่ ส
ิ ก์ออกเป็ นหนึง่ กลุม
่ หรือหลายกลุม
่
ไซลินเดอร์ เพือ
่ แยกพืน
้ ทีท
่ างตรรกะบนดิสก์ออกจากกัน

Logical formatting หรือ “การสร ้างระบบแฟ้ ม”
 Boot block ในการเริม
่ ต ้นระบบ


The bootstrap จัดเก็บใน ROM
Bootstrap loader program
้
 sector sparing Methods ใชในการจั
ดการ bad blocks
วิเชษฐ ์ พลายมาศ | ระบบปฏิบ ัติการ (OS: Operating Systems) | การจัดการหน่วยเก็บ (Storage Management) | 22
MS-DOS Disk Layout
วิเชษฐ ์ พลายมาศ | ระบบปฏิบ ัติการ (OS: Operating Systems) | การจัดการหน่วยเก็บ (Storage Management) | 23
Booting from a Disk in Windows
2000
วิเชษฐ ์ พลายมาศ | ระบบปฏิบ ัติการ (OS: Operating Systems) | การจัดการหน่วยเก็บ (Storage Management) | 24
ั
้ ทีว่ า
การจ ัดการพืน
่ งทีใ่ ชใ้ นการสบเปลี
ย
่ น
Swap-Space Management
้
ั เปลีย
 พืน
้ ทีว่ า่ งทีใ่ ชในการส
บ
่ น (Swap-space) – คือ
Virtual memory ทีใ่ ช ้ disk space ขยาย main memory
 เป็ นกระบวนการเคลือ
่ นย ้ายข ้อมูลบนพืน
้ ทีร่ ะหว่างดิสก์กบ
ั
หน่วยความจา
ั เปลีย
 การสบ
่ นจะเกิดขึน
้ ในกรณีทพ
ี่ น
ื้ ทีว่ า่ งในหน่วยความจา
หลักเหลืออยูน
่ ้อยในระดับวิกฤติ
้
ั เปลีย
 เทคนิคสาคัญทีใ่ ชในกระบวนการส
บ
่ นพืน
้ ทีว่ า่ งได ้แก่
ั เปลีย
 หลักการสบ
่ น (swapping)
 การจัดการหน่วยความจาเสมือน (VM management)
 การสลับหน ้า (paging)
วิเชษฐ ์ พลายมาศ | ระบบปฏิบ ัติการ (OS: Operating Systems) | การจัดการหน่วยเก็บ (Storage Management) | 25
Data Structures for Swapping on Linux
Systems
วิเชษฐ ์ พลายมาศ | ระบบปฏิบ ัติการ (OS: Operating Systems) | การจัดการหน่วยเก็บ (Storage Management) | 26
RAID Structure
 RAID – การมี multiple disk drives เพือ
่
reliability ผ่าน redundancy.
 RAID แบ่งออกเป็ น 6 ระดับ
วิเชษฐ ์ พลายมาศ | ระบบปฏิบ ัติการ (OS: Operating Systems) | การจัดการหน่วยเก็บ (Storage Management) | 27
RAID (cont)
 Several improvements in disk-use techniques
involve the use of multiple disks working
cooperatively.
 Disk striping uses a group of disks as one
storage unit.
 RAID schemes improve performance and
improve the reliability of the storage system by
storing redundant data.
 Mirroring or shadowing keeps duplicate of each disk.
 Block interleaved parity uses much less redundancy.
วิเชษฐ ์ พลายมาศ | ระบบปฏิบ ัติการ (OS: Operating Systems) | การจัดการหน่วยเก็บ (Storage Management) | 28
RAID Levels
วิเชษฐ ์ พลายมาศ | ระบบปฏิบ ัติการ (OS: Operating Systems) | การจัดการหน่วยเก็บ (Storage Management) | 29
RAID LEVEL 0: Non-Redundant
Stripping
วิเชษฐ ์ พลายมาศ | ระบบปฏิบ ัติการ (OS: Operating Systems) | การจัดการหน่วยเก็บ (Storage Management) | 30
RAID LEVEL 1
วิเชษฐ ์ พลายมาศ | ระบบปฏิบ ัติการ (OS: Operating Systems) | การจัดการหน่วยเก็บ (Storage Management) | 31
RAID LEVEL 2
วิเชษฐ ์ พลายมาศ | ระบบปฏิบ ัติการ (OS: Operating Systems) | การจัดการหน่วยเก็บ (Storage Management) | 32
RAID LEVEL 3
วิเชษฐ ์ พลายมาศ | ระบบปฏิบ ัติการ (OS: Operating Systems) | การจัดการหน่วยเก็บ (Storage Management) | 33
RAID LEVEL 4
วิเชษฐ ์ พลายมาศ | ระบบปฏิบ ัติการ (OS: Operating Systems) | การจัดการหน่วยเก็บ (Storage Management) | 34
RAID LEVEL 5
วิเชษฐ ์ พลายมาศ | ระบบปฏิบ ัติการ (OS: Operating Systems) | การจัดการหน่วยเก็บ (Storage Management) | 35
RAID LEVEL 6
วิเชษฐ ์ พลายมาศ | ระบบปฏิบ ัติการ (OS: Operating Systems) | การจัดการหน่วยเก็บ (Storage Management) | 36
RAID (0 + 1) and (1 + 0)
วิเชษฐ ์ พลายมาศ | ระบบปฏิบ ัติการ (OS: Operating Systems) | การจัดการหน่วยเก็บ (Storage Management) | 37
การติดตงดิ
ั้ สก์
Disk Attachment
 การติดตัง้ ดิสก์สามารถทาได ้ 2 ทาง
1. หน่วยเก็บทีต
่ ด
ิ ตงอยู
ั้
ก
่ ับโฮสต์ (Host attached
Storage) ผ่าน I/O port
2. หน่วยเก็บทีต
่ ด
ิ อยูก
่ ับเครือข่าย (Network
attached storage) ผ่าน network connection
วิเชษฐ ์ พลายมาศ | ระบบปฏิบ ัติการ (OS: Operating Systems) | การจัดการหน่วยเก็บ (Storage Management) | 38
Network-Attached Storage
วิเชษฐ ์ พลายมาศ | ระบบปฏิบ ัติการ (OS: Operating Systems) | การจัดการหน่วยเก็บ (Storage Management) | 39
Storage-Area Network
วิเชษฐ ์ พลายมาศ | ระบบปฏิบ ัติการ (OS: Operating Systems) | การจัดการหน่วยเก็บ (Storage Management) | 40
Operating System Issues
 งานหลักของ OS การจัดการอุปกรณ์เชงิ กายภาพ และ
การแสดง (virtual machine abstraction) ไปยังแอพ
ั
พลิเคชน
 สาหรับ hard disks, OS จัดหา abstraction 2
ประการ
 Raw device – array ของ data blocks
 File system – OS queues และ schedules ของการร ้องขอที่
ั ต่างๆ
แทรกสลับเข ้ามาจากแอพพลิเคชน
วิเชษฐ ์ พลายมาศ | ระบบปฏิบ ัติการ (OS: Operating Systems) | การจัดการหน่วยเก็บ (Storage Management) | 41
Application Interface
่ นใหญ่จะมีการจัดการ removable disks เชน
่ เดียว
 OS สว




fixed disks ทั่วไป – ดิสก์ชด
ุ ใหม่ๆ จะมีการจัดระเบียบ
(formatted) และสร ้าง file system มาให ้แล ้ว
ื่ แบบ raw storage medium และแอพ
Tapes จัดเป็ นสอ
ั จะไม่เปิ ดไฟล์จากเทปโดยตรง แต่จะเปิ ดเนือ
พลิเคชน
้ หา
ของไฟล์ทงั ้ หมดเหมือนเป็ นไดรฟ์ แบบ raw device
้
โดยปกติ tape drive จะสงวนไว ้สาหรับการใชงานแบบเอก
ิ ธิ์ (exclusive use) ของ application นัน
สท
้
บางครัง้ OS อาจไม่ได ้บริการต่างๆ ระบบไฟล์ทเี่ พียงพอ
ิ เองว่าจะใช ้ array of
ดังนัน
้ application จะต ้องตัดสน
blocks อย่างไร
้
สว่ นเทป ทุกๆ application จะสามารถเรียกใชงานได
้ มีวธิ ี
้
จัดการ และเรียกใชงานข
้อมูลทัง้ หมดจากเทปได ้จาก
โปรแกรมทีส
่ ร ้างขึน
้
วิเชษฐ ์ พลายมาศ | ระบบปฏิบ ัติการ (OS: Operating Systems) | การจัดการหน่วยเก็บ (Storage Management) | 42
ความเร็ว
Speed
ิ ใจเลือก
 มีประเด็นสาคัญ 2 ประการในการตัดสน
ประเภทหน่วยเก็บ ได ้แก่ bandwidth และ latency.
 Bandwidth วัดในหน่วย bytes per second
 แบนด์วท
ิ ด์ทย
ี่ ั่งยืน (Sustained bandwidth) – เป็ นค่าเฉลีย
่ ข ้อมูล
ระหว่างการรับ-สง่ ในปริมาณมาก วัดโดย จานวน bytes/transfer
time
เป็ นอัตราข ้อมูล (Data rate) เมือ
่ สายข ้อมูลไหลผ่านจริงๆ
ิ ธิภาพ (Effective bandwidth) – ค่าเฉลีย
 แบนด์วท
ิ ด์ทม
ี่ ป
ี ระสท
่ ของ
I/O time ทัง้ หมด, รวมทัง้ การค ้นหา (seek) หรือการหาตาแหน่ง
ทีอ
่ ยู่ (locate), และ cartridge switching
เป็ นอัตราข ้อมูลของทุกไดรฟ์
วิเชษฐ ์ พลายมาศ | ระบบปฏิบ ัติการ (OS: Operating Systems) | การจัดการหน่วยเก็บ (Storage Management) | 43
Speed (Cont.)
้
 Access latency – จานวนเวลาทีใ่ ชในการค
้นหา
ข ้อมูลทีต
่ ้องการ
 Access time สาหรับดิสก์ – การเลือ
่ นแขนอ่านไปยัง cylinder
้
ทีเ่ ลือก และรอ rotational latency; ใชเวลาน
้อย 35
milliseconds
 Access on tape เป็ นระยะเวลาในการหมุนม ้วนเทปจนกระทั่ง
้
หัวอ่านเทปอยูบ
่ นบล็อกทีต
่ ้องการ ใชเวลาประมาณ
10-1000
วินาที
่ บนเทปจะชากว่
้ าบน
 กล่าวได ้ว่า เวลาเฉลีย
่ ในการเข ้าถึงแบบสุม
ดิสก์ประมาณพันเท่า
 ต ้นทุนทีต
่ า่ กว่าของอุปกรณ์หน่วยเก็บประเภทเทป
ื่ บางชนิด คือความสามารถในการใชชุ้ ด
และสอ
ื่ หลายชุด จึงทาให ้ประหยัดลงได ้
ไดรฟ์ ร่วมกันกับสอ
วิเชษฐ ์ พลายมาศ | ระบบปฏิบ ัติการ (OS: Operating Systems) | การจัดการหน่วยเก็บ (Storage Management) | 44
ื่ ถือได้
ความเชอ
Reliability
ื่ ถือได ้สูงกว่า
 fixed disk drive จะมีความเชอ
removable disk หรือ tape drive
ื่ ถือได ้สูงกว่า
 optical cartridge จะมีความเชอ
magnetic disk หรือ tape
 head crash ใน fixed hard disk จะทาลายข ้อมูล
บริเวณนัน
้ ในขณะที่ ความขัดข ้อง (failure) ของ
tape drive หรือ optical disk drive มักไม่ทาความ
ี หายของข ้อมูลบน cartridge
เสย
วิเชษฐ ์ พลายมาศ | ระบบปฏิบ ัติการ (OS: Operating Systems) | การจัดการหน่วยเก็บ (Storage Management) | 45
้ า่ ย
ค่าใชจ
Cost
 Main memory มีคา
่ ใชจ่้ ายแพงกว่า disk storage มาก
 cost per megabyte ของ hard disk storage ราคาพอๆ
กับ magnetic tape แต่ละชุด (ถ ้ารวมไดรฟ์ ด ้วย)
 tape drives และ disk drives จัดเป็ นหน่วยเก็บทีม
่ ต
ี ้นทุน
ต่อหน่วยถูกทีส
่ ด
ุ ในหลายปี ทผ
ี่ า่ นมา
้ ดเทปไดรฟ์
 เหตุทเี่ ทปประหยัดค่าใชจ่้ ายก็มาจากการใชชุ
เพียงชุดเดียวกับเทปได ้หลายกล่อง
วิเชษฐ ์ พลายมาศ | ระบบปฏิบ ัติการ (OS: Operating Systems) | การจัดการหน่วยเก็บ (Storage Management) | 46
Price per Megabyte of DRAM, From 1981 to 2000
วิเชษฐ ์ พลายมาศ | ระบบปฏิบ ัติการ (OS: Operating Systems) | การจัดการหน่วยเก็บ (Storage Management) | 47
Price per Megabyte of Magnetic Hard Disk, From 1981 to
2000
วิเชษฐ ์ พลายมาศ | ระบบปฏิบ ัติการ (OS: Operating Systems) | การจัดการหน่วยเก็บ (Storage Management) | 48
Price per Megabyte of a Tape Drive, From 19842000
วิเชษฐ ์ พลายมาศ | ระบบปฏิบ ัติการ (OS: Operating Systems) | การจัดการหน่วยเก็บ (Storage Management) | 49