Présentation
Auteur(s)
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René J. CHEVANCE : Consultant
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Lire l’articleINTRODUCTION
Ce document fait partie d’un ensemble consacré au stockage des données et aux techniques associées :
-
Stockage des données et systèmes de fichiers Stockage des données et systèmes de fichiers ;
-
Disques magnétiques et organisation des ensembles de disques [H 2 930] ;
-
Architectures de stockage Architectures de stockage ;
-
Techniques de sauvegarde et de restauration des données Sauvegarde et restauration des données.
Tous sont extraits de l’ouvrage [1], lui-même traduit de [2].
Nous présentons ici les disques magnétiques et les conséquences de l’évolution de leurs caractéristiques sur l’architecture des systèmes. Différentes organisations sont mises en œuvre pour pallier certaines des difficultés rencontrées avec les périphériques de stockage.
L'expertise technique et scientifique de référence
VERSIONS
- Version archivée 1 de déc. 1992 par Claude SALZMAN
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Technologies logicielles Architectures des systèmes
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Organisation des disques JBOD, SBOD et RAID1. Disques magnétiques
Le produit de grande diffusion que constitue le PC a conditionné l’évolution des périphériques de stockage, en particulier des disques.
Dans les années 1980, le marché des disques se répartissait encore, d’un côté, en disques de grand diamètre pour les mainframes et minis et, de l’autre, en disques de petit diamètre pour les ordinateurs personnels. Les progrès technologiques d’une part et la très forte progression de la demande de disques à forte capacité et petit format engendrée par le marché du PC d’autre part, ont fait que les caractéristiques des disques de petit diamètre en matière de capacité, de performance et de fiabilité (500 000 heures de temps moyen entre défaillances, soit 57 ans, est une valeur courante) ont rapidement rejoint puis dépassé les caractéristiques des disques de grand diamètre.
Avec les premières générations de disques de petit format, les serveurs utilisaient des groupes de disques pour atteindre les capacités requises. Le fait d’utiliser plusieurs disques a une conséquence directe sur la fiabilité du système : le taux de défaillance augmente avec le nombre de disques utilisés, et il convenait donc de trouver des organisations permettant de pallier cet inconvénient. La technologie RAID (Redundant Array of Inexpensive Disks) a été proposée pour résoudre ce problème de disponibilité et son usage s’est rapidement généralisé.
Rappelons brièvement qu’un disque est composé de plateaux, et une face d’un plateau est composée de pistes concentriques. Une piste est composée de secteurs (de taille fixe). Un disque est muni d’un bras articulé portant deux têtes de lecture-écriture par plateau (une par face). En fonction de la face et de la piste adressées, la logique du disque sélectionne la tête correspondant à la face sélectionnée et déplace la tête sur la piste recherchée.
La figure 1 illustre, de façon schématique, la structure d’un disque.
Le temps d’accès à un secteur, à partir du moment où la commande a été reçue par le disque, se compose donc des éléments suivants :
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le temps de positionnement du bras (seek time) ;
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le délai rotationnel (rotational latency) pour atteindre le secteur adressé (un demi-tour en moyenne) ;
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le...
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