Inleiding computersystemen en netwerken deel 3 Hogeschool van Utrecht / Institute for Computer,...

Hogeschool van Utrecht / Institute for Computer, Communication and Media Technology

3.4.1Inleiding computersystemen en netwerken deel 3



Soorten geheugens

Achtergrond-geheugen



Geheugen hiërarchie

CPU registers

hoofdgeheugen

achtergrondgeheugen

Lange termijn opslag

Accestijd: 10 nsecOmvang: 16 x 4 Bytes

Accestijd: 100 nsecOmvang: 512 MBytes

Accestijd: 10 msecOmvang: 20 GBytes

Accestijd: 10 sec (???)Omvang: 1 TBytes

Random accessible

Via I/O cntl



Soorten geheugen

Alle soorten zijn Random Access Memory

• Statische RAM

• Dynamische RAM

• ROM

• PROM

• EPROM

• EEPROM

• flash EPROM



Statische RAM



Dynamische RAM

a0am

data

RAS*

CAS*

row

Column

r/w

geheugencel bestaande uit één transistor



Achtergrondgeheugens

• Zachte schijven

• Harde schijven

• Tape

• Solid state



Harde schijf

• Soft sectored

• Hard sectored



Meer schijven (platters)

1 cilinder= 4 schijven= 8 koppen

bewegen gelijktijdig



Data transport bij een disk

1 selecteer de juiste kop

2 beweeg de kop(pen) naar de juiste track

3 wacht tot de juiste sector langskomt

4 lees of schrijf de data

Opm: 2 kost meestal de meeste tijd



Interleaving



Toegangstijd

Average access-tijd (gemiddelde toegangstijd) bestaat uit twee tijden namelijk :

Seek tijd (tijd voor plaatsing van de koppen) in de praktijk enkele ms.

Rotational delay (search) gemiddeld helft van de omloopsnelheid

Momenteel: snelheid 7200, 10.000 of zelf 15.000 RPM (rotations per minut), gemiddelde toegangstijd: 13 ms t/m 4 ms



InterfacesIDE (Intelligent Drive electronics) = ATA (AT attachment)• maximaal 2 schijven (master/slave parallel)

EIDE (Enhanced IDE) = ATA 2• maximaal 4 schijven waarbij gebruik gemaakt wordt van twee poorten.

• Opdeling in geheugenblokken waarbij een blok geadresseerd wordt met een adres van 28 bits.

Ultra ATA = EIDE met DMA. ( alle huidige schijven hebben ook een groot stuk RAM geheugen vanaf IDE al toegepast)

SCSI (Small Computer Systems Interface)• command buffering (aantal commando’s achter elkaar te geven)

• sneller, duurder, maximaal 7 apparaten op 1 bus.

• afsluiten i.v.m. reflecties

• ultra SCSI (2 *freq) en Wide SCSI (2 * bredere bus)



Schijf indeling

• Formateren: Fysieke sector indeling

• Partitioneren: logische schijf op een fysieke schijf

• File management: Administratie van sectoren of clusters– Lokatie van Directories en Files

– Vrije sector of cluster ruimte



File management

• OS afhankelijk (server of service)

• Legt vast:– Opbouw filenaam (naam.extensie)

– Type files

– Permissies (attributes)

• File allocatie

• Record locking (multi tasking)



Files

• Bevat data (bytes) en type informatie

• Wordt opgeborgen in een of meer sectoren of clusters van sectoren, op de disk

• De sectoren of clusters van een file kunnen random over de disk verspreid staan

• Een special type file, de “directory”, bevat naam, verwijzing en “attributes” van de files



Boomstructuur

Root (/ = UNIX); Drive letter: = DOS)

File 1 SuDir File 2 File n

File 1 SuDir1 SuDir2

File 1 File 1 File 1 File 1

File 2



RAID

RAID = Redundant array of independent disk

Meerdere configuraties mogelijk namelijk :• Raid 0 = data op meer disks (sneller)

• Raid 1 = disk mirroring

• Raid 2 = opslag over meerdere schijven + correctiebits (Hamming code)

• Raid 3 = raid 2 met correctiebits op aparte schijf

• Raid 4 = Raid 3 maar niet synchroon

• Raid 5 = Raid 4 met correctie bits over meerdere schijven.



RAID 0 = striping:informatie verdelen,meerdere schijven “zien” als

1 grotere+ geen overhead, + snellere random access- geen winst in betrouwbaarheid



RAID 1 = shadowing / mirroring:2 kopieën van alle informatie+ betrouwbaar- dubbele opslagruimte



RAID 3 = striping met parity:+ lage overhead+ hoge leessnelheid+ 1 fout bestendig, - write bottleneck



RAID 5 = store distributed parity code:+ lage overhead+ hoge leessnelheid+ 1 fout bestendig- multiple writes!



12-cm Optical Disc

• Spiraalvormig spoor start in het midden

• Sectoren van 2352 bytes

• Start met Table Of Contents (TOC)

• Ongeveer 30 standaarden beschreven in de Rainbow Books



Tape drives

Streamer: data wordt in een image opgeslagen

Met file systeem:

• Directory aan begin van de tape

• Data in records

Record (variabel van lengte)

Inter record gap



Solid State Diskdrive (SSD)

• Standaard disk cntl (IDE,SCSI) of USB

• Flash EEPROM

• Kostbaar

• Geen zoek tijd

• Lezen sneller dan schrijven

SCSI

ATA

USB



Storage Area Network (SAN)



Opdracht

• Bestudeer h11

• Practicum …..

Inleiding computersystemen en netwerken deel 3 Hogeschool van Utrecht / Institute for Computer,...

Documents

Transcript of Inleiding computersystemen en netwerken deel 3 Hogeschool van Utrecht / Institute for Computer,...