Giáo trình phân tích khả năng ứng dụng giá trị dữ liệu tại những cluster tương ứng p5 pptx

2000. Vùng được bao quanh bởi place-holding này của các partition loại MS_DOS
là nơi LDM tạo các soft partition mà ở đó cở sở dữ liệu LDM được tổ chức.
Hình 4.17.b sau đây cho thấy các vùng của một dynamic disk. Cơ sở dữ liệu
LDM gồm có 4 vùng: Một sector header mà LDM gọi là Private Header. Một bảng
nội dung của vùng (Table of Contens). Một cơ sở dữ liệu các bản ghi của vùng. Và
một vùng Tramsectional log.









 Private Header sector và Private Header mirror: Các thành phần khác
nhau trong Windows 2000 sử dụng một giá trị 128 bít được gọi là GUID:
globally unique identifier, để định danh duy nhất các đối tượng. LDM gán
cho mỗi dynamic disk một GUID, và Private Header sector ghi GUID của
dynamic disk lên vùng thường trú của nó, do đó Private Header được thiết kế
như là thông tin riêng của từng đĩa. Private Header cũng lưu trữ tên của
nhóm đĩa, đó là tên của máy tính cộng thêm Dg0, và điểm bắt đầu của bản cơ
sở dữ liệu của nội dụng. Để an toàn LDM lưu trữ một bản sao của Private
Header ở sector cuối cùng của đĩa đó là Private Header mirror.
 Table of contens chiếm 16 sector và chứa thông tin về layout của cơ sở
dữ liệu.
 Database record header lưu trữ thông tin về database record area, bao
gồm số các record mà nó chứa, tên và GUID của nhóm đĩa và số thứ tự định
danh mà LDM sử dụng cho entry kế tiếp mà nó tạo trong cơ sở dữ liệu.
 Các sector sau database record header chứa các record có kích thước cố
định 128 byte mà nó lưu trữ các mục vào (entry) mô tả các volume và các

partition của nhóm đĩa.
Một mục vào cơ sở dữ liệu có thể là một trong 4 loại: Partition, Disk,
Component và Volume. LDM sử dụng các mục vào cơ sở dữ liệu để định
danh 3 cấp mô tả volume. LDM nối các entry với các định danh đối tượng
bên trong. Tại cấp thấp nhất, các entry partition mô tả các soft partition, các
định danh được lưu trữ trong partition entry liên kết entry đến một mục vào

Private
Header
1MB
Database
record

Table of

contens

Private
Header

Transtion

log

Database
Record Header

Hình 4.17.b: Cơ sở dữ liệu LDM
Click to buy NOW!
P

D
F
-
X
C
h
a
n
g
e

V
i
e
w
e
r
w
w
w
.
d
o
c
u
-
t
r
a
c

k
.
c
o
m
Click to buy NOW!
P
D
F
-
X
C
h
a
n
g
e

V
i
e
w
e
r
w
w
w
.
d
o

c
u
-
t
r
a
c
k
.
c
o
m
componemt và disk. Một entry disk trình bày một dynamic disk, nó là một
phần của nhóm đĩa và bao gồm GUID của đĩa. Một entry componemt như là
một kết nối giữa một hoặc nhiều entry partition và entry volume mà mỗi
partition kết nối với nó. Một entry volume lưu trữ một GUID của volume,
tổng kích thước và trạng thái của volume, và các kí tự đĩa gợi ý. Các entry
Entry partition mô tả một vùng trên đĩa mà được hệ thống gán thành
một volume, entry component nối entry partition với entry volume, và entry
volume chứa GUID mà Windows 2000 sử dụng để định danh volume. Các
volume multipartition yêu cầu nhiều hơn 3 entry. Ví dụ một striped volume
bao gồm ít nhất 2 entry partition: 1 entry component và 1 entry volume. Chỉ
có một loại volume có nhiều hơn một entry component đó là Mirror, mirror
có 2 entry component, mỗi entry trình bày một nữa (one-half) của mirror.
LDM sử dụng 2 entry component cho một mirror vì thế khi bạn break một
mirror, LDM có thể split nó tại cấp component, tạo 2 volume mà mỗi volume
một entry component. Bởi vì một simple volume yêu cầu 3 entry và 1 MB cơ
sở dữ liệu chứa khoảng 8000 entry, do đó số volume mà ta có thể tạo trên hệ
điều hành Windows 2000 khoảng 2500.
 Vùng cuối cùng của cơ sở dữ liệu LDM transactional log area, gồm

một vài secctor dùng để lưu trữ thông tin backup cơ sở dữ liệu, với mục đích
bảo vệ cơ sở dữ liệu trong trường hợp lỗi crash hoặc power.
Các loại volume Multipartition
Các volume multipartition phức tạp hơn so với các volume simple, bởi vì nó được
tạo ra từ các phân vùng không liên tiếp nhau hoặc trên các đĩa khác nhau. Trong
windows 2000 có các loại volume multipartiton sau đây:
Spanned volume: Một spanned volume là một volume logic đơn bao gồm tối đa
32 partition tự do trên một hoặc nhiều đĩa. Windows 2000 cho phép kết hợp nhiều
partittion thành một spanned volume, và nó được định dạng theo bất kỳ hệ thống
file nào được windows 2000 hỗ trợ. Hình sau đây cho thấy một spanned volume
100Mb được định danh bởi kí tự ổ đĩa D, mà nó được tạo ra từ 1/3 dung lượng của
đĩa thứ nhất và 1/3 dung lượng của đĩa thứa 2. Trong hệ điều hành windows NT 4
các spanned volume được gọi là “volume sets”.

Hình 4.18.a: Spanned volume
Click to buy NOW!
P
D
F
-
X
C
h
a
n
g
e

V
i

e
w
e
r
w
w
w
.
d
o
c
u
-
t
r
a
c
k
.
c
o
m
Click to buy NOW!
P
D
F
-
X
C
h

a
n
g
e

V
i
e
w
e
r
w
w
w
.
d
o
c
u
-
t
r
a
c
k
.
c
o
m
Nếu spanned volume được định dạng theo hệ thống file NTFS, nó có thể

được mở rộng bằng cách các thêm vào vùng tự do hoặc các đĩa tự do mà không làm
ảnh hưởng đến dữ liệu đang được lưu trữ trên volume. Khả năng mở rộng này là
một lợi ích lớn nhất trong việc mô tả tất cả dữ liệu trên một volume NTFS như là
một file. NTFS có thể tăng kích thước của một volume logic một cách động, bởi vì
trạng thái cấp phát của volume được ghi lại trong một file khác, được gọi là file
bitmap. File bitmap có thể được mở rộng để bao gồm bất kỳ một không gian đĩa
nào được thêm vào volume.
Trình quản lý volume ẩn cấu hình vật lý của các đĩa từ các hệ thống file được
cài đặt trên windows 2000. Ví dụ, NTFS xem volume D: trong hình trên như là một
volume 100Mb thông thường. NTFS tra cứu bitmap của nó để xác định không gian
nào trong volume là còn trống để thực hiện việc cấp phát. Rồi nó sẽ gọi bộ phận
quản lý volume để đợc hoặc ghi dữ liệu bắt đầu tại offset byte liên quan trên
volume. Bộ phận quản lý volume xem các sector vật lý trong các spanned volume
như là được đánh số thứ tự từ vùng trống đầu tiên trên đĩa đầu tiên đến vùng trống
cuối cùng trên đĩa cuối cùng. Nó xác định sector vật lý nào trên đĩa nào tương ứng
với byte offset được đưa ra.
Striped volume: Một striped volume là một dãy có thể lên đến 32 partition, một
partition trên một đĩa, các partition không cần phải trải dài trên một đĩa mà chỉ cần
nó có cùng kích thước với nhau. Striped volume cũng được hiểu như là các volume
RAID cấp 0 (RAID-0). Hình sau đây cho thấy một striped volume bao gồm 3
partition, mỗi partition trên một đĩa.

Hình 4.18.b: Striped volume
Đối với hệ thống file thì striped volume chỉ là một volume đơn 450Mb thông
thường, nhưng đới với bộ phận quản lý volume thì striped volume sẽ giúp tối ưu
được thời gian lưu trữ và đọc lại dữ liệu trên nó, bằng cách phân tán dữ liệu của
volume trên các đĩa vật lý khác nhau của cùng volume. Bộ phận quản lý volume
truy cập sector vật lý trên các đĩa như là nó được đánh số thứ tự trong các stripe
xuyên qua các đĩa, như được đưa ra ở hình dưới đây:
Click to buy NOW!

P
D
F
-
X
C
h
a
n
g
e

V
i
e
w
e
r
w
w
w
.
d
o
c
u
-
t
r
a

c
k
.
c
o
m
Click to buy NOW!
P
D
F
-
X
C
h
a
n
g
e

V
i
e
w
e
r
w
w
w
.
d

o
c
u
-
t
r
a
c
k
.
c
o
m

Hình 4.18.c: Đánh số logic các sector vật lý
trong một striped volume
Trong hệ thống striped volume, tất cả dữ liệu trên các đĩa của nó có thể được
truy xuất đồng thời, do đó thời gian cho các thao tác vào/ra đĩa có thể được giảm
xuống. Điều này đặc biệt có lợi trên các hệ thống cần nhiều thao tác nạp dữ liệu từ
đĩa.
Mirrored volume: Trong một mirrored volume nội dung của một partition trên
một đĩa được nhân đôi (duplicate) trên một partition có kích thước bằng nhau trên
một đĩa khác. Mirrored volume đôi khi được tham chiếu như là các volume RAID-
1. Hình sau đây cho thấy một mirrored volume.

Hình 4.18.d: Mirrored volume
Khi một chương trình ghi đến đĩa C:, bộ phận quản lý volume sẽ ghi cùng dữ
liệu đó đến cùng vị trí trên partition mirror. Nếu dữ liệu trên bất kỳ một partition C:
nào đó trở thành không thể đọc được vì lý do phần cứng hay phần mềm, thì bộ
phận quản lý volume sẽ tự động truy cập đến dữ liệu từ partition mirror.

Một mirrored volume có thể được định dạng bởi bất kỳ hệ thống file nào
được hỗ trợ bởi windows 2000.
Mirrored volume có thể giúp cải thiện thông lượng nạp dữ liệu trong các hệ
thống yêu cầu nhiều thời gian cho việc nạp dữ liệu, các hệ thông này thường được
gọi là các hệ thống tải nặng (heavily load). Khi hoạt động vào/ra tăng cao, bộ phận
quản lý volume sẽ cân bằng tải bằng cách cho thực hiện thao tác đọc trên cả
partition chính và partition mirror, nhờ vậy mà thời gian đọc có thể giảm được một
nữa. Khi một file bị thay đổi thì sự thay đổi này sẽ được cập nhật trên cả partition
chính và partition mirror. Mirrored volume là loại multipartition volume chỉ được
Click to buy NOW!
P
D
F
-
X
C
h
a
n
g
e

V
i
e
w
e
r
w
w

w
.
d
o
c
u
-
t
r
a
c
k
.
c
o
m
Click to buy NOW!
P
D
F
-
X
C
h
a
n
g
e

V

i
e
w
e
r
w
w
w
.
d
o
c
u
-
t
r
a
c
k
.
c
o
m
hỗ trợ cho các các volume boot và system.
RAID-5 volume: RAID-5 volume là một trường hợp chịu lỗi của striped volume.
RAID-5 volume cài đặt RAID cấp 5. Nó cũng được hiểu như là striped volume với
parity (kiểm tra lỗi chẵn lẻ), bởi vì nó dựa trên cách tiếp cận stripe được tạo nên bởi
striped volume. Khả năng chịu lỗi trong trường hợp này có được bằng cách dự trữ
một phần tương đương trên đĩa để lưu trữ parity cho mỗi stripe. Hình sau đây trình
một cách nhìn trực quan về RAID-5 volume.

Hình 4.19.e: RAID-5 volume
Trong hình trên, parity cho stripe 1 được lưu trữ trên đĩa 1. Nó chứa tổng của
phép logic XOR của các byte của stripe đầu tiên trên đĩa 2 và 3. Parity cho stripe 2
được lưu trữ trên đĩa 2, và parity cho stripe 3 được lưu trữ trên đĩa 3. Sự xoay vòng
parity xuyên qua các đĩa theo cách này là một kỹ thuật tối ưu vào ra. Mỗi khi dữ
liệu được ghi đến một đĩa, các byte parity tương ứng với các byte bị thay đổi phải
được tính toán lại và ghi vào lại. Nếu parity luôn ghi đến cùng một đĩa. Đĩa đó trở
thành bận liên tục và có thể trở thành một hiện tượng thắt cổ chai trong I/O.
Khôi phục một lỗi đĩa trong RAID-5 volume dựa vào một nguyên lý cơ bản
như sau: trong một biểu thức có n biến, nếu ta biết được giá trị của n-1 biến, ta có
thể xác định giá trị của biến còn lại bằng phép trừ. Ví dụ, trong biểu thức x + y = z,
ở đây là parity stripe, bộ phận quản lý volume tính z – y để xác định nội dung của
x, và tính z – x để xác định nội dung của y. Bộ phận quản lý volume sử dụng sự
logic tương tự ở trên để khôi phục dữ liệu bị mất. Nếu một đĩa trong RAID-5
volume lỗi hoặc dữ liệu trên một đĩa trở thành không thể đọc được, thì bộ phận
quản lý volume sẽ tìm lại dữ liệu mất bằng cách sử dụng thao tác XOR.
Nếu đĩa 1 trong hình trên lỗi thì nội dung stripe 2 và 5 của nó được tính toán
lại bằng cách XOR các stripe tương ứng của đĩa 3 với các stripe parity trên đĩa 2.
Nội dung của các stripe 3 và 6 trên đĩa 1 được xác định tương tự bằng cách XOR
các stripe tương ứng của đĩa 2 với các stripe parity trên đĩa 3.
Quản lý lưu trữ file trên đĩa của WindowsNT/2000
Click to buy NOW!
P
D
F
-
X
C
h

a
n
g
e

V
i
e
w
e
r
w
w
w
.
d
o
c
u
-
t
r
a
c
k
.
c
o
m
Click to buy NOW!

P
D
F
-
X
C
h
a
n
g
e

V
i
e
w
e
r
w
w
w
.
d
o
c
u
-
t
r
a

c
k
.
c
o
m