د نړۍ لومړی هارډ ډرایو، IBM RAMAC 305، چې په 1956 کې خپور شو، یوازې 5 MB ډیټا لري، 970 کیلو ګرامه وزن یې درلود او د صنعتي یخچال سره د پرتلې وړ و. عصري کارپوریټ پرچم برداران کولی شي د 20 TB ظرفیت لوړ کړي. یوازې تصور وکړئ: 64 کاله دمخه ، د دې مقدار معلوماتو ثبتولو لپاره ، له 4 ملیون څخه ډیر RAMAC 305 ته اړتیا وه ، او د دوی ځای په ځای کولو لپاره د معلوماتو مرکز اندازه به له 9 مربع کیلومترو څخه زیاته وه ، پداسې حال کې چې نن ورځ یو کوچنی بکس وزن لري. شاوخوا 700 ګرامه! په ډیری لارو کې، د ذخیره کولو کثافت کې دا د پام وړ زیاتوالی د مقناطیسي ثبت کولو میتودونو کې د پرمختګونو له امله ترلاسه شوی.
باور کول ګران دي، مګر د هارډ ډرایو بنسټیز ډیزاین د نږدې 40 کلونو لپاره نه دی بدل شوی، په 1983 کې پیل شوی: دا هغه وخت دی چې لومړی 3,5 انچ هارډ ډرایو RO351، چې د سکاټلینډ شرکت Rodime لخوا رامینځته شوی، د ورځې رڼا ولیدله. دا ماشوم دوه مقناطیسي تختې درلودې چې هر یو یې 10 MB درلود، پدې معنی چې دا د 412 انچ تازه شوي ST-5,25 سیګیټ په ورته کال کې د IBM 5160 شخصي کمپیوټرونو لپاره خپور شوي دوه چنده ډیټا ساتلو توان درلود.
Rodime RO351 - د نړۍ لومړی 3,5 انچ هارډ ډرایو
د دې نوښت او کمپیکٹ اندازې سره سره، د هغې د خوشې کولو په وخت کې RO351 په عملي توګه د هرچا لپاره بې ګټې وګرځید، او د هارډ ډرایو په بازار کې د پښو د ترلاسه کولو لپاره د روډیم ټولې نورې هڅې ناکامې شوې، له همدې امله په 1991 کې شرکت مجبور شو. د خپلو فعالیتونو د بندولو لپاره، نږدې ټولې موجودې شتمنۍ پلورل او لږترلږه د کارمندانو کمول. په هرصورت ، روډیم د افلاس کیدو لپاره نه و ټاکل شوی: ډیر ژر ترټولو لوی هارډ ډرایو جوړونکو له دې سره اړیکه پیل کړه ، غواړي د سکاټز لخوا پیټ شوي فارم فاکتور کارولو لپاره جواز واخلي. اوس مهال، 3,5 انچه د دواړو مصرف کونکي HDDs او د تصدۍ ټولګي ډرایو تولید لپاره عموما منل شوی معیار دی.
د عصبي شبکو په راتګ سره، ژورې زده کړې او د شیانو انټرنیټ (IoT)، د انسانیت لخوا رامینځته شوي ډیټا حجم په چټکۍ سره وده پیل کړه. د تحلیلي ادارې IDC د اټکلونو له مخې، تر 2025 پورې به د خلکو او زموږ شاوخوا وسیلو لخوا رامینځته شوي معلوماتو مقدار به 175 زیټابایټ (1 زیټابایټ = 1021 بایټ) ته ورسیږي ، او دا د دې حقیقت سره سره چې په 2019 کې دا اندازه 45 زیټابایټ ته رسیدلې. په 2016 کې - 16 Zbytes، او په 2006 کې بیرته، د ټول لید وړ تاریخ په اوږدو کې د تولید شوي ډاټا ټول مقدار د 0,16 (!) Zbytes څخه زیات نه و. عصري ټیکنالوژي د معلوماتو د چاودنې سره مقابله کې مرسته کوي، چې لږ تر لږه د معلوماتو ثبتولو ښه طریقې دي.
LMR، PMR، CMR او TDMR: څه توپیر دی؟
د هارډ ډرایو د عملیاتو اصول خورا ساده دي. پتلي فلزي تختې چې د فیرومقناطیسی موادو د پرت سره پوښل شوي (یو کرسټال ماده چې حتی کله چې د کیوري نقطې څخه ښکته تودوخې کې د بهرني مقناطیسي ساحې سره مخ نه وي مقناطسي پاتې کیدی شي) د لیکلو سر واحد سره په لوړ سرعت حرکت کوي (په یوه دقیقه کې 5400 انقلابونه یا نور). کله چې بریښنایی جریان د لیکلو سر باندې پلي کیږي ، یو بدیل مقناطیسي ساحه رامینځته کیږي ، کوم چې د فیرومګنیټ د ډومینونو (د مادې جلا ساحې) د مقناطیسي ویکتور سمت بدلوي. د ډیټا لوستل یا د بریښنایی مقناطیسي انډکشن د پیښې له امله رامینځته کیږي (د سینسر په پرتله د ډومینونو حرکت په وروستي کې د بدیل بریښنایی جریان څرګندیدو لامل کیږي) ، یا د لوی مقناطیسي اغیزې له امله (د مقناطیسي ساحې تر اغیز لاندې بریښنایی جریان) د سینسر بدلونونو مقاومت)، لکه څنګه چې په عصري ډرایو کې پلي کیږي. هر ډومین یو څه معلومات کوډ کوي، منطقي ارزښت "0" یا "1" اخلي د مقناطیسي ویکتور سمت پورې اړه لري.
د اوږدې مودې لپاره، هارډ ډرایو د اوږدمهاله مقناطیسي ریکارډ (LMR) طریقه کارولې، په کوم کې چې د ډومین مقناطیسي ویکتور د مقناطیسي پلیټ په الوتکه کې پروت دی. د پلي کولو نسبتا ساده والي سره سره، دې ټیکنالوژۍ یو مهم نیمګړتیا درلوده: د جبر (د مقناطیسي ذراتو لیږد په یو واحد ډومین حالت کې) د بریالیتوب لپاره، یو اغیزمن بفر زون (د محافظت ځای په نوم یادیږي) باید د دوی ترمنځ پریښودل شي. لارې د پایلې په توګه، د ثبت کولو اعظمي کثافت چې د دې ټیکنالوژۍ په پای کې ترلاسه شوي یوازې 150 Gbit/inch2 و.
په 2010 کې، LMR تقریبا په بشپړه توګه د PMR (Perpendicular Magnetic Recording) لخوا بدل شو. د دې ټیکنالوژۍ او اوږدوالي مقناطیسي ثبت کولو ترمینځ اصلي توپیر دا دی چې د هر ډومین مقناطیسي سمت ویکتور د مقناطیسي پلیټ سطح ته د 90 ° په زاویه کې موقعیت لري ، کوم چې د ټریکونو ترمینځ واټن د پام وړ کم کړی.
د دې له امله، د معلوماتو ثبتولو کثافت د پام وړ لوړ شوی (په عصري وسیلو کې تر 1 Tbit/in2 پورې)، پرته له دې چې د هارډ ډرایو سرعت ځانګړتیاوې او اعتبار قرباني شي. اوس مهال ، عمودي مقناطیسي ثبت کول په بازار کې تسلط لري ، له همدې امله دا اکثرا د CMR (دوديز مقناطیسي ریکارډ) په نوم هم یادیږي. په ورته وخت کې، تاسو باید پوه شئ چې د PMR او CMR ترمنځ هیڅ توپیر شتون نلري - دا یوازې د نوم مختلف نسخه ده.
پداسې حال کې چې د عصري هارډ ډرایو تخنیکي ځانګړتیاوې مطالعه کوئ، تاسو ممکن د پراسرار لنډیز TDMR سره هم مخ شئ. په ځانګړې توګه، دا ټیکنالوژي د تصدۍ ټولګي ډرایو لخوا کارول کیږي . د فزیک له نظره، TDMR (کوم چې د دوه اړخیز مقناطیسي ریکارډ لپاره ولاړ دی) د معمول PMR څخه توپیر نلري: لکه څنګه چې مخکې، موږ د غیر متقابلو ټریکونو سره معامله کوو، د هغه ډومینونه چې د مقناطیسي الوتکې سره په عمدي توګه موقعیت لري. پلیټونه د ټیکنالوژیو ترمنځ توپیر د معلوماتو لوستلو په طریقه کې دی.
د TDMR ټیکنالوژۍ په کارولو سره رامینځته شوي د هارډ ډرایو مقناطیسي سرونو بلاک کې ، د لیکلو هر سر دوه د لوستلو سینسرونه لري چې په ورته وخت کې د هر تیریدونکي ټریک څخه ډاټا لوستل کیږي. دا بې ځایه کیدنه د HDD کنټرولر ته اجازه ورکوي چې په مؤثره توګه بریښنایی مقناطیسي شور فلټر کړي ، چې ظاهرا د انټرټریک مداخلې (ITI) له امله رامینځته کیږي.
د ITI ستونزې حل کول دوه خورا مهمې ګټې وړاندې کوي:
- د شور فاکتور کمول تاسو ته اجازه درکوي د ټریکونو ترمینځ فاصله کمولو سره د ثبت کولو کثافت زیات کړئ ، د دودیز PMR په پرتله تر 10٪ پورې ټول ظرفیت کې لاسته راوړنه چمتو کړئ؛
- د RVS ټیکنالوژۍ او د درې موقعیت لرونکي مایکرو اکټیوټر سره یوځای شوی ، TDMR په مؤثره توګه د هارډ ډرایو لخوا رامینځته شوي گردشي کمپن مقاومت کوي ، حتی په خورا ننګونکي عملیاتي شرایطو کې د فعالیت دوامداره کچې ترلاسه کولو کې مرسته کوي.
SMR څه شی دی او د څه شی سره خوړل کیږي؟
د لیکلو سر اندازه د لوستلو سینسر اندازې په پرتله نږدې 1,7 ځله لوی دی. دا ډول اغیزناک توپیر په ساده ډول تشریح کیدی شي: که چیرې د ثبت کولو ماډل حتی ډیر کوچنی جوړ شي، د مقناطیسي ساحې ځواک چې دا تولید کولی شي د فیرومقناطیسي پرت د ډومینونو مقناطیس کولو لپاره کافي نه وي، پدې معنی چې ډاټا به په ساده ډول وي. ذخیره نشي. د لوستلو سینسر په صورت کې، دا ستونزه نه رامنځته کیږي. سربیره پردې: د دې کوچني کول دا ممکنه کوي چې د معلوماتو لوستلو پروسې باندې د پورته ذکر شوي ITI نفوذ نور هم کم کړي.
دا حقیقت د شینګلډ مقناطیسي ریکارډ (SMR) اساس رامینځته کړی. راځئ چې معلومه کړو چې دا څنګه کار کوي. کله چې دودیز PMR کاروئ، د لیکلو سر د هرې پخوانۍ ټریک په پرتله د هغې د عرض سره مساوي فاصله + د ساتونکي ځای عرض سره لیږدول کیږي.
کله چې د ټایل شوي مقناطیسي ثبت کولو میتود کاروئ ، د لیکلو سر یوازې د هغې د عرض یوه برخه مخ په وړاندې ځي ، نو هر پخوانی ټریک په جزوي ډول د راتلونکي لخوا لیکل کیږي: مقناطیسي ټریکونه د چت ټایلونو په څیر یو بل باندې تیریږي. دا طریقه تاسو ته اجازه درکوي چې د ثبت کولو کثافت نور هم زیات کړي، د 10٪ پورې ظرفیت کې ګټه چمتو کوي، پرته له دې چې د لوستلو پروسې اغیزه وکړي. یو مثال دی - د نړۍ لومړی 3.5 انچ 20 TB ډرایو د SATA/SAS انٹرفیس سره، چې ظاهرا د نوي مقناطیسي ثبت کولو ټیکنالوژۍ څخه مننه ممکنه شوې. پدې توګه ، د SMR ډیسکونو ته لیږد تاسو ته اجازه درکوي په ورته ریکونو کې د معلوماتو ذخیره کولو کثافت د IT زیربنا لوړولو لپاره لږترلږه لګښتونو سره لوړ کړئ.
د داسې پام وړ ګټې سره سره، SMR هم یو څرګند نیمګړتیا لري. څرنګه چې مقناطیسي ټریکونه یو له بل سره تیریږي، د معلوماتو تازه کول به نه یوازې د اړتیا وړ ټوټې بیا لیکلو ته اړتیا ولري، بلکه په مقناطیسي پلیټ کې ټول راتلونکی ټریکونه، چې حجم یې د 2 ټیرابایټ څخه ډیر کیدی شي، کوم چې کولی شي په فعالیت کې د جدي کمښت لامل شي.
دا ستونزه د زونونو په نوم په جلا ګروپونو کې د یو ټاکلي شمیر ټریکونو په یوځای کولو سره حل کیدی شي. که څه هم د معلوماتو ذخیره کولو تنظیم کولو لپاره دا طریقه یو څه د HDD ټولیز ظرفیت کموي (ځکه چې دا اړینه ده چې د زونونو تر مینځ کافي تشې وساتل شي ترڅو د نږدې ډلو څخه د ټریکونو له لیکلو څخه مخنیوی وشي) ، دا کولی شي د پام وړ د معلوماتو تازه کولو پروسه ګړندۍ کړي ، له اوس راهیسې. یوازې یو محدود شمیر ټریکونه پدې کې ښکیل دي.
د ټایل مقناطیسي ثبت کول د پلي کولو ډیری اختیارونه لري:
- د ډرایو اداره SMR
د دې اصلي ګټه دا ده چې د کوربه سافټویر او / یا هارډویر بدلولو ته اړتیا نشته ، ځکه چې د HDD کنټرولر د معلوماتو ثبت کولو پروسې کنټرول په غاړه اخلي. دا ډول ډرایو د هر هغه سیسټم سره وصل کیدی شي چې اړین انٹرفیس لري (SATA یا SAS)، وروسته له دې چې ډرایو سمدلاسه د کارونې لپاره چمتو شي.
د دې تګلارې نیمګړتیا دا ده چې د فعالیت کچه توپیر لري، د ډرایو اداره شوي SMR د تشبث غوښتنلیکونو لپاره مناسب نه کوي چیرې چې د سیسټم دوامداره فعالیت مهم دی. په هرصورت، دا ډول ډرایو په سناریوګانو کې ښه فعالیت کوي چې د شالید ډیټا ډیفراګمینټ کیدو لپاره کافي وخت ته اجازه ورکوي. د مثال په توګه، DMSMR ډرایو ، د کوچني 8-bay NAS برخې په توګه د کارولو لپاره غوره شوی ، د آرشیف یا بیک اپ سیسټم لپاره به غوره انتخاب وي چې د بیک اپ اوږدې مودې ذخیره کولو ته اړتیا لري.
- کوربه اداره شوی SMR
د کوربه مدیریت شوی SMR د تصدۍ چاپیریال کې د کارولو لپاره غوره ټایل شوي ریکارډ پلي کول دي. په دې حالت کې، کوربه سیسټم پخپله د معلوماتو جریان اداره کولو او د لوستلو / لیکلو عملیاتو مسولیت لري، د دې موخو لپاره د ATA (Zoned Device ATA Command Set, ZAC) او SCSI (Zoned Block Commands, ZBC) د انٹرفیس توسیع د INCITS لخوا رامینځته شوي. د T10 او T13 کمیټې
کله چې د HMSMR کاروئ ، د ډرایو ټول موجود ذخیره کولو ظرفیت په دوه ډوله زونونو ویشل شوی: دودیز زونونه ، کوم چې د میټاډاټا ذخیره کولو او تصادفي ثبت کولو لپاره کارول کیږي (په لازمي ډول د کیچ رول لوبوي) ، او د ترتیب شوي لیکلو اړین زونونه ، کوم چې قبضه کوي د ټول هارډ ډرایو ظرفیت لویه برخه په کوم کې چې ډاټا په کلکه په ترتیب سره لیکل کیږي. د ترتیب څخه بهر ډاټا د کیچ په ساحه کې زیرمه کیږي، له هغه ځایه بیا د مناسب ترتیب لیکلو ساحې ته لیږدول کیدی شي. دا ډاډ ورکوي چې ټول فزیکي سکټورونه په ترتیب سره په ریډیل لوري کې لیکل شوي او یوازې د سایکلیک لیږد وروسته بیا لیکل کیږي، چې پایله یې د ثابت او اټکل وړ سیسټم فعالیت دی. په ورته وخت کې ، HMSMR ډرایو د تصادفي لوستلو کمانډونو ملاتړ کوي په ورته ډول د معیاري PMR کارولو ډرایوونو په څیر.
د کوربه مدیریت SMR د تصدۍ په کچه هارډ ډرایو کې پلي کیږي .
په لاین کې د لوړ ظرفیت SATA او SAS ډرایو شامل دي چې د هایپر سکیل ډیټا مرکزونو کې د کارولو لپاره ډیزاین شوي. د کوربه مدیریت شوي SMR لپاره ملاتړ د پام وړ د ورته هارډ ډرایو غوښتنلیک ساحه پراخه کوي: د بیک اپ سیسټمونو سربیره ، دوی د کلاوډ ذخیره کولو ، CDN یا سټیمینګ پلیټ فارمونو لپاره مناسب دي. د هارډ ډرایو لوړ ظرفیت تاسو ته اجازه درکوي د ذخیره کولو کثافت (په ورته ریکونو کې) د لږترلږه اپ گریڈ لګښتونو سره ، او د بریښنا ټیټ مصرف (د ذخیره شوي معلوماتو په هر ټیرابایټ کې له 0,29 واټو څخه ډیر نه وي) او د تودوخې ضایع کول (په اوسط ډول 5 ° C ټیټ) د انلاګونو په پرتله) - د معلوماتو مرکز ساتنې لپاره عملیاتي لګښتونه نور هم کم کړئ.
د HMSMR یوازینۍ نیمګړتیا د پلي کولو نسبي پیچلتیا ده. خبره دا ده چې نن ورځ هیڅ عملیاتي سیسټم یا غوښتنلیک نشي کولی د بکس څخه بهر د داسې ډرایو سره کار وکړي ، له همدې امله د سافټویر سټیک کې جدي بدلونونو ته اړتیا ده ترڅو د معلوماتي ټیکنالوژۍ زیربنا تطبیق کړي. له هرڅه دمخه ، دا اندیښنه لري ، البته پخپله OS ، کوم چې د عصري ډیټا مرکزونو شرایطو کې د ملټي کور او ملټي ساکټ سرورونو په کارولو سره یو غیر معمولي کار دی. تاسو کولی شئ په ځانګړي سرچینې کې د کوربه مدیریت SMR ملاتړ پلي کولو اختیارونو په اړه نور معلومات زده کړئ ، د زونل ډیټا ذخیره کولو مسلو ته وقف شوی. دلته راټول شوي معلومات به تاسو سره د زون ذخیره کولو سیسټمونو ته د لیږد لپاره ستاسو د معلوماتي ټیکنالوژۍ زیربنا چمتووالي ارزولو کې مرسته وکړي.
- کوربه خبرتیا SMR (د کوربه خبرتیا SMR)
د کوربه خبرتیا SMR فعال شوي وسیلې د ډرایو مدیریت شوي SMR اسانتیا او انعطاف پذیري د کوربه مدیریت شوي SMR د لوړ لیکلو سرعت سره یوځای کوي. دا ډرایو د میراث ذخیره کولو سیسټمونو سره شاته مطابقت لري او کولی شي د کوربه څخه مستقیم کنټرول پرته کار وکړي ، مګر پدې حالت کې ، لکه د DMSMR ډرایو سره ، د دوی فعالیت غیر متوقع کیږي.
د کوربه مدیریت شوي SMR په څیر، کوربه خبرتیا SMR دوه ډوله زونونه کاروي: د تصادفي لیکنو لپاره دودیز زونونه او د ترتیب شوي لیکلو غوره زونونه. وروستی، د پورته ذکر شوي ترتیب شوي لیکلو اړین زونونو برعکس، په اوتومات ډول د منظمو کټګورۍ ته لیږدول کیږي که چیرې دوی د ترتیب څخه بهر ډاټا ثبتول پیل کړي.
د SMR کوربه پوهه پلي کول د متناسب لیکنو څخه د بیا رغونې لپاره داخلي میکانیزمونه چمتو کوي. د ترتیب څخه بهر ډاټا د زیرمې ساحو ته لیکل کیږي، له هغه ځایه چې ډیسک کولی شي معلومات د ترتیب شوي لیکلو ساحې ته انتقال کړي وروسته له دې چې ټول اړین بلاکونه ترلاسه شي. ډیسک د ترتیب څخه بهر لیکلو او د شالید ډیفراګمینټیشن اداره کولو لپاره غیر مستقیم جدول کاروي. په هرصورت، که چیرې د تصدۍ غوښتنلیکونه د وړاندوینې وړ او مطلوب فعالیت ته اړتیا ولري، دا لاهم یوازې هغه وخت ترلاسه کیدی شي که کوربه د ټولو ډیټا جریانونو او ثبت کولو زونونو بشپړ کنټرول په غاړه واخلي.
سرچینه: www.habr.com