บทที่ 8
- 1. บทที่8
การจัดการอุปกรณ์จัดเก็บข้อมูล
บทนา
อุปกรณ์ที่ใช้ในการจัดเก็บข้อมูลในอดีตเริ่มตั้งแต่การใช้บัตรเจาะรู ต่อมามีการใช้เทปแม่เหล็กซึ่ง
สามารถอ่านและเขียนได้รวดเร็วกว่า รวมทั้งยังเก็บรักษาง่ายและมีความจุสูง ต่อมามีการพัฒนาดิวก์(Disk)
ขึ้นมา ซึ่งสามารถอ่าน และค้นหาข้อมูลได้รวดเร็วกว่าเทปแม่เหล็กปัจจุบันมีอุปกรณ์อีกประเภทหนึ่งที่
พัฒนาขึ้นมาใหม่ เรียกว่า Handy Drive มีลักษณะเป็นชิปขนาดเล็กที่สามารถเก็บข้อมูลได้จานวนมากดด
ยเชื่อมต่อกับเครื่องคอมพิวเตอร์
8.1 ดิสก์ (Disk)
อุปกรณ์จัดเก็บที่มีใช้งานในปัจจุบันมีมากมายหลายประเภท เช่น ดิสก์แม่เหล็กเทปแม่เหล็กแต่ที่
นิยมใช้กันทั่วไป คือ ดิสก์แม่เหล็ก (Magnetic Disk) ตัวอย่างเช่น ฮาร์ดดิสก์ฟล๊อปปี้ ดิสก์เป็นต้น เหตุผล
สาคัญที่นิยมใช้ดิสก์ในการจัดเก็บข้อมูล คือการเข้าถึงข้อมูลในดิสก์สามารถทาได้รวดเร็วกว่าอุปกรณ์จัดเก็บ
ประเภทอื่น
โครงสร้างของดิสก์
การจัดโครงสร้างของดิสก์มีดังนี้
1. แทร็ก (Track)
เป็นการแบ่งดิสก์ออกเป็นวงหลาย ๆ วง แต่ละวงเรียกว่าแทร็ก โดยจะเริ่มที่แทร็ก 0
2. เซกเตอร์ (Sector)
เป็นการแบ่งแทร็กออกเป็นส่วน ๆ หากมองดูแล้วจะเหมือนเป็นการแบ่งดิสก์ออกเป็นส่วน ๆ
โดยใช้เส้นผ่านศูนย์กลาง สาหรับในดิสก์แบบอ่อนจะมีการแบ่งเซกเตอร์เป็น 8 ถึง 32 เซกเตอร์
ตามแต่ละชนิดแผ่น แต่ในดิสก์แบบแข็งอาจมีการแบ่งเป็นหลายร้อยเซกเตอร์ก็ได้โดยเริ่มที่
เซกเตอร์ที่ 0 แต่เนื่องจากความกว้างของเซกเตอร์ด้านนอกจะกว้างกว่าด้านในดังนั้นบางครั้งจะ
มีการแบ่งเซกเตอร์ที่อยู่ในส่วนนอกอีกครั้งเพื่อให้มีขนาดที่เหมาะสม
3. ไซลินเดอร์ (Cylinder)
- 2. เนื่องจากดิสก์แบบแข็งประกอบด้วยดิสก์หลายแผ่นเรียงซ้อนกัน เราจะเรียกแทร็กและเซกเตอร์
ของดิสก์แต่ละแผ่นที่ตรงกันว่า ไซลินเดอร์
8.2 การจัดการเนื้อที่บนดิสก์ (Disk Management)
การจัดการเนื้อที่บนดิสก์เป็นการจัดการว่าเนื้อที่แต่ละส่วนบนดิสก์นั้นถูกนามาใช้อะไรบ้างซึ่งการ
จัดการเนื้อที่บนดิสก์สามารถแบ่งออกได้ดังนี้
1. การจัดระเบียบดิสก์(Disk Formatting)
2. บูตบล็อก (Boot Block)
3. บล็อกเสีย (Bad Block)
การจัดระเบียบดิสก์ (Disk Formatting)
ก่อนที่ดิสก์จะสามารถนามาใช้จัดเก็บข้อมูลได้จะต้องนามาจัดโครงสร้างเพื่อให้ตัวควบคุม
ดิสก์(Disk Controller) สามารถอ่านและเขียนได้กระบวนการนี้เรียกว่า การจัดระเบียบระดับต่า
(Low-Level Formatting)หรือการจัดระเบียบทางกายภาพ (Physical Formatting) ปัจจุบันนี้ดิสก์
ส่วนใหญ่มีการจัดระเบียบระดับต่ามาจากโรงงานผู้ผลิตแล้ว
เพื่อให้ดิสก์สามารถจัดเก็บข้อมูลได้ ระบบปฏิบัติการจะต้องบันทึกโครงสร้างข้อมูลลงไป
บนดิสก์ด้วย ซึ่งการบันทึกโครงสร้างข้อมูลแบ่งออกเป็น 2 ขั้นตอน คือ
- 3. 1. ทาการแบ่งดิสก์ออกเป็นส่วน ๆ (Partition)
เป็นการแบ่งดิสก์ออกเป็นส่วน ๆ แต่ละส่วนประกอบด้วยหลายไซลินเดอร์
2. ทาการจัดระเบียบเชิงตรรกะ (Logical Formatting)
เรียกอีกอย่างว่า “การจัดทาระบบแฟ้มข้อมูล” เป็นการสร้างโครงสร้างของระบบไฟล์
ลงในแต่ละพาร์ติชั่น
บูตบล็อก (Boot Block)
เมื่อทาการเปิดเครื่องคอมพิวเตอร์ทุกครั้ง จะต้องมีการโหลดโปรแกรมระบบปฏิบัติการก่อนทุกครั้ง
เครื่องคอมพิวเตอร์จึงสามารถทางานได้ ในการเรียกใช้ระบบปฏิบัติการจาเป็นจะต้องมีโปรแกรม Bootstrap
เครื่องคอมพิวเตอร์จะค้นหาโปรแกรม Bootstrap ใน Kernal ก่อน แล้วจึงโหลดมาไว้ใน
หน่วยความจา จากนั้นจึงเริ่มเรียกใช้ระบบปฏิบัติการ
โดยปกติแล้ว โปรแกรม Bootstrap จะเก็บไว้ใน ROM ซึ่งไม่สามารถแก้ไขได้หากต้องการ
เปลี่ยนแปลงก็ต้องเปลี่ยน ROM ใหม่ ดังนั้นต่อมาจึงได้มีการพัฒนาให้มีการเขียน Bootstrap ไว้ในดิสก์เพื่อ
ง่ายในการแก้ไข โดยจะเขียนไว้ในพาร์ติชั่นที่เรียกว่า Boot Block ซึ่งดิสก์ที่มี Boot Block อยู่จะสามารถทา
การบูตเครื่องได้ เรียกว่า Boot Disk หรือ System Disk
บล็อกเสีย (Bad Block)
กรณีที่มีพื้นที่ส่วนหนึ่งนิสก์เสีย ระบบการจัดการดิสก์จะทาเครื่องหมายพิเศษไว้เพื่อห้ามไม่ให้มี
การใช้ข้อมูลในพื้นที่ส่วนนั้น เพราะถ้าใช้พื้นที่นั้นเก็บข้อมูลจะทาให้ข้อมูลเสียหายได้โดยปกติแล้ว ถ้ามี
พื้นที่ใดเสียหาย และไม่มีข้อมูลบรรจุอยู่ระบบนั้นจะให้ข้ามการทางานในส่วนนั้นไป แต่ถ้ามีข้อมูลบรรจุอยู่
ระบบจะพยายามทาการกู้ข้อมูลกลับคืนมา แล้วนาข้อมูลที่กูได้ไปเก็บไว้ในพื้นที่ส่วนอื่นและให้ข้ามการ
ทางานในพื้นที่ส่วนที่เสีย
8.3 การจัดเวลาการใช้ดิสก์
หน้าที่อย่างหนึ่งของระบบปฏิบัติการ คือควบคุมการใช้งานฮาร์ดแวร์ให้มีประสิทธิภาพมากที่สุด
กรณีการใช้งานดิสก์ให้มีประสิทธิภาพนั้นขึ้นอยู่กับปัจจัย 3 ประการ คือ
1. ระยะเวลาการค้นหา (Seek Time)
- 4. ระยะเวลาการค้นหา หมายถึง ระยะเวลาที่ใช้ในการเคลื่อนหัวอ่านไปยังไซลินเดอร์ที่มีเซกเตอร์ที่
ต้องการ ซึ่งระยะเวลานี้สาคัญมากที่สุด
2. ระยะเวลาที่ใช้หมุนดิสก์(Rotational Latency)
ระยะเวลาที่ใช้หมุนดิสก์หมายถึง ระยะเวลาที่รอคอยการหมุนดิสก์เพื่อหาเซกเตอร์ที่ต้องการซึ่งควร
ใช้เวลาน้อยที่สุด ซึ่งหมายความว่าดิสก์ที่หมุนเร็วจะดีกว่าดิสก์ที่หมุนช้า แต่การที่ดิสก์หมุนเร็วเกินไปอาจทา
ให้การอ่านข้อมูลผิดพลาดได้ดังนั้นในการเข้าถึงข้อมูลจะต้องกาหนดส่วนที่ชะลอการหมุนของดิสก์ด้วย
เพื่อไม่ให้หมุนเร็วเกินไป โดยสังเกตได้จากเวลาที่เขียนหรืออ่านข้อมูลจากดิสก์จะมีเสียงดังเป็นระยะ ซึ่งเป็น
เสียงการชะลอการหมุนของดิสก์ไม่ให้เร็วเกินไปนั่นเอง
3. ระยะเวลาการโอนย้ายข้อมูล (Transfer Time)
ระยะเวลาการโอย้ายข้อมูล หมายถึง ระยะเวลาที่ใช้ในการข้อมูลจากดิสก์หรือ บันทึกข้อมูลลง
ดิสก์
การจัดการเวลาการใช้ดิสก์หมายถึง การลดระยะเวลาการค้นหา (Seek Time) ของดิกส์ ซึ่งมีหลาย
วิธี ดังนี้ คือ
1. การจัดการเวลาแบบมาก่อน-ได้ก่อน (First Come-First Serve Scheduling: FCFS)
2. การจัดการเวลาแบบเวลาในการค้นหาสั้นที่สุดได้ก่อน (Shortest Seek Time First Scheduling)
3. การจัดการเวลาแบบกวาด (SCAN Scheduling)
4. การจัดการเวลาแบบกวาดเป็นวง (C-SCAN Scheduling)
5. การจัดการเวลา LOOK (LOOK Scheduling)
การจัดการเวลาแบบมาก่อน-ได้ก่อน
เป็นวิธีการจัดการเวลาแบบง่ายที่สุด โดยพิจารณาว่า ถ้าแถวคอยของดิสก์มีการร้องขอข้อมูลส่วนใด
ก่อนก็จะอ่านข้อมูลตรงส่วนนั้นให้ก่อน
ตัวอย่าง กาหนดลาดับของไซลินเดอร์ที่ต้องการเรียกใช้งาน คือ
95, 123, 77, 165, 24, 134, 51, 65
ถ้าหัวอ่านเริ่มต้นที่ตาแหน่ง 20หัวอ่านจะต้องเคลื่อนที่จากไซลินเดอร์ 20
ไปยังไซลินเดอร์ 95, 123, 77, 165, 24, 134, 61, 65
- 5. 1. หัวอ่านเครื่องที่จากตาแหน่ง 20ไปยังตาแหน่ง 95ซึ่งหัวอ่านต้องเคลื่อนที่
ทั้งหมด 73ไซลิเดอร์
2. หัวอ่านเครื่องที่จากตาแหน่ง 95ไปยังตาแหน่ง 123ซึ่งหัวอ่านต้องเคลื่อนที่
ทั้งหมด 28ไซลิเดอร์
3. หัวอ่านเครื่องที่จากตาแหน่ง 123ไปยังตาแหน่ง 77 ซึ่งหัวอ่านต้องเคลื่อนที่
ทั้งหมด 46ไซลิเดอร์
4. หัวอ่านเครื่องที่จากตาแหน่ง 77ไปยังตาแหน่ง 162ซึ่งหัวอ่านต้องเคลื่อนที่
ทั้งหมด 85ไซลิเดอร์
5. หัวอ่านเครื่องที่จากตาแหน่ง 162ไปยังตาแหน่ง 24 ซึ่งหัวอ่านต้องเคลื่อนที่
ทั้งหมด 138ไซลิเดอร์
6. หัวอ่านเครื่องที่จากตาแหน่ง 24ไปยังตาแหน่ง 134ซึ่งหัวอ่านต้องเคลื่อนที่
ทั้งหมด 110ไซลิเดอร์
7. หัวอ่านเครื่องที่จากตาแหน่ง 134ไปยังตาแหน่ง 51 ซึ่งหัวอ่านต้องเคลื่อนที่
ทั้งหมด 83ไซลิเดอร์
8. หัวอ่านเครื่องที่จากตาแหน่ง 51ไปยังตาแหน่ง 65ซึ่งหัวอ่านต้องเคลื่อนที่
ทั้งหมด 14ไซลิเดอร์
- 6. การจัดการเวลาแบบเวลาในการค้นหาสั้นที่สุดได้ก่อน
เป็นการจัดเวลาโดยเลือกบริการอ่านข้อมูลในตาแหน่งที่ใช้เวลาในการเลื่อนหัวอ่านไปยังตาแหน่ง
ของข้อมูล
ตัวอย่าง กาหนดลาดับของไซลินเดอร์ที่ต้องการเรียกใช้งาน คือ
95, 123, 77, 162, 24, 134, 51 65
ถ้าหัวอ่านเริ่มต้นที่ตาแหน่ง 20หัวอ่านจะต้องเคลื่อนที่จากไซลินเดอร์ 20 ดังนั้นจะทาการ
อ่านข้อมูลที่ไซลินเดอร์ที่อยู่ใกล้ 20มากที่สุด คือไซลินเดอร์ที่ 24 แล้วเคลื่อนไปยังไซลิน
เดอร์ที่ 61, 65, 77, 95, 123, 134, 162
1. หัวอ่านเครื่องที่จากตาแหน่ง 20ไปยังตาแหน่ง 24ซึ่งหัวอ่านต้องเคลื่อนที่
ทั้งหมด 4ไซลิเดอร์
2. หัวอ่านเครื่องที่จากตาแหน่ง 24ไปยังตาแหน่ง 51ซึ่งหัวอ่านต้องเคลื่อนที่
ทั้งหมด 27ไซลิเดอร์
3. หัวอ่านเครื่องที่จากตาแหน่ง 51ไปยังตาแหน่ง 65ซึ่งหัวอ่านต้องเคลื่อนที่
ทั้งหมด 14ไซลิเดอร์
4. หัวอ่านเครื่องที่จากตาแหน่ง 65ไปยังตาแหน่ง 77ซึ่งหัวอ่านต้องเคลื่อนที่
ทั้งหมด 12ไซลิเดอร์
5. หัวอ่านเครื่องที่จากตาแหน่ง 77ไปยังตาแหน่ง 95ซึ่งหัวอ่านต้องเคลื่อนที่
ทั้งหมด 18ไซลิเดอร์
6. หัวอ่านเครื่องที่จากตาแหน่ง 95ไปยังตาแหน่ง 123ซึ่งหัวอ่านต้องเคลื่อนที่
ทั้งหมด 28ไซลิเดอร์
7. หัวอ่านเครื่องที่จากตาแหน่ง 123ไปยังตาแหน่ง 134 ซึ่งหัวอ่านต้องเคลื่อนที่
ทั้งหมด 11ไซลิเดอร์
8. หัวอ่านเครื่องที่จากตาแหน่ง 134ไปยังตาแหน่ง 162 ซึ่งหัวอ่านต้องเคลื่อนที่
ทั้งหมด 28ไซลิเดอร์
ดังนั้นรวมหัวอ่านต้องเคลื่อนที่ทั้งหมด = 142 ไซลินเดอร์
- 7. การจัดการเวลาแบบกวาด
วิธีการจัดการเวลาแบบกวาดจะทาการอ่านข้อมูลไปทางด้านใดด้านหนึ่งของตาแหน่งที่หัวอ่านอยู่
โดยจะอ่านไปจนทั่วสิ้นสุดขอบเขตของดิสก์ด้านนั้น จากนั้นจะอ่านย้อนกลับมายังตาแหน่งที่อยู่ใกล้ถัดมา
จนกระทั่งถึงขั้นสุดท้าย
ตัวอย่าง กาหนดลาดับของไซลินเดอร์ที่ต้องการเรียกใช้งาน คือ
95, 123, 77 ,162, 24, 134, 61, 65
1. เริ่มต้นที่หัวอ่านอยู่ตาแหน่ง 20
2. ขั้นตอนแรก ถ้ากาหนดให้หัวอ่านจะเคลื่อนไปยังตาแหน่ง 0 ซึ่งไม่มีข้อมูลที่ต้องการ
3. ขั้นตอนที่สองเมื่อหัวอ่านอยู่ที่ตาแหน่ง 0 จะเคลื่อนที่กลับไปอีกด้านหนึ่ง ซึ่งหัวอ่าน
จะอ่านข้อมูลที่ตาแหน่ง 24, 61, 65, 77, 95, 123, 134, 162
- 8. การจัดการเวลาแบบกวาดเป็นวง
การทางานจะคล้ายแบบกวาด แต่จะต่างกันที่เมื่อหัวอ่านเคลื่อนไปจนถึงขอบด้านในด้านหนึ่งแล้ว
หัวอ่านจะเคลื่อนไปยังตาแหน่งเริ่มต้นของอีกด้านทันทีเองโดยไม่มีการอ่านข้อมูล จากหัวอ่านจะเริ่ม
เคลื่อนที่กลับและเริ่มอ่านข้อมูล
ตัวอย่าง กาหนดลาดับไซลินเดอร์ที่ต้องการเรียกใช้งาน คือ
95, 123, 77, 162, 24, 134, 61, 65
1. เริ่มต้นหัวอ่านอยู่ที่ตาแหน่ง 20
2. ขั้นตอนแรก ถ้ากาหนดให้หัวอ่านจะเคลื่อนที่ไปยังตาแหน่ง 0 ซึ่งไม่มีข้อมูลที่ต้องการ
3. ขั้นตอนที่สองเมื่อหัวอ่านอยู่ที่ตาแหน่ง 0 จะเคลื่อนที่กลับไปอีกด้านหนึ่งที่ตาแหน่ง
สุดท้าย โดยไม่มีการอ่านข้อมูล
4. ขั้นตอนที่สามเมื่อหัวอ่านอยู่ที่ตาแหน่งสุดท้าย จะเคลื่อนที่กลับไปอีกด้านหนึ่งที่
ตาแหน่ง 0 ซึ่งหัวอ่านจะอ่านข้อมูลที่ตาแหน่ง 162, 134, 123, 95, 77, 65, 61, 24
- 9. การจัดการเวลาแบบ (LOOK)
การทางานจะคล้ายกับวิธีกวาดเป็นวง แต่จะไม่เคลื่อนที่หัวอ่านไปจนถึงขอบของดิสก์แต่เมื่อถึง
ตาแหน่งข้อมูลที่อยู่สุดท้ายก็จะเลื่อนหัวอ่านไปยังข้อมูลอีกด้านหนึ่งทันที
ตัวอย่าง กาหนดลาดับของไซลินเดอร์ที่ต้องการเรียกใช้งาน คือ
95, 123, 77, 162, 24, 134, 61, 65
1. เริ่มต้นหัวอ่านอยู่ที่ตาแหน่ง 20
2. ขั้นตอนแรก ถ้ากาหนดให้หัวอ่านจะเคลื่อนที่ไปยังตาแหน่ง 0 ซึ่งไม่มีข้อมูลที่ต้องการ
3. ขั้นตอนที่สองเมื่อหัวอ่านอยู่ที่ตาแหน่ง 0 จะเคลื่อนที่กลับไปอีกด้านหนึ่งที่ตาแหน่ง
162(ตาแหน่งสุดท้ายที่มีข้อมูล) โดยไม่มีการอ่านข้อมูล
4. ขั้นตอนที่สามเมื่อหัวอ่านอยู่ที่ตาแหน่งสุดท้าย จะเคลื่อนที่กลับไปอีกด้านหนึ่งที่
ตาแหน่ง 0 ซึ่งหัวอ่านข้อมูลที่ตาแหน่ง 162, 134, 123, 95,77,65,51,24
- 10. 8.4 การเลือกใช้งานวิธีการจัดเวลาการใช้ดิสก์
* การจัดเวลาการใช้ดิสก์แบบมาก่อน-ได้ก่อน เป็นวิธีที่นิยมนามาใช้งานโดยทั่วไป เพราะเป็นวิธีที่
ง่ายที่สุด
* การจัดการเวลาการใช้ดิสก์แบบกวาดและแบบกวาดเป็นวงเป็นวิธีที่มีประสิทธิภาพการใช้งานสูง
สาหรับระบบคอมพิวเตอร์ที่มีการอ่านและบันทึกข้อมูลในปริมาณมาก
* ประสิทธิภาพของการจัดการเวลาการใช้ดิสก์แต่ละวิธีขึ้นอยู่กับปริมาณของข้อมูลและประเภทการ
เข้าถึงข้อมูล
* ความต้องการในการเข้าถึงข้อมูลในดิสก์(Request) ขึ้นอยู่กับวิธีการจัดโครงสร้างของแฟ้มข้อมูล
ในดิสก์
8.5 โครงสร้างดิสก์แบบ RAID
โครงสร้างดิสก์แบบ RAID (Redundant Array of Independent Disks) หมายถึง การนาดิสก์หลาย ๆ
ตัวมารวมกัน และมีตัวควบคุมการทางานของดิสก์เหล่านั้น ทาให้ระบบปฏิบัติการมองเห็นดิสก์เหล่านั้นเป็น
- 11. ดิสก์ตัวเดียว เพื่อเพิ่มความเชื่อถือของระบบในการเก็บรักษาข้อมูล ด้วยการบันทึกข้อมูลแบบซ้าซ้อน
(Redundancy)
เทคนิคที่ใช้ในการจัดโครงสร้างของดิสก์แบบ RAID เพื่อบันทึกข้อมูลแบบซ้าซ้อน คือ
1. Stiping
เป็นการแบ่งดิสก์ออกเป็นส่วน ๆ เพื่อเพิ่มความเร็วในการโอนย้ายข้อมูล
2. Mirroring หรือ Shadowing
เป็นการจัดเก็บข้อมูลเดิมซ้าไว้ในดิสก์หลายตัว
3. Block interleaves parity
เป็นการบันทึกข้อมูลซ้าเพียงบางส่วน แต่ให้ผลใกล้เคียงกับการบันทึกข้อมูลซ้าทั้งหมดซึ่งเป็น
การประหยัดดิสก์
การจัดโครงสร้างของดิสก์แบบ RAID สามารถแบ่งออกได้เป็น 7 ระดับ ดังนี้ คือ
1. RAID ระดับ 0 Non-Redundant Striping
2. RAID ระดับ 1 Disk Mirroring
3. RAID ระดับ 2 Memoru-Style Error-Correcting Codes
4. RAID ระดับ 3 Bit-Interleaved Parity
5. RAID ระดับ 4 Block-Interleaved Parity
6. RAID ระดับ 5 Block-Interleaved Distrbuted Parity
7. RAID ระดับ 6 P + Q Redundancy
RAID ระดับ 0 Non-Redundant Striping
ประกอบด้วยดิสก์ชุดหนึ่ง เรียกว่า Disk Arrays ซึ่งนามาทา Striping ไม่มีการเก็บข้อมูลแบบซ้าซ้อน
RAID ในระดับนี้จึงไม่ได้เพิ่มความน่าเชื่อถือของข้อมูล แต่เป็นวิธีที่เพิ่มความเร็วในการจัดเก็บข้อมูล
- 12. RAID ระดับ 1 Disk Mirroring
เป็นการแบ่งดิสก์ออกเป็น 2 ชุด ในการบันทึกข้อมูลจะใช้วิธี Striping เช่นเดียวกับ RAID ระดับ 0
แต่มีการบันทึกข้อมูลลงในดิสก์ทั้งสองชุดพร้อมกัน ดังนั้นถ้าดิสก์ชุดใดชุดหนึ่งเกิดขัดข้องระบบยังสามารถ
ใช้งานได้ปกติ เพราะยังมีข้อมูลอยู่ในดิสก์อีกชุดหนึ่ง แต่ข้อเสียเกิดของวิธีนี้ คือใช้งบประมาณสูงเพราะต้อง
ใช้ดิสก์เพิ่มขึ้นเป็น 2 เท่า
RAID ระดับ 2 Memoru-Style Error-Correcting Codes
เป็นการจัดเก็บข้อมูลที่สามารถตรวจสอบความถูกต้องของข้อมูลด้วยตนเอง โดยใช้ข้อมูลบิตพิเศษ
เรียกว่า Parity bits ข้อมูลแต่ละไบต์จะมี Parity Bit เป็นของตนเอง ซึ่งวิธีการตรวจสอบทาได้ 2 วิธี คือ แบบ
บิตคู่ (Even Parity) และแบบบิตคี่ (Odd Parity)
ส่วน Error-Correcting Code (ECC) เป็นการจัดเก็บข้อมูลบิตพิเศษจานวน 2 บิตหรือมากกว่า 2 บิต
ใช้ในการคานวณเพื่อกู้คืนค่าของบิตที่ผิดพลาดให้ถูกต้อง
เมื่อดิสก์ตัวใดเกิดขัดข้อง บิตส่วนที่เหลือของแต่ละไบต์รวมทั้ง ECC จะถูกอ่านมารวมกันลาทาการ
คานวณบิตที่หายไปได้ข้อดีขอวิธีนี้ คือใช้ปริมาณดิสก์น้อยกว่า RAID ระดับ 1
RAID ระดับ 3 Bit-Interleaved Parity
เป็นการพัฒนามาจาก RAID ระดับ 2 โดยใช้ความจริงที่ว่า Disk Controller สามารถตรวจสอบได้ว่า
ข้อมูลในแต่ละเซกเตอร์นั้นถูกอ่านมาได้อย่างถูกต้องหรือไม่ ดังนั้น Error-Correction และ Error-Detection
สามารถใช้ Parity Bit เพียงบิตเดียวร่วมกันได้ ลักษณะนี้ทาให้ RAID ระดับ 3มีประสิทธิภาพเท่าเทียมกับ
RAID ระดับ 2 แต่ใช้ปริมาณดิสก์น้อยกว่า
RAID ระดับ 4 Block-Interleaved Parity
เป็นการแบ่งดิสก์ออกเป็น Striping สาหรับข้อมูลแต่ละบล็อก เช่นเดียวกับ RAID ระดับ 0 และมี
การจัดเก็บ Parity Block ไว้ในดิสก์ต่างหาก ถ้าดิสก์ที่เก็บข้อมูลตัวใดตัวหนึ่งเกิดขัดข้อง ก็นา Parity Block
มาใช้คานวณหาค่าของข้อมูลที่เสียหายได้
- 13. RAID ระดับ 5 Block-Interleaved Distrbuted Parity
เป็นวิธีที่คล้ายกับ RAID ระดับ 4ต่างกันที่การจัดเก็บข้อมูล และ Parity Block จะเก็บกระจายอยู่ใน
ดิสก์ต่าง ๆ ไม่มีการแยกระหว่างข้อมูลและ Parity Block เพื่อแก้ปัญหาที่ต้องอ่าน Parity Block จากดิสก์
เพียงตัวเดียวทาให้ดิสก์ตัวนั้นทางานหนักเกินไป
RAID ระดับ 6 P + Q Redundancy
เป็นวิธีที่คล้ายกับ RAID ระดับ 5ต่างกันที่มีการจัดเก็บข้อมูลที่ซ้าซ้อนเผื่อไว้ในกรณีที่มีดิสก์เกิด
ขัดข้องหลาย ๆ ตัวพร้อมกัน
สรุปสาระสาคัญท้ายบท
ดิสก์
ดิสก์หมายถึง อุแกรณืจัดเก็บข้อมูลที่สามารถเข้าถึงได้รวดเร็วกว่าอุปกรณ์จัดเก็บประเภทื่น ๆ
โครงสร้างของดิสก์
1. แทร็ก (track)
เป็นการแบ่งดิสก์ออกเป็นวงหลาย ๆ วง แต่ละวงเรียกว่าแทร็ก โดยเริ่มที่แทร็ก 0
2. เซกเตอร์ (Sector)
เป็นการแบ่งแทร็กออกเป็นส่วน ๆ หากมองดูแล้วจะเหมือนเป็นการแบ่งดิสก์ออกเป็นส่วน ๆ
โดยใช้เส้นผ่านศูนย์กลาง
3. ไซลินเดอร์ (Cylinder)
หมายถึง แทร็กและเซกเตอร์ของดิสก์แต่ละแผ่นที่ตรงกัน
การจัดการเนื้อที่บนดิสก์
1. การจัดระเบียบดิสก์(Disk Formatting)
2. บูตบล็อก (Boot Block)
3. บล็อกเสีย (Bad Block)
- 14. ปัจจัยที่มีผลต่อประสิทธิภาพของดิสก์
1. ระยะเวลาการค้นหา (Seek Time)
2. ระยะเวลาที่ใช้หมุนดิสก์(Rotational Latency)
3. ระยะเวลาการโอนย้ายข้อมูล (Transfer Time)
วิธีการจัดเวลาการใช้ดิสก์
1. การจัดการเวลาแบบมาก่อน-ได้ก่อน (First Come-First Serve Scheduling: FCFS)
2. การจัดการเวลาแบบเวลาในการค้นหาสั้นที่สุดได้ก่อน (Shortest Seek Time First Scheduling)
3. การจัดการเวลาแบบกวาด (SCAN Scheduling)
4. การจัดการเวลาแบบกวาดเป็นวง (C-SCAN Scheduling)
5. การจัดการเวลา LOOK (LOOK Scheduling)
โครงสร้างดิสก์แบบ RAID
1. RAID ระดับ 0 Non-Redundant Striping
2. RAID ระดับ 1 Disk Mirroring
3. RAID ระดับ 2 Memoru-Style Error-Correcting Codes
4. RAID ระดับ 3 Bit-Interleaved Parity
5. RAID ระดับ 4 Block-Interleaved Parity
6. RAID ระดับ 5 Block-Interleaved Distrbuted Parity
7. RAID ระดับ 6 P + Q Redundancy