ГОСТР 53195.5—2010
нии различий выдается сообщение об ошибке. Для обнаружения некоторых видов битовых ошибок данные
должны сохраняться инверсно в одном(ой) из двух устройств (областей) памяти и обратно инвертироваться при
считывании.
Для памяти, распределенной на нескольких устройствах (например, на массивах накопителей на жестких
дисках), применяют так называемые системы RAID, позволяющие обнаруживать и’или корректировать одиноч
ные и кратные ошибки при считывании, в зависимости от уровня RAID:
- для RAID уровня 0 требуется минимально два диска и обеспечивается наивысшая производительность,
но без защиты от потери и/или повреждения данных. Алгоритм работы основан на разделении данных на сегмен
ты («полоски» — striping). В том случае, если от дисковой системы требуется наивысшая производительность, но
при этом также требуется защита от отказов жестких дисков, и нет недостатка в средствах, устанавливаются
зеркально два RAID-контроллера, и каждый конфигурируется под RAID уровня 0:
- для RAID уровня 1 требуется два диска и фактически осуществляется только зеркальная (mirroring) за
пись-считывание. Такая организация памяти не снижает производительность при считывании, но скорость запи
си снижается, так как приходится выполнять последовательную запись на два диска — сначала на один, затем
на другой:
- для RAID уровня 5 требуется минимально три диска и обеспечивается как защита данных при выходе из
строя жестких дисков, так и приемлемая производительность. Применяется запись как с разделением диска на
полоски (striping), так и с избыточностью (parity). Избыточность составляет один диск в одном массиве, т. е. при
установке трех дисков по 9 ГБ операционная система различит только 18 ГБ. Установив 6 дисков по 9 ГБ. можно
использовать для работы 45 ГБ и т.д. Для контроля данных в RAID уровня 5 используется один избыточный диск
массива данных:
- для RAID уровня 6 также минимально требуется три диска, но для контроля данных используется два
диска. В алгоритме RAID 6 используются два независимых механизма вычисления контрольных значений и два
интеллектуальных метода восстановления данных — 2D-XOR и P+Q. что позволяет восстанавливать данные в
случав отказа дисков и/или блоков данных (рисунок А.7).
ЛйПРМСХИЙДИСЖШЬЙкИДОИВRAIDв Р+4
JI Д **3 ; Д»ж4 j ДисжБ
Рисунок А.7 — Структура размещения блоков данных (D)
и блоков проверки (Р и Q) в системе RAID 6
- для RAID уровня 7 требуются хотя бы один диск и обычное независимое подключение дисков
к RAID-контроллеру. Разбиение на полоски и введение избыточности отсутствуют. Сами диски могут быть отфор
матированы и разбиты на логические диски в необходимой для использования операционной системе. При
использовании RAID других уровней это невозможно. Применение RAID 7 фактически представляет собой
использование RAID-контроллера в качестве обычного, но очень высокопроизводительного SCSI-контроллера
с кэш-памятью;
- для RAID уровня 0 + 1 используется разделение диска на полоски, как в RAID уровня 0. и зеркальная
запись-считывание, как в RAID уровня 1. Отличается повышенной, по сравнению с обычным RAID уровня 1. про
изводительностью, хотя избыточность по-прежнему 100 %;
- для RAID уровня 10 применяется та же архитектура, что и в RAID уровня 0 + 1. но использованная для
дискового массива из нескольких групп дисков. Избыточность соответственно 100 %:
- для RAID уровня 30 используется разделение диска на полоски, но полоска данных распределяется по
большим группам дисков с использованием контроля четности для контроля целостности данных:
-для RAID уровня 50 применяются те же архитектура и принцип действия, что и в RAID уровня 30. но
с использованием операции «исключающее ИЛИ» (XOR) для контроля целостности данных.
Различные варианты данного метода/средства более подробно описаны в (36—39].
А.6 Устройства ввода-вывода и интерфейсы (внешний обмен)
Глобальная цель: обнаружение отказов на устройствах ввода и вывода (цифровых, аналоговых, последова
тельных или параллельных) и лредотвраще-ние передачи недопустимых выходных данных для обработки.
13