Η Επιλογή Αποθηκευτικού Μέσου

Τα μαγνητικά  μέσα αποθήκευσης υπάρχουν εδώ και αρκετά χρόνια, και έχουν χρησιμοποιηθεί ευρέως σε κάθε είδους εφαρμογή. Παρόλα αυτά, το κόστος ανά MB καθώς και η μειωμένη διάρκεια ζωής τους, έκανε φανερή από πολύ νωρίς την ανάγκη για εύρεση καλύτερων λύσεων για εφαρμογές μαζικής αποθήκευσης αρχείων. Όσον αφορά στα πολυμέσα, το πρόβλημα είναι ακόμα πιο έντονο γιατί το είδος της πληροφορίας είναι γενικά πιο απαιτητικό σε σύγκριση με άλλου είδους εφαρμογές. Επιπλέον, οι περισσότερες εφαρμογές πολυμέσων  απευθύνονται στην ευρύτερη αγορά και δεν μπορεί να δικαιολογηθεί υψηλό κόστος. Τέλος, η διανομή αυτών των εφαρμογών απαιτεί ένα μεταφερόμενο αποθηκευτικό μεγάλης χωρητικότητας. Αυτές τις ανάγκες ικανοποιούν τα οπτικά μέσα αποθήκευσης, τα οποία φαίνονται να κυριαρχούν στον χώρο των πολυμέσων σήμερα. Αυτό δεν σημαίνει ότι η χρήση τους είναι αποκλειστική. Το κύριο πρόβλημα τους είναι η ταχύτητα. Απαιτητικές εφαρμογές, όπως η διανομή video, δεν μπορούν να υλοποιηθούν με οπτικά μέσα.

Γενικά, όχι μόνο σε εφαρμογές πολυμέσων, το πρόβλημα της επιλογής αποθηκευτικού μέσου είναι πολυσύνθετο. Ένας μηχανικός που πρόκειται να κάνει μια τέτοια επιλογή πρέπει να λάβει υπόψη του τους ακόλουθους παράγοντες:

·       την ποσότητα που θα αποθηκευτεί και τον απαιτούμενο χρόνο προσπέλασης και διαμεταγωγής των δεδομένων

·       το είδος της πληροφορίας που πρόκειται να αποθηκευτεί: αριθμητικά δεδομένα, κείμενο, σχέδια, διτονικές ή κλίμακας του γκρίζου εικόνες, έγχρωμες εικόνες, ήχος, video

·       τη μεταβλητότητα της πληροφορίας, τους ρυθμούς με τους οποίους λαμβάνεται και αλλάζει, και τη προβλεπόμενη διάρκεια ζωής της

·       τον αριθμό των αντιγράφων που ζητούνται, τη διανομή αυτών των αντιγράφων, αν απαιτούνται αντίγραφα σε χαρτί, αν το σύστημα πρέπει να είναι μεταφέρσιμο (portable) μεταξύ διαφόρων τοποθεσιών

·       το κόστος της προετοιμασίας της πληροφορίας και των αποθηκευτικών συσκευών

·       τον αριθμό των χρηστών και το επίπεδο εμπειρίας τους

·       την τυχούσα αναγκαιότητα προσπέλασης από είδη υπάρχοντα μηχανήματα, τα πρότυπα, τις απαιτήσεις backup και ασφάλειας

·       τη μετατροπή της υπάρχουσας πληροφορίας στο νέο σύστημα.

Μαγνητικά Αποθηκευτικά Μέσα

Τα μαγνητικά αποθηκευτικά μέσα είναι κατάλληλα για δυναμικά δεδομένα που απαιτούν συχνές αλλαγές και προσπελάσεις. Χρησιμοποιούνται συνήθως κατά την επεξεργασία των δεδομένων, ενώ για την αρχειοθέτηση προτιμούνται τα οπτικά. Μια άλλη χρήση είναι ως cache όπου κρατούνται τα δεδομένα που πρέπει να προσπελαστούν γρήγορα και για index files σε μεγάλες βάσεις δεδομένων. Σε εφαρμογές, όπως το video-on-demand, κατά τις οποίες μεγάλες ποσότητες πληροφορίας που μεταβάλλονται με το χρόνο πρέπει να μεταδοθούν γρήγορα, τα μαγνητικά μέσα είναι η μόνη επιλογή. Σε γενικές γραμμές, οι επιδόσεις των μαγνητικών μέσων είναι 3 φορές μεγαλύτερες σε σχέση με τα οπτικά.

RAID

Σε αντίθεση με τη φιλοσοφία των παλαιότερων μεγάλων συστημάτων, που χρησιμοποιούσαν έναν αλλά ακριβό δίσκο, το RAID (Random Arrays of Inexpensive Disks) χρησιμοποιεί πολλούς φτηνούς. Τα δεδομένα κατανέμονται σε διαφορετικούς φυσικούς δίσκους ,οι οποίοι αποτελούν το συνολικό σύστημα RAID. Ο τρόπος με τον οποίο συνδέονται αυτοί οι δίσκοι επιλέγεται με βάση: τις επιδόσεις και το κόστος του συστήματος και τη διαθεσιμότητα των δεδομένων. Υπάρχουν διάφορα επίπεδα συστημάτων RAID, κάθε ένα εκ των οποίων βελτιστοποιεί κάποιων από αυτούς τους παράγοντες:

·       RAID 0: Βελτιστοποιεί την ταχύτητα. Δεν υπάρχει πλεονασμός δεδομένων[1] (data redundancy). Είναι κατάλληλο για εφαρμογές όπου απαιτούν υψηλές επιδόσεις και μικρή ασφάλεια.

·       RAID 1: Κρατείται ένα αντίγραφο των δεδομένων σε διαφορετικό δίσκο. Η ταχύτητα ανάγνωσης βελτιώνεται, γιατί ο ελεγκτής επιλέγει το πλησιέστερο στα δεδομένα δίσκο. Η εγγραφή είναι σαφώς πιο αργή, γιατί τα δεδομένα εγγράφονται δύο φορές. Ο πλεονασμός το κάνει ιδανικό για δίσκους συστήματος ή για αποθήκευση σημαντικών δεδομένων.

·       RAID 0+1: Συνδυάζει τις τεχνικές βελτιστοποίησης της ταχύτητας του RAID 0 με τον πλεονασμό του RAID 1.

·       RAID 3: Βελτιώνει την ταχύτητα διαμεταγωγής (transfer rate) του συστήματος. Τα δεδομένα εγγράφονται σε τμήματα (chunks) μικρότερα από το μέσο ζητούμενο μέγεθος. Τα chunks διανέμονται σε όλους τους δίσκους. Μια αίτηση εξυπηρέτησης, κατά μέσο όρο, θα ζητήσει περισσότερα από ένα chunks, οπότε η εξυπηρέτηση μπορεί να γίνει από πολλούς δίσκους που λειτουργούν παράλληλα. Άρα με αυτήν τη μέθοδο τα δεδομένα μεταδίδονται πιο γρήγορα.

·       RAID 5: Τα chunks έχουν μεγαλύτερο μέγεθος από το μέσο ζητούμενο. Κατά συνέπεια, μια αίτηση εξυπηρέτησης μπορεί να ικανοποιηθεί από έναν μόνο δίσκο, γεγονός που επιτρέπει την παράλληλη εξυπηρέτηση και άλλων αιτήσεων από τους άλλους δίσκους. Μεγιστοποιείται δηλαδή ο ρυθμός εξυπηρέτησης των πελατών.

·       RAID 6: Η ταχύτητα του είναι παρόμοια με αυτή του RAID 5. Η ταχύτητα εγγραφής είναι λίγο χειρότερη, αλλά μπορεί να αντέξει σφάλματα δύο δίσκων.

Το ενδιαφέρον για την τεχνολογία των δίσκων RAID, όσον αφορά στα πολυμέσα, επικεντρώνεται στην υλοποίηση εξυπηρετητών εφαρμογών πολυμέσων, όπως το video-on-demand. Για παράδειγμα, το σύστημα Digital Equipment’s Video Interactive Information Server χρησιμοποιεί την τεχνολογία RAID 5.