Операционные системы. Управление ресурсами
Целостность данных и файловой системы - часть 5
Каждый следующий блок данных помещается на другом физическом диске. В массиве блоков, имеющих одинаковые физические адреса на разных дисках, один блок используется как контрольный. Размещение контрольного блока - "скользящее", как показано на рис.7.5. Контрольный блок содержит результат операции XOR между содержимым блоков с тем же адресом всех остальных дисков. При потере информации на одном из дисков эта информация может быть восстановлена путем выполнения XOR между контрольным блоком и блоками всех уцелевших рабочих дисков.
 Рис.7.5. Технология RAID 5 |
Промышленное применение в настоящее время имеют технологии RAID 0, 1 и 5.
Резервное копирование и даже аппаратная избыточность позволяют уменьшить потери, но не избежать их полностью. В предыдущей главе мы упоминали о том, что все современные файловые системы используют кеширование дискового ввода-вывода, а, следовательно, в них возникает ситуация отложенной или ленивой записи (lazy write), когда данные, уже записанные процессом в файл, на самом деле находятся в буферной оперативной памяти. При сбое системы такие данные могут быть потеряны. Наиболее опасно то, что отложенной записи подвергаются не только данные, но и метаданные файловой системы - дескрипторы дисков и файлов, каталоги и т.п. При потере изменений в метаданных недоступными могут стать все данные на диске. Поэтому в тех ФС, к целостности которых предъявляются высокие требования, ведется протоколирование операций над метаданными - запись информации по повторению или откату операции над метаданными в файл протокола (log) или журнала (journal). При сбое системы восстановление или откат операций производится по журналу. Поскольку журнал также подвергается отложенной записи, периодически производится фиксация контрольной точки - принудительная запись журнала на диск. При сбое системы, таким образом, гарантируется восстановление до последней контрольной точки.
Причиной нарушения целостности может являться одновременный доступ к файлу двух и более процессов.