Система хранения файлов на диске


Система хранения файлов на компьютере

Информация для неопытных об особенностях хранения данных на компьютере, а также о навигации (перемещении) пользователя по файловой структуре компьютера.

Что такое локальный диск

Все данные на компьютере хранятся на его внутреннем запоминающем устройстве, которое может состоять из одного или нескольких разделов, называемых логическими разделами или локальными дисками. Локальные диски обозначаются латинскими буквами (C, D, E, F и др.).

На каждом таком диске находятся файлы (текстовые документы, фотографии, видео, музыка, программы и др.), которые, как правило, располагаются там не хаотично, а в систематизированном виде. Для систематизации пользователь может «раскладывать» файлы в папки, которые в свою очередь могут помещаться в другие папки (папки более высокого уровня) и т.д. Больше о файлах и папках можно узнать из нашей статьи «Файлы и папки».

Таким образом, пользователь создает на своем компьютере четкую, многоуровневую и удобную для себя систему хранения файлов, в которой он всегда может отыскать все необходимое.

Например, запоминающее устройство компьютера может состоять из нескольких локальных дисков (логических разделов). В любом из них пользователь может создать папки с названиями «Книги», «Документы», «Фотографии», «Фильмы», «Музыка» и т.д. В каждой из этих папок можно сделать дополнительные папки. Например, в папке «Музыка» создать папки «Рок», «Шансон», «Поп» и др. В каждой такой папке можно хранить файлы или другие папки.

Схематично систему хранения файлов на компьютере можно изобразить так:

В описанной выше системе хранения данных у каждого файла или папки есть своеобразный «адрес». Например, «адрес» папки может выглядеть так: H://Музыка/Рок/Ария. Это значит, что папка с названием «Ария» находится в папке «Рок», которая в свою очередь находится в папке «Музыка», которая лежит в логическом разделе «H» компьютера.

Адрес файла (папки) чаще называют путем к файлу (папке).

На каждом конкретном компьютере система хранения файлов всегда уникальна, поскольку каждый пользователь создает на запоминающем устройстве собственную структуру папок в зависимости от своих потребностей и предпочтений.

Это не касается некоторых системных папок, которые есть на каждом компьютере. Эти папки на всех компьютерах имеют одинаковые названия и расположены всегда по одному и тому же пути. В них содержатся файлы операционной системы и важных программ. Вносить какие-либо изменения в эти папки можно только тогда, когда вы уверены в правильности своих действий. Иначе компьютер может прийти в нерабочее состояние. Вот список этих папок. Запомните их и никогда ничего не изменяйте в них без необходимости:

• C://Windows

• C://Program Files

• C://Documents and Settings.

Перемещение по файловой системе компьютера

Если вам не известен точный путь к искомой на компьютере папке или файлу, лучше воспользоваться поиском.

Если же путь известен, самый простой способ «добраться» до папки или файла - пройти по пути его расположения. Например, чтобы открыть папку H://Музыка/Рок/Ария, необходимо открыть сначала локальный диск H, затем открыть находящуюся на нем папку «Музыка», в папке «Музыка» открыть папку «Рок», и уже в ней перейти в папку «Ария».

Как это сделать:

1. Открываем раздел с названием «Компьютер» или «Мой компьютер». Для этого необходимо найти на рабочем столе значок с названием «Компьютер» («Мой компьютер»), навести на него указатель мышки (см. изображение справа) и дважды нажать левую кнопку мышки (с максимально коротким перерывом между нажатиями).

Напомню, что рабочий стол – это пространство экрана компьютера, когда все программы или окна Windows закрыты либо свернуты.

Если на рабочем столе компьютера такого значка нет, его можно найти в меню «Пуск». Для входа в это меню предназначена кнопка, находящаяся в левом нижнем углу экрана. Она может быть прямоугольной с надписью «Пуск» или же в виде круглой эмблемы Windows (см. на изображении справа). На эту кнопку необходимо навести указатель мышки, и нажать левую кнопку мышки.

Открыть меню «Пуск» можно другим способом – нажать на клавиатуре кнопку Win. Эта кнопка чаще всего вместо надписи отмечена эмблемой Windows. Находится она в левом ближнем углу клавиатуры, между кнопками Ctrl и Alt.

2. В открытом разделе «Компьютер» отображается список всех локальных дисков и некоторых других устройств компьютера (см. изображение ниже). Чтобы открыть любой из локальных дисков (в нашем случае Локальный диск H) необходимо навести на него указатель мышки и дважды, с минимальным интервалом, нажать левую кнопку мышки.

В открытом локальном диске аналогичным образом (двойным кликом левой кнопки мышки) можно открыть любую папку (в нашем случае папка «Музыка»). В этой папке таким же способом можно открыть другую папку, и так, пока не доберетесь до целевой папки.

Если на каком-то этапе возникнет необходимость вернуться на ступеньку назад, нужно навести указатель мышки на кнопку со стрелочкой, указывающей влево, и щелкнуть левой кнопкой мышки. Кнопка со стрелочкой находится в левом верхнем углу любой открытой папки. Чаще всего она бывает синего либо зеленого цвета (см. изображение справа).

Описанный выше способ навигации по файловой системе компьютера является самым простым и, следственно, наиболее часто используемым. Но он не всегда удобен. Особенно, если речь идет о доступе к папкам или файлам, лежащим в файловой системе достаточно «глубоко».

Есть несколько способов сделать навигацию более удобной, среди которых наиболее простыми являются:

1. Использование ярлыков. Подробнее о том, что такое ярлык, читайте в нашей статье «Ярлык и как его создать»;

2. Использование Проводника Windows.

Проводник – это своеобразная «карта» файловой системы компьютера, наглядно отображающая все ее элементы (логические разделы и находящиеся в них папки). Щелкнув левой кнопкой мышки по любому из объектов этой «карты», пользователь моментально попадает в соответствующий раздел, без необходимости прохождения полного пути к нему (см. изображение справа).

Проводник всегда отображается в левой части любого открытого раздела или папки. Если на вашем компьютере проводник не отображается, нужно:

• навести указатель мышки на значок «Мой компьютер» (о нем речь шла выше), значок логического раздела или любой папки, которую нужно открыть;

• нажать правую кнопку мышки;

• в открывшемся контекстном меню навести указатель мышки на пункт «проводник» и нажать левую кнопку мышки.

www.chaynikam.info

Опишите систему хранения файлов на диске

Опишите систему хранения файлов на диске.
Просмотров: 888 | Добавил: аgent (21.08.2018) (Изменено: 21.08.2018)

Всего ответов: 3

0 Biz-ledy 21.08.2018 оставил(а) комментарий: На каждом компьютерном носителе информации может хранить­ся огромное количество файлов — десятки и даже сотни тысяч.

Все файлы хранятся в определенной системе: пап­ках (каталогах), которые, в свою очередь, могут содержаться в других папках (быть вложенными в них) и т. д. Каждый каталог также получает соб­ственное имя.

0 V_V 21.08.2018 оставил(а) комментарий: Диск представляет из себя одну большую папку (корневой каталог), в которой можно создавать другие папки для хранения файлов. Файл можно создать, редактировать (как содержимое файла, так и название, то есть, переименовать), переместить в другую папку, скопировать\вставить, удалить. 0 buzz 21.08.2018 оставил(а) комментарий: На диске собственно хранятся не файлы, а их кодировки в виде намагниченных точек. Операционная система компьютера преобразует кодировки файлов в изображение на мониторе, создавая тем самым графический интерфейс пользователя. Архитектура почти всех ОС построена по принципу дерева от корня (Локального диска) - к веточкам (папкам, подпапкам и файлам), к сведению, но это уже система транскодирования а не хранения.

ingvarr.net.ru

Опишите систему хранения файлов на диске. Организация файловой системы

Если вы ищете информацию на тему «опишите систему хранения файлов на диске», то вы на правильном пути! Любые данные, которые есть на компьютере, должны быть доступными при последующем использовании. Но как реализован такой механизм? Сложен он или нет?

Что такое система хранения файлов

Под системой хранения файлов понимают программно-аппаратное решение, направленное на то, чтобы обеспечить надежное хранение всей расположенной информации. Они могут выступать в качестве главной или дополнительной части центра по обработке данных. Вот так вы можете ответить, если вам поставят задачу: «Опишите систему хранения файлов на диске». Кроме краткого изречения, существуют и ещё более сложные моменты: протоколы, виды, технологии.

Протоколы

В качестве протоколов хранения и передачи данных используется ряд разработок. Некоторые в ограниченном количестве, другие весьма популярны. На данный момент активно внедряется iSCSI, поэтому рассказа о протоколах будет вестись на её примере. Данная технология направлена на работу через обычную сетевую инфраструктуру. Позволяет подключать к рабочим станциям или серверам устройства хранения для последующего использования таким образом, будто они - составляющие компьютера. О преимуществах такого протокола можно сказать:

  1. Его работа обходится дешево, если вообще не бесплатно (условно).
  2. Программный модуль данного протокола может работать со всеми популярными операционными системами. В некоторых он является установленным по умолчанию, в других – его можно скачать и самому добавить в список протоколов компьютера.
  3. Эксплуатация возможна сразу же после завершения процесса монтирования.
  4. Поскольку данный протокол использует интернет-адрес, то он может передавать данные в любое место планеты, где есть покрытие.

Имеет он не только преимущества, но и недочеты. В целом, у него есть только один существенный недостаток: привязка к интернет-адресу и невозможность полноценного функционирования без него.

Виды систем

В современном мире зависимо от потребностей используется 4 системы хранения файлов:

  1. DAS. Под нею понимают диски, непосредственно подключенные к вычислительной системе. Всё, что напрямую подсоединено к используемому компьютеру, использует данную систему.
  2. NAS. Эта система знакома любителям локальных сетей. Она предоставляет доступ к внутренним файлам и документам только тем устройствам, которые были опознаны как «свои».
  3. SAN. С точки зрения пользователя можно описать данную систему как локальный диск, к которому подключение осуществляется из сети при использовании протоколов удаленного доступа к файлам.
  4. CAS. Это архитектура хранения, в которой значительную роль играет образ хранимых данных. Он хэшируется и используется, чтобы найти информацию в системе хранения или отдельных устройствах. По сути, данную архитектуру можно сравнить со специальной базой, в которой вычисленный хэш – это инструмент быстрого поиска в содержимом. Данная система с легкостью поддаётся децентрализации, что существенно увеличивает стойкость и надежность. Но к недостаткам следует отнести небольшую скорость взаимодействия, что не позволяет широкомасштабно её использовать. Сейчас данная архитектура используется в качестве хранилища для архивных данных, или тех, что должны быть долговременными.

Технологии, используемые для хранения данных

В рамках систем существует множество подходов к хранению данных, которые позволяют оптимизировать использование диска и подстраховаться на случай непредвиденных ситуаций:

  1. Резервное копирование. Представляет собой упреждающее создание копий информации, которая может быть удалена и которая может понадобиться опять. Важную роль играет размер файла. При полном резервировании затрагивает всю систему и файлы. При инкрементальном копировании сохраняется только часть. Выбор поиска осуществляется по тем, которые изменялись со времени прохождения последнего резервирования. Обычно сохранённые данные имеет диск С или специально созданное для этих целей хранилище.
  2. Репликация. Бывает синхронной и асинхронной. Под первой понимают размещение данных, которые находятся в разных системах хранения (хотя может быть и использование двух дисков в одной системе). При этом запись информации осуществляется одновременно. Асинхронной репликацией называется запись данных, которая осуществляется не в одно и то же время, а при удобном случае. Такой подход позволяет преодолевать разницу скоростей, но данные никогда не будут полностью идентичными. Хотя и будут к этому стремиться. В качестве попытки объединить была создана технология полусинхронной репликации. Её суть заключается в том, что запись начинает вестись одновременно, но используются каналы передачи на полную мощность. И если где-то процесс завершается, то в другом он продолжается до завершения. При этом данные разнятся по минимуму.
  3. Дедупликация. Специальный метод, который при сжатии массива данных исключает дублирующие копии всех повторяющихся файлов. Особенно важный метод, когда размер файла копии и их количество очень высоки. Используется для оптимизации используемого места.

Но это ещё пока не полный ответ на задачу «опишите систему хранения файлов на диске». Для полноценного разбирательства необходимо рассмотреть ещё память.

Постоянная память

Под ней понимают хранение данных, которые не должны зависеть от энергоснабжения системы. Также ее называют энергонезависимой памятью. В этом секторе выделяется место на диске для хранения имен файлов. Это необходимо для поиска по сохраненной информации. Также здесь хранится вся «постоянная» информация, которая извлекается пользователем. В качестве примера данных можно привести рабочие файлы, игры, сохранённые документы, папки. Размещенная в ней информация может быть извлечена даже по истечении десятилетий с момента записи и прекращения подачи электроэнергии. Примером может послужить диск С, на котором располагаются файлы операционной системы. Ведь как бы было, если бы они стерлись? Можно ли было бы запустить компьютер? Без дополнительных манипуляций – нет!

Оперативная память

Есть оперативная, или энергозависимая память. Её особенность заключается в том, что необходимо постоянное обеспечения электричеством. Одновременно её размер обозначает возможность компьютера заниматься определённым количеством действий, и, по сути, от неё зависит его мощность. Именно она отвечает за диски, папки, файлы и документы, которые сейчас активны и работают. Следует отметить, что программное увеличение оперативной памяти без усовершенствования аппаратной части компьютера в большинстве случаев чревато нарушениями работоспособности всей системы (не только хранения данных).

Кэш-память

Также называется памятью быстрого доступа. В ней содержится информация, вызов которой наиболее вероятен. Особенность в том, что и постоянная, и кэш-память содержат одни и те же данные. Но ввиду того, что вторая более быстрая, сначала осуществляется поиск по ней. Если не было найдено совпадений, то компьютер будет искать уже в постоянной памяти. При обнаружении совпадений в кэш изменения будут внесены сначала сюда. А потом, по возможности, в постоянную память. Общим недостатком кэш является его относительно малый размер. Хранение файлов на дисках компьютера ограничено аппаратной составляющей для всех видов памяти. Поэтому при желании изменить размеры необходимо устанавливать что-то лучшее и одновременно совместимое с другими системами.

Заключение

Как видите, система хранения данных – это довольно сложный механизм. Он включает в себя различные протоколы (из которых был рассмотрен только один ввиду огромного массива информации), разные виды, организационные подходы и технологии, а также памяти. Вот теперь можно сказать, что ответ на просьбу «опишите систему хранения файлов на диске» дан.

fb.ru

Хранение файлов

За последнее время мне пришлось активно работать с сайтами, которые большие объемы информации хранят в файловой системе. Это разнообразные сайты фото и файловых хостингов, а также сайты с загрузкой видео контента, некоторые сайты проектировались и программировались мной с нуля, некоторые переписывались, дописывались или «приводились в порядок». Должен отметить, что хранение файлов в файловой системе является для многих программистов областью, которая проходит мимо их внимания. Для начала дам небольшой обзор распространенных ошибок: 1. файл храниться в файловой системе под кириллическим названием. Собственно, происходит следующее: пользователь загружает файл под именем, скажем, «безымянный-1.jpg», программист с тем же именем запихивает его в каталог, в котором хранятся файлы. Надеюсь, не нужно объяснять какие проблемы это за собой может повлечь? 2. файл храниться под тем же названием, под которым он был загружен пользователем, но символы не входящие в латинский алфавит транслитерированы. Уже лучше, но все равно данный способ вызывает множество проблем, например пользователи очень любят грузить файлы с одинаковыми названиями))) И дело не в том, что они такие злые, например мой фотоаппарат после каждой очистки карты памяти начинает нумерацию фотографий с 00001. И третья самая распространенная ошибка: 3. Хранения в директории количества файлов превышающих возможности файловой системы. Рассмотрим эту ситуацию на конкретном примере, переписывал я файловый хостинг, большой, на момент переписывания объем информации вплотную приближался к четырем терабайтам, и это притом, что 80 процентов файлов были картинками. Все файлы на диске (дисков было 4 каждый по терабайту) случайным образом раскидывались по двум десяткам директорий, и так до заполнения диска, потом программа переходила на следующий диск. В результате для того что бы открыть директорию вебсерверу требовалось около трех секунд. Согласитесь, это катастрофически много. В каждой директории на диске находилось около двадцати тысяч файлов. Проанализировав несколько таких ситуаций, я попробовал вывести способ хранения файлов, который бы удовлетворял следующим условиям: 1. директория не должна тормозить, то есть в одной директории не должно храниться более 1000 файлов или каталогов (число взято с запасом). 2. имена файлов не должны повторяться. 3. желательно не хранить две копии одного файла. После некоторых раздумий, я пришел к следующей схеме, которой и хочу поделиться с коллегами программистами. Начну с последнего требования не хранить две копии файла. Для определения целостности файла давно и вполне успешно используется md5 хеш для php, эта задача решается функцией md5_file(filename), которая вычисляет MD5 хэш файла, имя которого задано аргументом filename используя алгоритм MD5 RSA Data Security, Inc. и возвращает этот хэш. Хэш представляет собой 32-значное шестнадцатеричное число. Если два файла одинаковы у них и хеш будет одинаков, если разные — то разный. Сейчас в меня «полетят камни» сопровождающиеся рассуждениями о коллизиях и ненадежности md5. Отвечу по порядку md5 не надежна? Но мы же не ставим задачу обмануть «вероятного противника»! Мы просто получаем уникальный идентификатор файла и все. А по поводу коллизий… я не настаиваю на повторении моего метода один в один, используйте другую функцию. Только задумайтесь, два в двести пятьдесят шестой степени это — очень много! Если мне говорят, про возможность возникновения коллизий, я прошу человека привести пример двух строк или двух файлов, md5 хеш, которых одинаков… пока еще мне не было приведено такой пары так, что возможность является чисто теоретической. Пункт второй – «имена файлов не должны повторяться, напрямую вытекает из третьего. Если в качестве имени файла на диске мы используем строку его md5 хеша, то имена файлов не повторяются (реальные имена файлов (те, которые загрузил пользователь), мы можем хранить в базе данных). В случае загрузки пользователями двух одинаковых файлов, мы получаем у них одинаковые имена. И первое — файлы не будут дублированы, второе — мы не беспокоимся по поводу имен в директориях. Теперь чуть более сложно, по поводу хранения файлов на диске. Я создаю структуру вложенных каталогов, опираясь на имена файлов. Здесь тоже полный простор для фантазии. Я ни в коем случае не призываю слепо копировать мой способ. Обычно я делаю два, три уровня вложенности каталогов. Первый уровень — это первые две буквы названия файла (не забыли, название файла это его md5 хеш!); второй уровень это третья и четвертая буквы… Каждый уровень вложенности дает мне * на 256 каталогов. То есть, если в один каталог я могу загрузить не более 1000 файлов, то при одном уровне вложенности я могу безопасно разместить на диске 256 000 файлов; при двух уровнях вложенности – 65 536 000; при трех – 16 777 216 000 и так далее. Длинна строки md5 хеша позволяет нам сделать 16 уровней вложенности в каталогах. На мой взгляд, этого хватит для обеспечения работы самых емких дисков. Хотя, исходя из практика, обычно, и трех уровней хватает «за глаза» для проектов любой сложности.

P.S. Обновленный и развернутый вариант (написан по итогам обсуждения)

Теги:
  • файлы
  • php
  • файловая система
  • web-разработка

habr.com

Опишите систему хранения файлов на диске. Организация файловой системы

Компьютеры 11 января 2016

Если вы ищете информацию на тему «опишите систему хранения файлов на диске», то вы на правильном пути! Любые данные, которые есть на компьютере, должны быть доступными при последующем использовании. Но как реализован такой механизм? Сложен он или нет?

Что такое система хранения файлов

Под системой хранения файлов понимают программно-аппаратное решение, направленное на то, чтобы обеспечить надежное хранение всей расположенной информации. Они могут выступать в качестве главной или дополнительной части центра по обработке данных. Вот так вы можете ответить, если вам поставят задачу: «Опишите систему хранения файлов на диске». Кроме краткого изречения, существуют и ещё более сложные моменты: протоколы, виды, технологии.

Протоколы

В качестве протоколов хранения и передачи данных используется ряд разработок. Некоторые в ограниченном количестве, другие весьма популярны. На данный момент активно внедряется iSCSI, поэтому рассказа о протоколах будет вестись на её примере. Данная технология направлена на работу через обычную сетевую инфраструктуру. Позволяет подключать к рабочим станциям или серверам устройства хранения для последующего использования таким образом, будто они - составляющие компьютера. О преимуществах такого протокола можно сказать:

  1. Его работа обходится дешево, если вообще не бесплатно (условно).
  2. Программный модуль данного протокола может работать со всеми популярными операционными системами. В некоторых он является установленным по умолчанию, в других – его можно скачать и самому добавить в список протоколов компьютера.
  3. Эксплуатация возможна сразу же после завершения процесса монтирования.
  4. Поскольку данный протокол использует интернет-адрес, то он может передавать данные в любое место планеты, где есть покрытие.

Имеет он не только преимущества, но и недочеты. В целом, у него есть только один существенный недостаток: привязка к интернет-адресу и невозможность полноценного функционирования без него.

Виды систем

В современном мире зависимо от потребностей используется 4 системы хранения файлов:

  1. DAS. Под нею понимают диски, непосредственно подключенные к вычислительной системе. Всё, что напрямую подсоединено к используемому компьютеру, использует данную систему.
  2. NAS. Эта система знакома любителям локальных сетей. Она предоставляет доступ к внутренним файлам и документам только тем устройствам, которые были опознаны как «свои».
  3. SAN. С точки зрения пользователя можно описать данную систему как локальный диск, к которому подключение осуществляется из сети при использовании протоколов удаленного доступа к файлам.
  4. CAS. Это архитектура хранения, в которой значительную роль играет образ хранимых данных. Он хэшируется и используется, чтобы найти информацию в системе хранения или отдельных устройствах. По сути, данную архитектуру можно сравнить со специальной базой, в которой вычисленный хэш – это инструмент быстрого поиска в содержимом. Данная система с легкостью поддаётся децентрализации, что существенно увеличивает стойкость и надежность. Но к недостаткам следует отнести небольшую скорость взаимодействия, что не позволяет широкомасштабно её использовать. Сейчас данная архитектура используется в качестве хранилища для архивных данных, или тех, что должны быть долговременными.

Технологии, используемые для хранения данных

В рамках систем существует множество подходов к хранению данных, которые позволяют оптимизировать использование диска и подстраховаться на случай непредвиденных ситуаций:

  1. Резервное копирование. Представляет собой упреждающее создание копий информации, которая может быть удалена и которая может понадобиться опять. Важную роль играет размер файла. При полном резервировании затрагивает всю систему и файлы. При инкрементальном копировании сохраняется только часть. Выбор поиска осуществляется по тем, которые изменялись со времени прохождения последнего резервирования. Обычно сохранённые данные имеет диск С или специально созданное для этих целей хранилище.
  2. Репликация. Бывает синхронной и асинхронной. Под первой понимают размещение данных, которые находятся в разных системах хранения (хотя может быть и использование двух дисков в одной системе). При этом запись информации осуществляется одновременно. Асинхронной репликацией называется запись данных, которая осуществляется не в одно и то же время, а при удобном случае. Такой подход позволяет преодолевать разницу скоростей, но данные никогда не будут полностью идентичными. Хотя и будут к этому стремиться. В качестве попытки объединить была создана технология полусинхронной репликации. Её суть заключается в том, что запись начинает вестись одновременно, но используются каналы передачи на полную мощность. И если где-то процесс завершается, то в другом он продолжается до завершения. При этом данные разнятся по минимуму.
  3. Дедупликация. Специальный метод, который при сжатии массива данных исключает дублирующие копии всех повторяющихся файлов. Особенно важный метод, когда размер файла копии и их количество очень высоки. Используется для оптимизации используемого места.

Но это ещё пока не полный ответ на задачу «опишите систему хранения файлов на диске». Для полноценного разбирательства необходимо рассмотреть ещё память.

Постоянная память

Под ней понимают хранение данных, которые не должны зависеть от энергоснабжения системы. Также ее называют энергонезависимой памятью. В этом секторе выделяется место на диске для хранения имен файлов. Это необходимо для поиска по сохраненной информации. Также здесь хранится вся «постоянная» информация, которая извлекается пользователем. В качестве примера данных можно привести рабочие файлы, игры, сохранённые документы, папки. Размещенная в ней информация может быть извлечена даже по истечении десятилетий с момента записи и прекращения подачи электроэнергии. Примером может послужить диск С, на котором располагаются файлы операционной системы. Ведь как бы было, если бы они стерлись? Можно ли было бы запустить компьютер? Без дополнительных манипуляций – нет!

Оперативная память

Есть оперативная, или энергозависимая память. Её особенность заключается в том, что необходимо постоянное обеспечения электричеством. Одновременно её размер обозначает возможность компьютера заниматься определённым количеством действий, и, по сути, от неё зависит его мощность. Именно она отвечает за диски, папки, файлы и документы, которые сейчас активны и работают. Следует отметить, что программное увеличение оперативной памяти без усовершенствования аппаратной части компьютера в большинстве случаев чревато нарушениями работоспособности всей системы (не только хранения данных).

Кэш-память

Также называется памятью быстрого доступа. В ней содержится информация, вызов которой наиболее вероятен. Особенность в том, что и постоянная, и кэш-память содержат одни и те же данные. Но ввиду того, что вторая более быстрая, сначала осуществляется поиск по ней. Если не было найдено совпадений, то компьютер будет искать уже в постоянной памяти. При обнаружении совпадений в кэш изменения будут внесены сначала сюда. А потом, по возможности, в постоянную память. Общим недостатком кэш является его относительно малый размер. Хранение файлов на дисках компьютера ограничено аппаратной составляющей для всех видов памяти. Поэтому при желании изменить размеры необходимо устанавливать что-то лучшее и одновременно совместимое с другими системами.

Заключение

Как видите, система хранения данных – это довольно сложный механизм. Он включает в себя различные протоколы (из которых был рассмотрен только один ввиду огромного массива информации), разные виды, организационные подходы и технологии, а также памяти. Вот теперь можно сказать, что ответ на просьбу «опишите систему хранения файлов на диске» дан.

Источник: fb.ru

monateka.com

Опишите систему хранения файлов на диске. Организация файловой системы

Если вы ищете информацию на тему «опишите систему хранения файлов на диске», то вы на правильном пути! Любые данные, которые есть на компьютере, должны быть доступными при последующем использовании. Но как реализован такой механизм? Сложен он или нет?

Что такое система хранения файлов

Под системой хранения файлов понимают программно-аппаратное решение, направленное на то, чтобы обеспечить надежное хранение всей расположенной информации. Они могут выступать в качестве главной или дополнительной части центра по обработке данных. Вот так вы можете ответить, если вам поставят задачу: «Опишите систему хранения файлов на диске». Кроме краткого изречения, существуют и ещё более сложные моменты: протоколы, виды, технологии.

Протоколы

В качестве протоколов хранения и передачи данных используется ряд разработок. Некоторые в ограниченном количестве, другие весьма популярны. На данный момент активно внедряется iSCSI, поэтому рассказа о протоколах будет вестись на её примере. Данная технология направлена на работу через обычную сетевую инфраструктуру. Позволяет подключать к рабочим станциям или серверам устройства хранения для последующего использования таким образом, будто они - составляющие компьютера. О преимуществах такого протокола можно сказать:

  1. Его работа обходится дешево, если вообще не бесплатно (условно).
  2. Программный модуль данного протокола может работать со всеми популярными операционными системами. В некоторых он является установленным по умолчанию, в других – его можно скачать и самому добавить в список протоколов компьютера.
  3. Эксплуатация возможна сразу же после завершения процесса монтирования.
  4. Поскольку данный протокол использует интернет-адрес, то он может передавать данные в любое место планеты, где есть покрытие.

Имеет он не только преимущества, но и недочеты. В целом, у него есть только один существенный недостаток: привязка к интернет-адресу и невозможность полноценного функционирования без него.

Виды систем

В современном мире зависимо от потребностей используется 4 системы хранения файлов:

  1. DAS. Под нею понимают диски, непосредственно подключенные к вычислительной системе. Всё, что напрямую подсоединено к используемому компьютеру, использует данную систему.
  2. NAS. Эта система знакома любителям локальных сетей. Она предоставляет доступ к внутренним файлам и документам только тем устройствам, которые были опознаны как «свои».
  3. SAN. С точки зрения пользователя можно описать данную систему как локальный диск, к которому подключение осуществляется из сети при использовании протоколов удаленного доступа к файлам.
  4. CAS. Это архитектура хранения, в которой значительную роль играет образ хранимых данных. Он хэшируется и используется, чтобы найти информацию в системе хранения или отдельных устройствах. По сути, данную архитектуру можно сравнить со специальной базой, в которой вычисленный хэш – это инструмент быстрого поиска в содержимом. Данная система с легкостью поддаётся децентрализации, что существенно увеличивает стойкость и надежность. Но к недостаткам следует отнести небольшую скорость взаимодействия, что не позволяет широкомасштабно её использовать. Сейчас данная архитектура используется в качестве хранилища для архивных данных, или тех, что должны быть долговременными.

Технологии, используемые для хранения данных

В рамках систем существует множество подходов к хранению данных, которые позволяют оптимизировать использование диска и подстраховаться на случай непредвиденных ситуаций:

  1. Резервное копирование. Представляет собой упреждающее создание копий информации, которая может быть удалена и которая может понадобиться опять. Важную роль играет размер файла. При полном резервировании затрагивает всю систему и файлы. При инкрементальном копировании сохраняется только часть. Выбор поиска осуществляется по тем, которые изменялись со времени прохождения последнего резервирования. Обычно сохранённые данные имеет диск С или специально созданное для этих целей хранилище.
  2. Репликация. Бывает синхронной и асинхронной. Под первой понимают размещение данных, которые находятся в разных системах хранения (хотя может быть и использование двух дисков в одной системе). При этом запись информации осуществляется одновременно. Асинхронной репликацией называется запись данных, которая осуществляется не в одно и то же время, а при удобном случае. Такой подход позволяет преодолевать разницу скоростей, но данные никогда не будут полностью идентичными. Хотя и будут к этому стремиться. В качестве попытки объединить была создана технология полусинхронной репликации. Её суть заключается в том, что запись начинает вестись одновременно, но используются каналы передачи на полную мощность. И если где-то процесс завершается, то в другом он продолжается до завершения. При этом данные разнятся по минимуму.
  3. Дедупликация. Специальный метод, который при сжатии массива данных исключает дублирующие копии всех повторяющихся файлов. Особенно важный метод, когда размер файла копии и их количество очень высоки. Используется для оптимизации используемого места.

Но это ещё пока не полный ответ на задачу «опишите систему хранения файлов на диске». Для полноценного разбирательства необходимо рассмотреть ещё память.

Постоянная память

Под ней понимают хранение данных, которые не должны зависеть от энергоснабжения системы. Также ее называют энергонезависимой памятью. В этом секторе выделяется место на диске для хранения имен файлов. Это необходимо для поиска по сохраненной информации. Также здесь хранится вся «постоянная» информация, которая извлекается пользователем. В качестве примера данных можно привести рабочие файлы, игры, сохранённые документы, папки. Размещенная в ней информация может быть извлечена даже по истечении десятилетий с момента записи и прекращения подачи электроэнергии. Примером может послужить диск С, на котором располагаются файлы операционной системы. Ведь как бы было, если бы они стерлись? Можно ли было бы запустить компьютер? Без дополнительных манипуляций – нет!

Оперативная память

Есть оперативная, или энергозависимая память. Её особенность заключается в том, что необходимо постоянное обеспечения электричеством. Одновременно её размер обозначает возможность компьютера заниматься определённым количеством действий, и, по сути, от неё зависит его мощность. Именно она отвечает за диски, папки, файлы и документы, которые сейчас активны и работают. Следует отметить, что программное увеличение оперативной памяти без усовершенствования аппаратной части компьютера в большинстве случаев чревато нарушениями работоспособности всей системы (не только хранения данных).

Кэш-память

Также называется памятью быстрого доступа. В ней содержится информация, вызов которой наиболее вероятен. Особенность в том, что и постоянная, и кэш-память содержат одни и те же данные. Но ввиду того, что вторая более быстрая, сначала осуществляется поиск по ней. Если не было найдено совпадений, то компьютер будет искать уже в постоянной памяти. При обнаружении совпадений в кэш изменения будут внесены сначала сюда. А потом, по возможности, в постоянную память. Общим недостатком кэш является его относительно малый размер. Хранение файлов на дисках компьютера ограничено аппаратной составляющей для всех видов памяти. Поэтому при желании изменить размеры необходимо устанавливать что-то лучшее и одновременно совместимое с другими системами.

Заключение

Как видите, система хранения данных – это довольно сложный механизм. Он включает в себя различные протоколы (из которых был рассмотрен только один ввиду огромного массива информации), разные виды, организационные подходы и технологии, а также памяти. Вот теперь можно сказать, что ответ на просьбу «опишите систему хранения файлов на диске» дан.

autogear.ru


Смотрите также