Ako sa pristupuje k údajom z priameho úložiska?

Priame úložisko označuje architektúru úložiska, ktorá umožňuje aplikáciám pristupovať k údajom priamo z pamäťových zariadení, pričom sa obchádza operačný systém a súborový systém. Tento prístup môže výrazne znížiť latenciu a zlepšiť výkon aplikácií, ktoré vyžadujú rýchly prístup k veľkému množstvu údajov, ako sú vedecké simulácie, úpravy videa a správa databáz.

Tu je návod, ako sa pristupuje k údajom z priameho úložiska:

1. Priamy prístup do pamäte (DMA): Priame ukladanie sa spolieha na DMA, hardvérovú funkciu, ktorá umožňuje periférnym zariadeniam (ako sú úložné zariadenia) priamy prístup k pamäti bez zapojenia CPU. To eliminuje réžiu kopírovania údajov medzi úložným zariadením a vyrovnávacími pamäťami operačného systému.

2. I/O mapované v pamäti: Pri priamom ukladaní sa pamäť pamäťového zariadenia mapuje do adresného priestoru aplikácie. To umožňuje aplikácii pristupovať k údajom v úložnom zariadení, ako keby boli súčasťou hlavnej pamäte systému.

3. NVMe (Non-Volatile Memory Express): NVMe je protokol vysokorýchlostného rozhrania špeciálne navrhnutý pre disky SSD (Solid State Drive). Jednotky NVMe sa pripájajú priamo k zbernici PCIe (Peripheral Component Interconnect Express), čím sa obchádza pomalšie rozhranie SATA. To umožňuje výrazne vyššie rýchlosti prenosu dát v porovnaní s tradičnými úložnými zariadeniami.

4. RDMA (priamy vzdialený prístup do pamäte): RDMA je technológia, ktorá umožňuje priamy prístup k pamäti medzi dvoma alebo viacerými počítačmi cez vysokorýchlostnú sieť. RDMA obchádza operačný systém a sieťový zásobník, čo umožňuje prenosy údajov s nízkou latenciou. Bežne sa používa v prostredí vysokovýkonných výpočtov (HPC) a dátových centier.

5. Dátové štruktúry a rozhrania API: Systémy priameho ukladania zvyčajne poskytujú špecifické dátové štruktúry a aplikačné programové rozhrania (API), ktoré umožňujú aplikáciám priamo interagovať s úložným zariadením. Tieto rozhrania API poskytujú funkcie na čítanie, zápis a správu údajov a ponúkajú jemnú kontrolu nad prístupom k údajom.

Stručne povedané, priame ukladanie umožňuje aplikáciám obísť operačný systém a súborový systém pomocou DMA a pamäťovo mapovaných I/O na priamy prístup k údajom v pamäti pamäťového zariadenia. Tento prístup znižuje latenciu a zlepšuje výkon aplikácií, ktoré vyžadujú rýchly prístup k veľkým súborom údajov. Technológie NVMe a RDMA ďalej zvyšujú rýchlosti prenosu dát, vďaka čomu je priame ukladanie vhodné pre náročné pracovné zaťaženie v rôznych odvetviach.

• Predchádzajúca strana: Koľko MB je v 20 kilobajtoch? 
• Ďalšia strana: Ako postupovať pri používaní disku na obnovenie počítača?