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English
The final problem with disks is that they are unreliable. Although reliability has increased tremendously over the last few years, disk drives are still the most likely core component of a server to fail. When they do, the results can be catastrophic and replacing a failed disk drive and restoring data can result in server downtime.
Context English Portuguese (Brazil) State
The traditional and obvious solution to this bottleneck is <quote>more spindles</quote>: rather than using one large disk, use several smaller disks with the same aggregate storage space. Each disk is capable of positioning and transferring independently, so the effective throughput increases by a factor close to the number of disks used. A solução tradicional e óbvia para esse gargalo é <quote>mais eixos</quote>: em vez de usar um disco grande, use vários discos menores com o mesmo espaço de armazenamento agregado. Cada disco é capaz de se posicionar e transferir de forma independente, portanto, o rendimento efetivo aumenta em um fator próximo ao número de discos usados.
The actual throughput improvement is smaller than the number of disks involved. Although each drive is capable of transferring in parallel, there is no way to ensure that the requests are evenly distributed across the drives. Inevitably the load on one drive will be higher than on another. A melhoria real da taxa de transferência é menor que o número de discos envolvidos. Embora cada unidade seja capaz de transferir em paralelo, não há como garantir que as solicitações sejam distribuídas uniformemente pelas unidades. Inevitavelmente, a carga em uma unidade será maior que em outra.
<primary>disk concatenation</primary> <primary>Concatenação de disco</primary>
<primary>Vinum</primary> <secondary>concatenation</secondary> <primary>Concatenação </primary> <secondary>Vinum</secondary>
The evenness of the load on the disks is strongly dependent on the way the data is shared across the drives. In the following discussion, it is convenient to think of the disk storage as a large number of data sectors which are addressable by number, rather like the pages in a book. The most obvious method is to divide the virtual disk into groups of consecutive sectors the size of the individual physical disks and store them in this manner, rather like taking a large book and tearing it into smaller sections. This method is called <emphasis>concatenation</emphasis> and has the advantage that the disks are not required to have any specific size relationships. It works well when the access to the virtual disk is spread evenly about its address space. When access is concentrated on a smaller area, the improvement is less marked. <xref linkend="vinum-concat"/> illustrates the sequence in which storage units are allocated in a concatenated organization. A uniformidade da carga nos discos é fortemente dependente da maneira como os dados são compartilhados entre as unidades. Na discussão a seguir, é conveniente pensar no armazenamento em disco como um grande número de setores de dados que são endereçáveis por número, mais ou menos como as páginas de um livro. O método mais óbvio é dividir o disco virtual em grupos de setores consecutivos do tamanho dos discos físicos individuais e armazená-los dessa maneira, mais ou menos como pegar um livro grande e dividi-lo em seções menores. Esse método é chamado de <emphasis>concatenação</emphasis> e tem a vantagem de os discos não precisarem ter nenhum relacionamento de tamanho específico. Ele funciona bem quando o acesso ao disco virtual é distribuído uniformemente sobre seu espaço de endereço. Quando o acesso é concentrado em uma área menor, a melhoria é menos acentuada. <xref linkend="vinum-concat"/> ilustra a seqüência na qual as unidades de armazenamento são alocadas em uma organização concatenada.
Concatenated Organization Organização Concatenada
_ external ref='vinum-concat' md5='__failed__' external ref='vinum-concat' md5='__ failed__'
<primary>disk striping</primary> <primary>Discos Distribuídos</primary>
<primary>Vinum</primary> <secondary>striping</secondary> <primary>Discos Distribuídos no </primary><secondary>Vinum</secondary>
<primary><acronym>RAID</acronym></primary> <primary><acronym>RAID</acronym></primary>
An alternative mapping is to divide the address space into smaller, equal-sized components and store them sequentially on different devices. For example, the first 256 sectors may be stored on the first disk, the next 256 sectors on the next disk and so on. After filling the last disk, the process repeats until the disks are full. This mapping is called <emphasis>striping</emphasis> or <acronym>RAID-0</acronym>. Um mapeamento alternativo é dividir o espaço de endereço em componentes menores e de tamanhos iguais e armazená-los sequencialmente em diferentes dispositivos. Por exemplo, os primeiros 256 setores podem ser armazenados no primeiro disco, os próximos 256 setores no próximo disco e assim por diante. Depois de preencher o último disco, o processo é repetido até que os discos estejam cheios. Este mapeamento é chamado <emphasis>striping</emphasis> ou <acronym>RAID-0</acronym>.
<acronym>RAID</acronym> offers various forms of fault tolerance, though <acronym>RAID-0</acronym> is somewhat misleading as it provides no redundancy. Striping requires somewhat more effort to locate the data, and it can cause additional I/O load where a transfer is spread over multiple disks, but it can also provide a more constant load across the disks. <xref linkend="vinum-striped"/> illustrates the sequence in which storage units are allocated in a striped organization. O <acronym>RAID</acronym> oferece várias formas de tolerância a falhas, embora o <acronym>RAID-0</acronym> seja um pouco enganador, pois não fornece redundância. O striping requer um pouco mais de esforço para localizar os dados e pode causar carga de I/O (INPUT/OUTPUT) adicional, onde uma transferência é distribuída por vários discos, mas também pode fornecer uma carga mais constante nos discos. <xref linkend="vinum-striped"/> ilustra a seqüência na qual as unidades de armazenamento são alocadas em uma organização distribuída.
Striped Organization Organização do modo distribuido (Striped)
_ external ref='vinum-striped' md5='__failed__' external ref='vinum-striped' md5='__ failed__'
Data Integrity Integridade de dados
The final problem with disks is that they are unreliable. Although reliability has increased tremendously over the last few years, disk drives are still the most likely core component of a server to fail. When they do, the results can be catastrophic and replacing a failed disk drive and restoring data can result in server downtime. O problema final com os discos é que eles não são confiáveis. Embora a confiabilidade tenha aumentado tremendamente nos últimos anos, as unidades de disco ainda são o componente central mais provável de um servidor para falhar. Quando o fazem, os resultados podem ser catastróficos e substituir uma unidade de disco com falha e a restauração de dados pode resultar em tempo de inatividade do servidor.
<primary>disk mirroring</primary> <primary>Espelhamento de disco</primary>
<primary>vinum</primary> <secondary>mirroring</secondary> <primary>Espelhamento no </primary> <secondary>Vinum</secondary>
<primary><acronym>RAID</acronym>-1</primary> <primary><acronym>RAID</acronym>-1</primary>
One approach to this problem is <emphasis>mirroring</emphasis>, or <acronym>RAID-1</acronym>, which keeps two copies of the data on different physical hardware. Any write to the volume writes to both disks; a read can be satisfied from either, so if one drive fails, the data is still available on the other drive. Uma abordagem para esse problema é o <emphasis>mirroring (espelhamento)</emphasis>, ou <acronym>RAID-1</acronym>, que mantém duas cópias dos dados em diferentes hardwares físicos. Qualquer gravação no volume grava em ambos os discos; uma leitura pode ser satisfeita de qualquer um, portanto, se uma unidade falhar, os dados ainda estarão disponíveis na outra unidade.
Mirroring has two problems: O mirroring tem dois problemas:
It requires twice as much disk storage as a non-redundant solution. Requer o dobro de armazenamento em disco que uma solução não redundante.
Writes must be performed to both drives, so they take up twice the bandwidth of a non-mirrored volume. Reads do not suffer from a performance penalty and can even be faster. As gravações devem ser executadas em ambas as unidades, então ela usa o dobro da largura de banda de um volume não espelhado. As leituras não sofrem uma penalidade de desempenho e podem até ser mais rápidas.
<primary><acronym>RAID</acronym>-5</primary> <primary><acronym>RAID</acronym>-5</primary>
An alternative solution is <emphasis>parity</emphasis>, implemented in <acronym>RAID</acronym> levels 2, 3, 4 and 5. Of these, <acronym>RAID-5</acronym> is the most interesting. As implemented in <filename>vinum</filename>, it is a variant on a striped organization which dedicates one block of each stripe to parity one of the other blocks. As implemented by <filename>vinum</filename>, a <acronym>RAID-5</acronym> plex is similar to a striped plex, except that it implements <acronym>RAID-5</acronym> by including a parity block in each stripe. As required by <acronym>RAID-5</acronym>, the location of this parity block changes from one stripe to the next. The numbers in the data blocks indicate the relative block numbers. Uma solução alternativa é a <emphasis>parity (paridade)</emphasis>, implementada nos níveis <acronym>RAID</acronym> 2, 3, 4 e 5. Destes, o <acronym>RAID-5</acronym> é o mais interessante. Como implementado no <filename>vinum</filename>, é uma variante em uma organização striped que dedica um bloco de cada distribuição à paridade de um dos outros blocos. Como implementado por <filename>vinum</filename>, um plex <acronym>RAID-5</acronym> é semelhante a um plex striped, exceto que ele implementa <acronym>RAID-5</acronym> incluindo um bloco de paridade em cada stripe. Conforme exigido pelo <acronym>RAID-5</acronym>, o local desse bloco de paridade muda de um stripe para o próximo. Os números nos blocos de dados indicam os números de blocos relativos.
<acronym>RAID</acronym>-5 Organization Organização <acronym>RAID</acronym>-5
_ external ref='vinum-raid5-org' md5='__failed__' external ref='vinum-raid5-org' md5='__ failed__'
Compared to mirroring, <acronym>RAID-5</acronym> has the advantage of requiring significantly less storage space. Read access is similar to that of striped organizations, but write access is significantly slower, approximately 25% of the read performance. If one drive fails, the array can continue to operate in degraded mode where a read from one of the remaining accessible drives continues normally, but a read from the failed drive is recalculated from the corresponding block from all the remaining drives. Comparado ao mirroring, o <acronym>RAID-5</acronym> tem a vantagem de exigir significativamente menos espaço de armazenamento. O acesso de leitura é semelhante ao das organizações distribuídas, mas o acesso de gravação é significativamente mais lento, aproximadamente 25% do desempenho de leitura. Se uma unidade falhar, a matriz pode continuar a operar no modo degradado, onde uma leitura de uma das unidades acessíveis restantes continua normalmente, mas uma leitura da unidade com falha é recalculada a partir do bloco correspondente de todas as unidades restantes.
<filename>vinum</filename> Objects Objetos do <filename>vinum</filename>
In order to address these problems, <filename>vinum</filename> implements a four-level hierarchy of objects: A fim de resolver estes problemas, o <filename>vinum</filename> implementa uma hierarquia de quatro níveis de objetos:
The most visible object is the virtual disk, called a <emphasis>volume</emphasis>. Volumes have essentially the same properties as a <trademark class="registered">UNIX</trademark> disk drive, though there are some minor differences. For one, they have no size limitations. O objeto mais visível é o disco virtual, chamado <emphasis>volume</emphasis>. Os volumes têm essencialmente as mesmas propriedades de uma unidade de disco <trademark class="registered">UNIX</trademark>, embora haja algumas pequenas diferenças. Por um lado, eles não têm limitações de tamanho.

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