第8章磁盘存储管理要点解析.ppt

* 文件目录和文件分配表都是文件管理所需的重要数据结构，在系统每次启动时都要进行两份目录和分配表的检查 1）同时，系统还必须将损坏区写入坏块表，并在磁盘的其他区域再建立新的文件目录或FAT备份 2）热修复重定向：系统将一定的磁盘容量（如2~3%）作为热修复重定向区。当磁盘上某个块损坏时，便将待写的数据写入热修复重定向区的一个块中，并在坏块表中记录下它们的对应关系，以后，所有对该坏块的请求都将改为访问相应的热修复重定向块（采取某种补救措施后，继续使用磁盘） 3）写后读校验：为了保证所有写入到磁盘的数据都能写入完好的盘块中，应该在每次从内存缓存区向磁盘写数据时，又立即从磁盘上读出该块数据，并同写前的数据进行对比（校验）。若两者不一致，则认为盘口有缺陷，便将该数据写入到热修复区，并对该坏盘块进行登记 * 为了避免磁盘驱动器发生故障而丢失数据，便增设磁盘镜像功能 * 未能提高磁盘I/O速度 * 如果控制这两台磁盘驱动器的磁盘控制器发生故障，或主机到磁盘控制器之间的通道发生了故障，则磁盘镜像功能便起不到数据保护作用 在磁盘双工时，文件服务器同时将数据写到两个处于不同控制器下的磁盘上，使两者有完全相同的位像图 * 随着系统的运行，事务记录表会变得越来越大，这样当发生故障时，需有哪些信誉好的足球投注网站整个事务记录表来进行恢复，因此引入检查点。 1、互斥锁 在利用互斥锁实现顺序性时，应为每一个共享对象设置一把互斥锁。 当事务访问一数据项时，给它上锁 ，访问完后开锁。 2、互斥锁和共享锁 互斥锁可以简单实现事务的并发控制，但会影响并发度。 当一个事务读一个数据项时，另一事务应该也能读同一数据项，但上互斥锁时没有这种可能。 所以引入共享锁：事务读对象时申请共享锁，若该对象未上锁或上的是共享锁，则可以申请到。事务写对象时申请互斥锁，只有对象未上锁时才能申请到。 * * 一组计数器——对从空闲盘块表（链）中读出的盘块号进行计数 另一组计数器——对从文件分配表中读出的、已分配给文件使用的盘块号进行计数 课后练习P247 第14、25 * * 阜阳师范学院计算机与信息学院 影响文件安全性的主要因素及采取的措施： 人为因素：——采取存取控制机制 系统因素：——通过磁盘容错技术 自然因素：——通过后备系统 8.4 提高磁盘可靠性的技术 * * 阜阳师范学院计算机与信息学院 容错技术： 通过在系统中设置冗余部件的办法，提高系统可靠性的一种技术。 磁盘容错技术（系统容错技术SFT——System Fault Tolerance）则是通过增加冗余的磁盘驱动器、磁盘控制器等方法，来提高磁盘系统可靠性的一种技术。 8.4 提高磁盘可靠性的技术 * * 阜阳师范学院计算机与信息学院 磁盘容错技术： SFT-1：低级磁盘容错技术，主要用于防止磁盘表面发生缺陷所引起的数据丢失； SFT-2：中级磁盘容错技术，主要用于防止磁盘驱动器和磁盘控制器故障引起的系统不能正常工作； SFT-3：高级磁盘容错技术，它基于集群技术实现容错。 8.4 提高磁盘可靠性的技术 * * 阜阳师范学院计算机与信息学院 第一级容错技术(SFT-1) 常用的措施有： 双份目录和双份文件分配表（FAT） 在不同的磁盘上或磁盘的不同区域中，分别建立两份目录表和FAT 热修复重定向和写后读校验 热修复重定向 写后读校验 * * 阜阳师范学院计算机与信息学院 第二级容错技术(SFT-2) 磁盘镜像（Disk Mirroring） 磁盘双工（Disk Duplexing） * * 阜阳师范学院计算机与信息学院 主 机 磁 盘 控 制 器 通道 磁盘驱动器 磁盘镜像（Disk Mirroring） 磁盘驱动器故障的容错 在同一磁盘控制器控制下，增设一个完全相同的磁盘驱动器,如下图。 每次将数据写主磁盘时，都需要采用写后检验方式，同时将数据也写入到备份磁盘。 主磁盘驱动器发生故障时，则启动备份驱动器，并立即发出警告，尽快修复。 不足之处：磁盘利用率为50% * * 阜阳师范学院计算机与信息学院 磁盘双工（Disk Duplexing） 主 机 通道 磁盘驱动器 磁 盘 控制器 通道 磁 盘 控制器 磁盘控制器或控制器与CPU之间的通道故障的容错。 将两台磁盘驱动器分别接到两个磁盘控制器上,如下图。 两个磁盘上的数据完全相同。 每个磁盘都有自己的独立通道 * * 阜阳师范学院计算机与信息学院 8.5 数据一致性控制 8.5.1 事务 8.5.2 检查点 8.5.3 并发控制 * * 阜阳师范学院计算机与信息学院 8.5.1 事务 1、事务（Transaction）的定义 当一个数据被分散地存放在一个文件的不同记录或多个