Franjas de datos

En el almacenamiento de datos informáticos , la segmentación de datos es la técnica de dividir datos lógicamente secuenciales, como un archivo, de manera que los segmentos consecutivos se almacenen en diferentes dispositivos de almacenamiento físico.

El striping resulta útil cuando un dispositivo de procesamiento solicita datos con mayor rapidez de la que un único dispositivo de almacenamiento puede proporcionarlos. Al distribuir los segmentos entre varios dispositivos que pueden accederse simultáneamente, se incrementa el rendimiento total de los datos. También es un método útil para equilibrar la carga de E/S en una matriz de discos. El striping se utiliza en unidades de disco en sistemas de almacenamiento RAID ( Redundious Array of Independent Disks ), controladores de interfaz de red , matrices de discos, diferentes ordenadores en sistemas de archivos en clúster y almacenamiento orientado a la cuadrícula , y en la memoria RAM de algunos sistemas.

Un método de segmentación consiste en intercalar segmentos secuenciales en dispositivos de almacenamiento de forma rotativa desde el inicio de la secuencia de datos. Esto funciona bien para la transmisión de datos en tiempo real, pero los accesos aleatorios posteriores requerirán conocer qué dispositivo contiene los datos. Si los datos se almacenan de forma que la dirección física de cada segmento se asigna uno a uno a un dispositivo específico, el dispositivo al que acceder para cada segmento solicitado se puede calcular a partir de la dirección sin necesidad de conocer la posición de los datos dentro de la secuencia completa.

Se podrían emplear otros métodos en los que los segmentos secuenciales no se almacenen en dispositivos secuenciales. Este entrelazado no secuencial puede resultar beneficioso en algunos sistemas de corrección de errores .

Entre las ventajas del striping se incluyen el rendimiento y el rendimiento. El entrelazado secuencial de accesos a datos permite que el menor rendimiento de acceso a datos de cada dispositivo de almacenamiento se multiplique acumulativamente por el número de dispositivos de almacenamiento utilizados. Un mayor rendimiento permite que el dispositivo de procesamiento de datos continúe su trabajo sin interrupciones y, por lo tanto, finalice sus procedimientos más rápidamente. Esto se manifiesta en un mejor rendimiento del procesamiento de datos.

Debido a que los distintos segmentos de datos se almacenan en diferentes dispositivos, el fallo de uno de ellos provoca la corrupción de toda la secuencia de datos. En efecto, la tasa de fallos del conjunto de dispositivos de almacenamiento es igual a la suma de las tasas de fallos de cada dispositivo. Esta desventaja del sistema de segmentación de datos puede superarse almacenando información redundante, como la paridad , para la corrección de errores. En dicho sistema, la desventaja se supera a costa de requerir almacenamiento adicional.

Los segmentos de datos secuenciales que se escriben o leen de un disco antes de que la operación continúe en el siguiente se denominan generalmente fragmentos , pasos o unidades de franja , mientras que sus grupos lógicos que forman operaciones de franja únicas se denominan franjas o franjas . La cantidad de datos en un fragmento (unidad de franja), a menudo denominada en bytes, se conoce indistintamente como tamaño de fragmento , tamaño de paso , tamaño de franja , profundidad de franja o longitud de franja . El número de discos de datos en la matriz a veces se denomina ancho de franja , pero también puede referirse a la cantidad de datos dentro de una franja. ^{[ 1 ] [ 2 ] [ 3 ] [ 4 ]}

La cantidad de datos en una franja multiplicada por el número de discos de datos en la matriz (es decir, profundidad de franja por ancho de franja , lo que en la analogía geométrica daría como resultado un área) se denomina a veces tamaño de franja o ancho de franja . ^{[ 5 ]} El bandeado ancho se produce cuando los bloques de datos se distribuyen entre varias matrices, posiblemente todas las unidades del sistema. El bandeado estrecho se produce cuando los bloques de datos se distribuyen entre las unidades de una sola matriz.

La segmentación de datos se utiliza en algunas bases de datos , como Sybase , y en ciertos dispositivos RAID controlados por software o hardware, como el subsistema RAMAC Array 9394 de IBM . Los sistemas de archivos de los clústeres también utilizan segmentación. Oracle Automatic Storage Management permite que los archivos ASM se segmenten de forma gruesa o fina.

RAID

En algunas configuraciones RAID, como RAID  0 , el fallo de una sola unidad del conjunto RAID provoca la pérdida de todos los datos almacenados. En otras configuraciones RAID, como RAID  5 , que incluye paridad distribuida y proporciona redundancia , si falla una unidad, los datos pueden recuperarse utilizando las demás unidades del conjunto.

LVM2

La segmentación de datos también se puede lograr con la administración de volúmenes lógicos (LVM) de Linux. El sistema LVM permite ajustar la granularidad del patrón de segmentación. Las herramientas de LVM permiten implementar la segmentación de datos junto con la replicación . LVM ofrece la ventaja adicional del almacenamiento en caché de lectura y escritura en NVM Express para almacenamiento giratorio lento. LVM tiene otras ventajas que no están directamente relacionadas con la segmentación de datos (como instantáneas, redimensionamiento dinámico, etc.).

Btrfs y ZFS

Ofrecen características similares a las de RAID, pero con la seguridad de la integridad de los bloques para detectar bloques defectuosos, y la flexibilidad adicional de poder agregar un número arbitrario de unidades adicionales. También presentan otras ventajas que no están directamente relacionadas con la segmentación de datos ( copia en escritura , etc.).

• Alineación de particiones
• agregación de enlaces