Ποιος είναι ο σκοπός της CPU αποθήκευσης;

Ο όρος "CPU αποθήκευσης" δεν είναι καθολικά τυποποιημένος όρος, αλλά γενικά αναφέρεται σε έναν ειδικό επεξεργαστή ή μονάδα επεξεργασίας μέσα σε μια συσκευή αποθήκευσης (όπως σκληρό δίσκο, SSD ή NAS) που χειρίζεται διάφορα καθήκοντα που σχετίζονται με τη διαχείριση δεδομένων, τον έλεγχο και την ασφάλεια. Σκεφτείτε το ως μικρό υπολογιστή μέσα στη συσκευή αποθήκευσης.

Ακολουθεί μια κατανομή των σκοπών μιας CPU αποθήκευσης:

* Επεξεργασία και διαχείριση δεδομένων:

* Διαχείριση επιδρομών: Σε διαμορφώσεις RAID, η CPU αποθήκευσης χειρίζεται τους υπολογισμούς και τη λογική για τη διανομή δεδομένων σε πολλαπλές μονάδες για πλεονασμό και απόδοση.

* deduplication και συμπίεση δεδομένων: Μπορεί να εκτελέσει deduplication δεδομένων (αφαίρεση περιττών αντιγράφων δεδομένων) και συμπίεσης για την εξοικονόμηση χώρου αποθήκευσης.

* Διαχείριση μεταδεδομένων: Διαχειρίζεται τα μεταδεδομένα (δεδομένα σχετικά με τα δεδομένα) που σχετίζονται με τα αποθηκευμένα αρχεία, όπως ονόματα αρχείων, ημερομηνίες, δικαιώματα και δομές καταλόγου. Αυτό είναι ζωτικής σημασίας για την αποτελεσματική πρόσβαση αρχείων και τον οργανισμό.

* Συλλογή σκουπιδιών: Στο SSDS, η CPU αποθήκευσης διαχειρίζεται τη συλλογή σκουπιδιών, η οποία βελτιστοποιεί την απόδοση και τη διάρκεια ζωής με την εκκαθάριση των αχρησιμοποίητων μπλοκ δεδομένων.

* Φορέστε ισοπέδωση: Και πάλι σε SSDs, εκτελεί ισοπέδωση φθοράς για να διανείμει λειτουργίες εγγραφής ομοιόμορφα σε όλη τη μνήμη flash, επεκτείνοντας τη διάρκεια ζωής της μονάδας δίσκου.

* Χαρτογράφηση μπλοκ: Στο SSDS, η CPU αποθήκευσης είναι υπεύθυνη για τη χαρτογράφηση των διευθύνσεων λογικών μπλοκ (LBAs) που χρησιμοποιείται από το λειτουργικό σύστημα στις φυσικές διευθύνσεις στη μνήμη flash. Αυτό είναι απαραίτητο για τη μετάφραση αιτήσεων ανάγνωσης/εγγραφής κεντρικού υπολογιστή στις κατάλληλες φυσικές τοποθεσίες εντός της αποθήκευσης flash.

* συνδεσιμότητα και επικοινωνία:

* Διαχείριση διεπαφής: Διαχειρίζεται τη διεπαφή μεταξύ της συσκευής αποθήκευσης και του συστήματος κεντρικού υπολογιστή (π.χ. SATA, SAS, NVME, Ethernet).

* Χειρισμός πρωτοκόλλων: Διαχειρίζεται πρωτόκολλα επικοινωνίας, όπως ISCSI, Fiber Channel ή NFS, για συσκευές αποθήκευσης αποθήκευσης (NAS).

* Ασφάλεια και κρυπτογράφηση:

* κρυπτογράφηση δεδομένων: Μπορεί να κρυπτογραφήσει τα δεδομένα σε κατάσταση ηρεμίας για να τα προστατεύσει από μη εξουσιοδοτημένη πρόσβαση.

* Έλεγχος πρόσβασης: Επιβάλλει πολιτικές ελέγχου πρόσβασης για να περιορίσει το ποιος μπορεί να έχει πρόσβαση σε συγκεκριμένα δεδομένα.

* Παρακολούθηση και διάγνωση:

* Παρακολούθηση της υγείας: Παρακολουθεί την υγεία της συσκευής αποθήκευσης, συμπεριλαμβανομένης της θερμοκρασίας, των έξυπνων χαρακτηριστικών (για HDDs και SSD) και άλλες μετρήσεις.

* Ανίχνευση και διόρθωση σφαλμάτων: Ανιχνεύει και διορθώνει σφάλματα στα δεδομένα.

Οφέλη από την κατοχή CPU αποθήκευσης:

* Εκφόρτωση από την CPU κεντρικού υπολογιστή: Με το χειρισμό των εργασιών που σχετίζονται με την αποθήκευση, η CPU αποθήκευσης απελευθερώνει τους πόρους CPU του συστήματος κεντρικού υπολογιστή για άλλες εφαρμογές. Αυτό οδηγεί σε καλύτερη συνολική απόδοση του συστήματος.

* Βελτιωμένη απόδοση αποθήκευσης: Η εξειδικευμένη ισχύς επεξεργασίας μπορεί να βελτιώσει σημαντικά τις ταχύτητες ανάγνωσης/εγγραφής αποθήκευσης, ειδικά όταν ασχολείται με σύνθετες λειτουργίες όπως RAID, Deduplication ή κρυπτογράφηση.

* Ενισχυμένη ασφάλεια: Οι δυνατότητες ελέγχου κρυπτογράφησης και πρόσβασης στην ενσωμάτωση παρέχουν ένα επιπλέον στρώμα ασφάλειας για ευαίσθητα δεδομένα.

* Απλοποιημένη διαχείριση: Οι CPU αποθήκευσης συχνά παρέχουν διεπαφές διαχείρισης που επιτρέπουν στους διαχειριστές να παρακολουθούν και να διαμορφώνουν τις συσκευές αποθήκευσης πιο εύκολα.

* εξειδικευμένη λειτουργικότητα: Επιτρέπει την υλοποίηση βελτιστοποιήσεων και χαρακτηριστικών ειδικών για την αποθήκευση που θα ήταν δύσκολη ή αναποτελεσματική για την εφαρμογή του συστήματος υποδοχής.

όπου βρίσκετε CPU αποθήκευσης:

* SSDS (μονάδες στερεάς κατάστασης): Όλα τα SSD έχουν ένα τσιπ ελεγκτή, το οποίο είναι ουσιαστικά CPU αποθήκευσης.

* HDD (δίσκοι σκληρού δίσκου): Οι HDD έχουν έναν ελεγκτή που διαχειρίζεται τις λειτουργίες του δίσκου, αν και λιγότερο εξελιγμένη από έναν ελεγκτή SSD.

* συσκευές αποθήκευσης NAS (αποθήκευσης δικτύου): Οι συσκευές NAS διαθέτουν επεξεργαστές που χειρίζονται την κοινή χρήση αρχείων, τον έλεγχο ταυτότητας χρήστη και άλλες εργασίες που σχετίζονται με το δίκτυο.

* συστοιχίες αποθήκευσης/SANS (δίκτυα αποθήκευσης): Οι συστοιχίες αποθήκευσης υψηλού επιπέδου διαθέτουν ισχυρούς επεξεργαστές που διαχειρίζονται τα δεδομένα σε πολλαπλές μονάδες και παρέχουν προηγμένες λειτουργίες όπως στιγμιότυπα και αναπαραγωγή.

Συνοπτικά, ο σκοπός μιας CPU αποθήκευσης είναι η διαχείριση και η βελτιστοποίηση της λειτουργίας μιας συσκευής αποθήκευσης, η εκφόρτωση εργασιών από την CPU του κεντρικού υπολογιστή, η βελτίωση της απόδοσης, η ενίσχυση της ασφάλειας και η παροχή εξειδικευμένων λειτουργιών.