سامانه‌های پیشرفته ذخیره‌سازی داده

Advanced Storage Systems

شماره درس: ۴۰۶۸۳.۱ تعداد واحد: ۳
مقطع: کارشناسی ارشد نوع درس: نظری
پیش‌نیاز: – هم‌نیاز: –

اهداف درس

در این درس دانشجویان با سامانه‌های پیشرفته‌ی ذخیره‌سازی داده و مفاهیمی همچون معماری سامانه‌های ذخیره‌سازی داده، معیارهای کیفی و کمی سامانه‌های ذخیره‌سازی داده مانند معیارهای مربوط به طول عمر و قابلیت اطمینان، انواع پیکربندی و RAID، طراحی منطق‌های پیشین و پسین سامانه‌های ذخیره‌سازی داده، Caching در سامانه‌های ذخیره‌سازی داده و حافظه‌های غیرفرار آشنا می‌شوند.

ریز مواد

  1. معرفی و لزوم استفاده از سامانه‌های ذخیره‌سازی
    • تاریخچه روش‌های ذخیره‌سازی داده
    • مقایسه سیر کارایی دیسک‌ها و پردازنده‌ها
    • بررسی قانون Amdahl در سامانه‌های ذخیره‌ساز داده
    • معماری روش ذخیره‌سازی مبتنی بر کارگزار
  2. معماری روش ذخیره‌سازی مبتنی بر سامانه ذخیره‌ساز داده
  3. معماری و پیکربندی ورودی/خروجی در زیرسامانه دیسک
    • محفظه‌ی JBOD
    • محفظه‌ی JBOD به همراه کنترلر RAID
    • زیرسامانه دیسک هوشمند
  4. معیارهای کیفی و کمی سامانه‌های ذخیره‌سازی داده
    • پهنای باند، زمان پاسخ، دسترس‌پذیری، قابلیت سرویس، قابلیت توسعه‌پذیری
    • ویژگی‌شناسی بارهای کاری ورودی/خروجی
  5. انواع پیکربندی دیسک‌ها در سامانه‌های ذخیره‌سازی داده
    • RAID1, RAID10 RAID5, RAID6
    • کدهای محوکننده‌ی خطا در سامانه‌های ذخیره‌سازی داده
    • بررسی کارایی خواندن، کارایی نوشتن و دسترس‌پذیری
  6. طراحی یک سامانه پیشرفته ذخیره‌ساز داده
    • طراحی منطق پسین
    • طراحی منطق پیشین
    • طراحی سامانه حافظه
  7. روند جریان داده در سامانه‌های ذخیره‌ساز داده
    • خواندن، نوشتن و کپی داده
  8. بررسی ویژگی‌های پیشرفته سامانه‌های ذخیره‌ساز داده
    • Remote Mirroring
    • Instant Copies
    • Data Migration
    • LUN Masking
  9. حافظه نهان در سامانه‌های ذخیره‌سازی داده
    • بررسی ساختار حافظه نهان در سامانه‌های ذخیره‌سازی داده
    • مقایسه ساختار حافظه نهان در سامانه‌های ذخیره‌سازی داده با ساختار حافظه نهان در ریزپردازنده‌ها
    • الگوریتم‌های حافظه نهان در سامانه‌های ذخیره‌سازی داده
  10. بررسی معماری‌های متداول سامانه‌های ذخیره‌ساز داده (IBM, HP, EMC)
  11. تکنیک‌های ورودی/خروجی در سامانه‌های ذخیره‌سازی داده
  12. حافظه‌های غیرفرار و دیسک‌های حالت جامد (Solid-State Drives)
    • انواع و ویژگی‌های حافظه‌های فلش
    • انواع و ویژگی‌های حافظه‌های غیرفرار
    • فناوری‌های ذخیره‌سازی نوین مبتنی بر حافظه‌های غیرفرار
    • معماری دیسک‌های حالت جامد
    • معماری لایه انتقال دیسک حالت جامد (Flash Translation Layer)
    • الگوریتم‌های Wear Leveling در دیسک‌های حالت جامد
    • روش‌های افزایش طول عمر دیسک حالت جامد
    • روش‌های زمان‌بندی ورودی/خروجی در دیسک‌های حالت جامد

ارزیابی

مراجع

  1. Information Storage and Management, by G. Somasundaram and A. Shrivastava, Wiley Publishing Inc., EMC Education Services, 2009.
  2. Storage Networks Explained: Basics and Application of Fibre Channel SAN, NAS, iSCSI,InfiniBand and FCoE, U. Troppens, R. Erkens, W. Mueller-Friedt, and R. Wolafka, 2nd Edition, John Wiley & Sons Inc., 2009.
  3. Storage Area Networks Essentials, R. Barker and P. Massiglia, John Wiley & Sons Inc., 2002.