Storage | Daxili və Xarici Yaddaş Qurğuları

Kompüterin yaddaş qurğuları məlumatların saxlanması və əldə edilməsi üçün vacib komponentlərdir. Bu qurğular kompüterlərin fəaliyyətində mühüm rol oynayır və istifadəçilərə böyük həcmdə məlumatları sürətlə və etibarlı şəkildə saxlama imkanı verir. Yaddaş qurğuları əsasən iki növə bölünür: daxili yaddaş (əsas yaddaş) və xarici yaddaş (köməkçi yaddaş). Bu məqalədə yaddaş qurğularının növlərini, onların fərqlərini və istifadə hallarını nəzərdən keçirəcəyik.

Kompüterlərin Yaddaş Qurğuları

Kompüter və serverlərdə adətən 2 cür yaddaş olur bir daxili yaddaş (RAM, ROM, HDD və ya SSD) , bir də xarici yaddaş (USB Flash, CD/DVD, External USB HDD, SD CARD, SAN və ya NAS)

Daxili yaddaş qurğuları

Volatile Memory

RAM (Random Access Memory): operativ yaddaş deyilir, müvəqqəti yaddaşdır, quruluşca SO-DIMM və DIMM olmaqla iki cür olur. 2-4-6-8-12-16-32gb həcmlərində ola bilir. Volatile memory sayılır, Bu yaddaş tipi enerjidən asılıdır, yəni enerji kəsiləndə məlumatların itirilməsinə səbəb olur. Əsasən, əsasən kompüter və ya server işləmə zamanı məlumatları özündə saxlayır. Kompüter açıldıqda, əməliyyat sistemi və proqramlar RAM-da yüklənir. Unutmamaq lazımdır ki RAM-ın sürəti, sistemin performansına birbaşa təsir edir. RAM-ın iki əsas növü var: DRAM (Dynamic RAM) və SRAM (Static RAM). Statik çox sürətlidir amma bahalıdır, kompüterlərdə biz DRAM işlədirik.

Non-volatile Memory

ROM (Read-Only Memory): Bu daimi yaddaşdır, kompüter açılanda istifadə olunan və dəyişdirilə bilməyən proqramları saxlayır. ROM, enerji kəsiləndə də məlumatları saxlayır. Bu, ROM-un non-volatile (daimi) yaddaş növü olduğunu göstərir. ROM-da saxlanan məlumatlar, adətən, sistemin açılışında və fəaliyyətində zəruri olan proqramları, məsələn, BIOS (Basic Input/Output System), UEFI, firmware-i əhatə edir.

ROM

• Məqsədi: Sistem üçün vacib proqramların və əməliyyatların saxlanması. ROM yaddaşı əsasən dəyişdirilməyən məlumatları saxlamaq üçün nəzərdə tutulub.
• Xüsusiyyətləri:
  • Yalnız oxuma funksiyasını dəstəkləyir.
  • Elektrik enerjisi kəsildikdə məlumatlar qorunub saxlanılır.
• Növü: PROM (Programmed ROM), EPROM (Erasable PROM), EEPROM (Electrically Erasable PROM).
• İstifadə halları: BIOS/UEFI sistemlərində və bəzi xüsusi cihazlarda.

KOMPÜTERİN SABİT YADDAŞ QURĞULARI

Kompüterdə faylları,dataları, ram-da icra olunan proqramları Prosessor Kompüterdə daimi olaraq saxlaması üçün Sabit bir disqə ehtiyacı vardır. Daimi yaddaş bir və ya bir neçə sabit disqdən ibarət ola bilər.

Kompüterin əsas Sabit yaddaş qurğuları bunlardır:

   SSD və HDD

İndi isə bu sabit disqlərə və onların arasındakı fərqlərə nəzər yetirək.

Sabit Disk (HDD – Hard Disk Drive):

Məlumatları maqnit disklərdə saxlayan ənənəvi sabit yaddaş cihazıdır. Köhnə texnologiyadır, işləmə mexanizmi CD disklər kimidir, Bu mexaniki qurğular yüksək tutum təqdim edir, lakin SSD-lərə nisbətən daha yavaş işləyir, səs-küylüdür, zərbəyə davamlı deyildir. Lakin Recovery etmək SSD-ə nəzərən daha asandır, əgər yerə düşməsə uzun ömürlüdür, uzun müddət işləyə bilir. 2.5 inch (for notebook) və 3.5 (PC) inch ölçülərində olur. Sürətinin ölçü vahidi RPM-dir.

Hard disk –Sərt Disq və ya Vincehstr da deyirlər bəzən. Kompüter işləyərkən dataların yazılıb saxlanılması və yenidən oxunması işləri üçün olan Yaddaş qurğularından biridir. Köhnə texnologiyadır (13.09.1956). İşləmə mexanizmi CD/DVD Disqlərin iş prinsipinə bənzəyir. Belə desək Hard Disq bir neçə sabit disqin birləşməsindən ibarət Mexaniki yaddaş qurğusudur. HDD-də Recovery ( silinən filelları geri qaytarma) mümkündür.  Ölçüsü isə Notebookda 2.5 inch, PC-də isə 3.5 inch-dir. Daha əvvəl qeyd etmişdik ki HDD bir neçə disqin birləşməsindən ibarət yaddaş qurğusudur. Və burada dönən disqlərin sürətini ölçən Vahid RPM (Revolutions Per Minute) adlanır. HDD-in sürəti RPM vahdi ilə ölçülür.RPM rəqəmi (7200 rpm) nə qədər böyükdürsə bir o qədər sürətlidir.

 

Solid State Disk (SSD):

Flash yaddaşdan istifadə edərək məlumatları saxlayır. İşləmə mexanizmi usb flash kartlar kimidir. Bu elektronik yaddaş qurğuları HDD-lərlə müqayisədə 10 dəfə daha sürətlidir, daha az enerji istidadə edir və daha səssizdir, zərbəyə davamlıdır, lakin HDD-ə nəzərən daha bahalıdır, yazma-oxuma ömrü daha qısadır, recovery etmək çətindir. Qoşulma interfeysinə görə 3 yerə bölünür – mSata, M2 və NVMe. NVMe SSD-lər PCI-Express portu ilə qoşulur, M2 və mSata SSD-lərdən 6 qat daha sürətlidir.

Qoşulma (interface)  və sürət baxımdan 3 növü var:

1. mSata SSD – Sata II və Sata III kabeli ilə qoşulur. Standart kvadrat 2.5 inch ölçüyə sahibdir. Sürəti max 600Mb/s-dir.
2. M2 SSD – Sata III və ya M2 konnektoru olan PCI-E prortu ilə ana plataya qoşulur. Uzun ensiz formaya sahibdir. Sürət və performans baxımdan Normal mSata SSD ilə eynidir. Sadəcə daha az yer tutur.
3. NVMe SSD – sadəcə PCI-E protu ilə qoşulur. M2 və mSata SSD-dən 6qat daha sürətlidir (3500-5000Mb/s). Göürünüş olaraq M2 SSD ilə eynidir amma.

2 cür SSD mövcuddur

1. DRAM SSD
2. NAND (Flash) SSD

DRAM (SDRAM) SSD – elektrik enerjisi olmadan işləyə bilməz. İstifadəsi çox azdır.

Flash (NAND) SSD-lər isə enerji olmadan belə məlumatı saxlaya bilir. Batareyka ehtiyacı olmadığı üçün çox geniş yayılmışdır. Bu bildiyimiz sərt disq ölçülərindədir.

FLASH SSD lər də DRAM disklər kimi mexaniki parçadan təşkil olunmadığına görə çox böyük oxuma yazma sürətinə sahibdirlər.Mexaniki sərt disklərdə  təkər sürəti nə qədər böyük olsada disk gecikmə və axtarma vaxt aparır.Buna görədə SSD-lərin disk  gecikmə və axtarma sürəti yox deyəbiləcəyimiz qədər kiçikdir.Ancaq FLASH SSD lər DRAM SSD lərə nisbətən daha yavaş işləyirlər.

SSD və HDD əsas fərqləri:

SSD

Avantajları: daha az enerji aparır, daha sürətlidir (10dəfə), daha səssiz, daha yığcamdır, çəkisi azdır(40qr), zərbəyə davamlıdır,aşağı gecikmə vaxtına (0.1ms) sahibdir.

Dezavantajları: Çox bahalıdır, recovery çox çətindir( Səbəb TRIM texnologiyasına görə), yaddaş tipi MLC olduğu üçün Yenidən yazma dövrü məhdud saydadır. Məsələn 10 min dəfə yazılıb-pozulduqdan sonra SSD kartdakı Modullar sıradan çıxa bilər. Ona görə də çox böyük bir yaddaşa sahip SSD alarkən yaxşı düşünmək lazımdır. Çünki o qiymətə sürəti zəif olsa belə qat-qat daha çox yaddaşa sahib HDD almaq olar.

HDD 

Avantajlar: recovery mümkündür, ucuzdur, daha çox yaddaşa sahib ola bilir (6Tb qədər). Yazma ömrü SSD-ə nəzərən daha uzundur.

Dezavantajları: zərbəyə, sarsıntıya və maqnit dalğalarına qarşı davamsız olduğu üçün tez sıradan çıxa bilər, böyük və ağırdır(450qr), sürəti (max 150Mb/s) zəifdir. Write və Read proseslərində Səs çox gəlir, daha çox enerji (6-8 watt) aparır, daha çox isinir, gecikmə zamanı SSD-ə nəzərən yüksəkdir (10ms.).

Sürət və Performans fərqi örnəklərlə :

50Gb file HDD disqə yazmaq 15dəq SSD-ə isə 3dəq bəs edəcəkdir, Əməliyyat Sistemi ( Windows 10) əyər SSD disqə yüklənibsə həmin PC təxminən 10sn-dən az müddətdə, HDD-ə yüklənibsə taxminən 1dəq müddətində Kompüter tam açılacaqdır.

Nəticə: Qısa olaraq hər bir halda müasir texnologiya olan SSD disqlər mexaniki disqlərə görə çox yaxşıdır. Ən azı Ə.S yüklənməsi,önəmli proqramların sürətli açılması üçün PC 120Gb bir M2 NVMe SSD olmağı böyük bir avantajdır. Yuxarıda da qeyd etdiyimiz kimi SSD-lərin oxuma-yazma ömürləri HDD-ə nəzərən daha az (10-15min arası) olduğu üçün çox istifadə etmədiyimiz şəxsi məlumatları,faylları saxlamaq üçün bir ədəd də HDD olmağı məsləhətdir.

M2, NVME SSD VƏ MSATA SSD ARALARINDAKİ FƏRQLƏR

Normal mSata SSD 2.5 inch ölçüyə və kvadrat bir görüntüyə sahib ikən Standart M2 və M2 NVMe SSD isə Ram-a bənzər görünüşü ilə birbaşa  Ana plataya taxıla bilən ən son texnologiya sahib yaddaş kartıdır.

Normal SSD Sata III kabeli ilə Ana plataya qoşularkən, M2 NVMe SSD isə birbaşa olaraq PCI-E portu ilə Ana plataya taxılır və kompüterdə daha az yer tutur. Sürəti saniyədə 3500Mb ,PCI-E portu isə 4gb ilə max 8gb qədər qalxa bilir. Normal mSata və M2 SSD-dən 6qat daha sürətlidir. mSata SSD və M2 Sata SSD saniyədə max 600Mb sürətə malikdir. Performans olaraq demək olarki eynidir. Sadəcə ölçüləri fərqlidir. Qısaca kompüterdə az yer tutması, səliqəli görüntü və yüksək sürət üçün M2 NVMe SSD ən yaxşı seçimdir.

 

M2 SSD ilə M2 NVMe SSD bir-birinə bənzəyir. Aralarındaki tək fərq NVMe olanı daha sürətlidir. File Transfer sürəti 3500Mb qədər qalxa bilir. Standart M2 SSD isə 300-600Mb arasında dəyişir. M2 Sata (Mini Sata SSD) həm Sata III həmdə PCI-E konnektorlarını dəstəkləyir. mSata isə sadəcə Sata portunu dəstəkləyir, Həmçinin Google-da NVMe to USB adapter axtararaq Enclosure alıb xarici yaddaş kartı kimi də istifadə edə bilərik

M2 NVMe SSD kartlar sadəcə böyük file transferləri üçün əhəmiyyətlidir. (Böyük ölçüdə şəkil və video məsələn ) Əgər gündəlik işlər üçün istifadə edəcəyiksə NVMe SSD-lərin çox baha olduğunu nəzərə alsaq M2 Sata Və Normal mSata SSD işimizi artıqlamısyla görəcəkdir.

mSata – Sata II və Sata III (max 600Mb/s) konnektorları ilə ana plataya

Qoşulur. Kvadrat böyük bir ölçüyə (2.5 inch) sahipdir. Köhnə nəsil

SSD Disq növüdür NVMe M2 SSD-lərə görə sürəti çox aşağıdır (max 560 Mb/s)

Qiyməti münasibdir, köhnəvə ucuz  kompüterlər üçün nəzərdə tutulub.

M2 SSD – Xarici görünüş olaraq NVMe SSD-ə bənzəyir, lakin ondan fərqli olaraq

Bu SSD həm Sata konnektoru ilə həmdə PCI express portu ilə ana plataya birləşdirilə bilir.

M2 SSD Sürət və performans baxımdan standart mSata SSD ilə eynidir (up yo 560Mb/s). mSata SSD-dən

Fərqli olaraq əlavədən naqil qarışıqlığı yaratmır, adətən kiçik ölçülü notebook və kompüterlər üçün nəzərdə tutulub.

Nvme SSD – Yalnız PCI express portu ilə qoşulur. Balaca ölçüyə sahibdir

. Naqil qarışıqlığı yaratmır. M2 və mSata SSD-dən 6dəfə daha sürətlidir. Performansı yüksəkdir. Ən müasir standartlara cavab verən yeni nəsil kompüterlər üçün nəzərdə tutulub. Çox yaxşı bir kulerə ehtiyac vardır.

Sürəti PCI express portunun növünə görə dəyişib məsələn PCI-E 3.0-da təxminən saniyədə 3500Mb, PCI-E portunda isə maksimum 5000Mb/s-dir.

 

Keş Yaddaşı (Cache Memory)

• Məqsədi: Ən çox istifadə edilən məlumatlara daha sürətli giriş təmin etmək üçün prosessor ilə RAM arasında vasitəçi rolunu oynayır.
• Xüsusiyyətləri:
  • Çox kiçik həcmli, lakin yüksək sürətli yaddaşdır.
  • Prosessorun işini sürətləndirir.

VRAM (Video RAM)

• Məqsədi: Qrafik kartlarında istifadə olunan xüsusi yaddaşdır.
• Xüsusiyyətləri:
  • Görüntü məlumatlarının emalı və saxlanmasını təmin edir.
  • Yüksək keyfiyyətli qrafiklər və oyunlar üçün vacibdir.

 

Xarici yaddaş qurğuları

90-cı illərdə istifadə olunan Floppy Disqlər, 2000-ci illərin başlarında istifadə olunan CD-DVD Disqlər var idi. Bunlar artıq demək olar ki istifadə olunmur, Günümüzdə USB Flash kartlar, SD Cardlar və External HDD və SSD disqlər daha çox istifadə olunur.

Bunlar daha çox ev mühitində və ya iş yerlərində şəxsi istifadə üçün nəzərdə tutulub, korporativ mühitlərdə isə Dataların həcmi çox olduğundan bunların yerlərinə Fiziki Server avadanlıqları, NAS, DAS və SAN kimi Storage texnologiyaları daha çox istifadə olunur.

RAID

RAID (Redundant Array of Independent Disks) Texnologiyası datalarımızı qorumaq üçün üçün bir neçə disqi məntiqi olaraq birləşdirib performansı və təhlükəsizliyi artırmağa kömək edir. Ən çox istifadə olunan 13 ədəd Raid növü vardır ki biz bunlardan raid 0,1,5,6 və 10 kimi raid növlərini productionda istifadə edirik.

Raid qurarkən biz özümüzə sual verməliyik bizə Sürət-performans lazımdır, yoxsa dataların təhlükısizliyi, ya da Cost bizim üçün nə qədər önəmlidir. Bundan sonra bizə özümüzə uyğun Raid növünü seçib qura bilərik.

Raid qurarkən disqləri düzgün seçmək çox önəmlidir. SATA, SAS Sərt disqlərin RPM sürətləri, həmçinin SSD Disqlərin sürət və həcmlərinin eyni olması yaxşıdır, əks halda biri sürətli bir zəif olarsa Raid ən aşağı nədirsə onunla hesablayır, bu da bizə sərf etmir.

RAID-nin müxtəlif növləri

Məsələn biz əgər sürət və performans istəyiriksə Raid 0 qura bilərik, burada biz Striping ediriik, yəni məlumatlarımızı kiçik hissələrə bölərək birdən çox disqə yazmış oluruq. Bu da bizə performans baxımından yüksək sürət verir. Məsələn 2 ədəd 1tb hdd raid 0 etsək, 2tb sürətli bir storage əldə etmiş oluruq amma disqlərdən biri yanarsa Fault Tolerance yoxdur, data itgisi olacaq.

Ola bilər ki biz sürət deyil də Data təhlükəsizliyi Xəta toleransı istəyə bilərik o zaman biz Raid 1 işlədə bilərik, burada isə Mirroring ediirik, yəni məlumatlarımız hər bir disqə aynalama kimi tam olaraq kopyalanır. Bunun isə əsas üstün cəhəti disqlərdən biri sıradan çıxarsa digəri işlədiyi üçün məlumat itgisi olmayacaqdır.

RAID 5 Striping with Parity

Productionda isə ən çox istifadə olunan RAID növlərindən biri Raid 5-dir. Burada ən az 3 hard disk lazımdır bizə. 3 ədəd 1tb disqimiz olsa bu bizə ümumi olaraq 2tb-lıq bir storage verəcək, 1 disqi əksik etdiyi üçün cost olaraq bu bizə biraz bahalı olur amma qarşılığında isə bizə datalarımızın yüksək səviyyədə təhlükəsizliyini verir. Raid 5 parity texnologiyası ilə işləyir, yəni hər disqdə digər disqlərdə olan dataların bir parity-si saxlanılır, disqlərdən biri xarab olduqda digər parity-lərdən dataları rebuilding edə bilirik. Block level stripping edir, sectorlardakı blokları klonlayır.

Avantajları – Raid 0 kimi olmasa da Read sürəti artır, performanslıdır. məlumat etibarlığını təmin edir. Hot Spare dəstəkləyir, Raid qrupunda olan disqlərdən biri xarab olanda ehtiyatda olan boşda duran bu disq onun yerinə keçib avtomatik işləyir və rebuilding prosesi gedir.

Hot Swap dəstəkləyir, disqlərdən biri xarab oldu yerindəcə elə o an xarab disqi alıb dəyişə bilirik.

Dezavantajları – Birdən çox disq xarab olarsa məlumatlar həmişəlik silinir (Data Recovery firmaları od qiymətinə geri qaytara bilir amma), Rebuilding Bərpa zamanı uzundur. Məsələn Raid 1-ə nəzərən ümumi disqlərin sayında dala düşürük, daha baha başa gəlmiş olur. Parity-lərin hesablandığı üçün yazma sürəti nisbətən zəif olur.

Nəticə olaraq deyə bilərik ki Raid bir backup deyil, texnologiyadır, heçbir raid növü 100% data təhlükəsizliyini təmin etmir, o sadəcə müəyyən səviyyədə disqlər üçün fault tolerance-ı təmin edir. Məsələn RAID 5 bir URE adlı Error var ki bununla raid də olan bütün disqlərdə ki məlumatlar anidən silinə bilər, əgər sizə maraqlı olsa bunu bir araşdırın. Bu kimi problemlərə görə Reliable Data üçün biz hərzaman risq qrupunda olan kritiki sayılan önəmli datalarımızı hər zaman başqa bir yerə cross backup olaraq external bir storage da atmalıyıq, hətta mümkünsə disaster recovery üçün Geo-Location olaraq başqa bir ölkə və ya şəhərdə bir yerdə backuplarımızı saxlamalıyıq ki, Bakıda təbii fəlakət olarsa ən azından datalarımız digər şəhərdə və ya ölkədə olan storage-də qalmış olsun. Bir sözlə Raidi biz sadəcə disklərin performansını, sürətini artırmaq və müəyyən qədər də olsa hard disklərin xəta toleransını təmin etmək üçün istifadə edirik.

Kompüter yaddaş qurğuları texnologiyanın inkişafı ilə paralel olaraq daha sürətli, daha etibarlı və daha geniş həcmli olur. Hər bir yaddaş növü spesifik tələblərə cavab verir: HDD-lər daha böyük məlumat həcmini ucuz qiymətə saxlamaq üçün, SSD-lər isə sürət və performans üçün idealdır. Xarici yaddaş qurğuları isə məlumatların daşınmasını və ehtiyat nüsxələrinin saxlanmasını asanlaşdırır. Ən uyğun yaddaş qurğusunu seçmək, istifadə ehtiyaclarınıza və büdcənizə əsaslanmalıdır. Bu biliklər məlumatların idarə edilməsini daha effektiv edəcək.

Author