Войти
Очистка данных - это метод исправления ошибок, который использует фон задача периодически проверять основную память или хранилище на наличие ошибок, а затем исправлять обнаруженные ошибки с помощью избыточных данных в виде различных контрольных сумм или копий данных. Очистка данных снижает вероятность накопления единичных исправляемых ошибок, что приводит к уменьшению рисков появления неисправимых ошибок.
Целостность данных является первоочередной задачей при записи, чтении, хранении, передаче или обработке компьютерных данных в компьютерах операционных системах и в компьютерных хранилищах и системах передачи данных. Однако лишь некоторые из существующих и используемых в настоящее время файловых систем обеспечивают достаточную защиту от повреждения данных.
Для решения этой проблемы очистка данных обеспечивает регулярные проверки всех несоответствий в данных и, в целом, предотвращении аппаратных или программных сбоев. Эта функция «очистки» обычно используется в памяти, дисковых массивах, файловых системах или FPGA как механизм обнаружения и исправления ошибок.
При очистке данных RAID-контроллер может периодически читать все жесткие диски в массиве RAID и проверять наличие дефектных блоков, прежде чем приложения смогут получить к ним доступ. Это снижает вероятность скрытого повреждения данных и потери данных из-за ошибок битового уровня.
В Dell PowerEdge RAID-средах функция, называемая «патрульное чтение», может выполнять очистку данных и профилактическое обслуживание.
В OpenBSD утилита bioctl (8)позволяет системному администратору контролировать эти патрульные чтения через BIOCPATROLioctl на / dev / bio псевдоустройстве ; с 2019 года эта функция поддерживается в некоторых драйверах устройств для LSI Logic и контроллеров Dell, в том числе mfi (4)начиная с OpenBSD 5.8 (2015) и mfii (4)начиная с OpenBSD 6.4 (2018).
В FreeBSD и DragonFly BSD патрулем можно управлять с помощью RAID-контроллера - специальная утилита mfiutil (8), начиная с FreeBSD 8.0 (2009) и 7.3 (2010). Реализация FreeBSD использовалась разработчиками OpenBSD для добавления поддержки патрулирования в их общую структуру bio (4) и утилиту bioctl без необходимости в отдельной утилите для конкретного контроллера.
В NetBSD в 2008 году фреймворк bio (4) от OpenBSD был расширен для поддержки функций проверки согласованности, которая была реализована для / dev / bio псевдоустройство в команде BIOCSETSTATEioctl с параметрами запуска и остановки (BIOC_SSCHECKSTART_VOLи BIOC_SSCHECKSTOP_VOLсоответственно) ; это поддерживается только одним драйвером с 2019 года - arcmsr (4).
Linux MD RAID, как реализация программного RAID, делает доступными проверки согласованности данных и обеспечивает автоматическое восстановление обнаруженных несоответствий данных. Такие процедуры обычно выполняются путем настройки еженедельного задания cron. Техническое обслуживание выполняется путем выдачи проверки работоспособности, ремонта или простоя для каждого из проверенных устройств MD. Статусы всех выполненных операций, а также общие статусы RAID всегда доступны.
Как копирование при записи (CoW) файловая система для Linux, Btrfs обеспечивает изоляцию ошибок, обнаружение и исправление повреждений, а также очистку файловой системы. Если файловая система обнаруживает несоответствие контрольной суммы при чтении блока, она сначала пытается получить (или создать) хорошую копию этого блока с другого устройства - если используется его внутреннее зеркалирование или методы RAID.
Btrfs может инициировать онлайн-проверку всей файловой системы, запустив задание очистки файловой системы, которое выполняется в фоновом режиме. Задание очистки сканирует всю файловую систему на предмет целостности и автоматически пытается сообщать и восстанавливать любые сбойные блоки, которые она находит по пути.
Функции ZFS, которая представляет собой комбинированный файловая система и диспетчер логических томов, включают проверку на соответствие режимам повреждение данных, постоянную проверку целостности и автоматическое восстановление. Sun Microsystems разработала ZFS с нуля, уделяя особое внимание целостности данных и защите данных на дисках от таких проблем, как ошибки микропрограммы диска и.
ZFS предоставляет утилиту восстановления под названием scrub, который проверяет и исправляет скрытые повреждения данных, вызванные гниением данных и другими проблемами.
Из-за высокой плотности интеграции современной компьютерной памяти микросхем отдельные структуры ячеек памяти стали достаточно маленькими, чтобы быть уязвимыми для космических лучей и / или испускание альфа-частиц. Ошибки, вызванные этими явлениями, называются программными ошибками. Это может быть проблемой для памяти на основе DRAM и SRAM.
Очистка памяти выполняет обнаружение ошибок и исправление битовых ошибок в компьютере RAM с помощью памяти ECC, других копий данных или других кодов обнаружения ошибок.
Очистка - это метод, используемый для перепрограммирования FPGA. Его можно использовать периодически, чтобы избежать накопления ошибок без необходимости их поиска в потоке битов конфигурации, что упрощает конструкцию.
В отношении очистки можно использовать множество подходов, от простого перепрограммирования FPGA до частичной реконфигурации. Самый простой метод очистки - это полностью перепрограммировать FPGA с некоторой периодической скоростью (обычно 1/10 расчетной скорости сбоя). Однако ПЛИС не работает в течение этого времени перепрограммирования порядка микромилсекунд. Для ситуаций, когда такой тип прерывания недопустим, доступна частичная реконфигурация. Этот метод позволяет перепрограммировать ПЛИС, пока она еще работает.
