Direkte lagring refererer til en lagringsarkitektur, der tillader applikationer at få adgang til data direkte fra lagringsenheder, uden om operativsystemet og filsystemet. Denne tilgang kan reducere ventetiden betydeligt og forbedre ydeevnen for applikationer, der kræver hurtig adgang til store mængder data, såsom videnskabelige simuleringer, videoredigering og databasestyring.
Sådan får du adgang til data fra direkte lagring:
1. Direkte hukommelsesadgang (DMA): Direkte lagring er afhængig af DMA, en hardwarefunktion, der gør det muligt for eksterne enheder (som lagringsenheder) at få direkte adgang til hukommelsen uden at involvere CPU'en. Dette eliminerer omkostningerne ved kopiering af data mellem lagerenheden og operativsystemets buffere.
2. Hukommelseskortlagt I/O: Med direkte lagring er lagerenhedens hukommelse mappet til applikationens adresseområde. Dette giver applikationen adgang til data på lagerenheden, som om det var en del af systemets hovedhukommelse.
3. NVMe (Non-Volatile Memory Express): NVMe er en højhastighedsprotokol, der er specielt designet til solid-state-drev (SSD'er). NVMe-drev forbindes direkte til PCIe-bussen (Peripheral Component Interconnect Express) og omgår det langsommere SATA-interface. Dette muliggør væsentligt højere dataoverførselshastigheder sammenlignet med traditionelle lagerenheder.
4. RDMA (Remote Direct Memory Access): RDMA er en teknologi, der muliggør direkte hukommelsesadgang mellem to eller flere computere over et højhastighedsnetværk. RDMA omgår operativsystemet og netværksstakken, hvilket giver mulighed for dataoverførsler med lav latens. Det bruges almindeligvis i højtydende databehandling (HPC) og datacentermiljøer.
5. Datastrukturer og API'er: Direkte lagringssystemer giver typisk specifikke datastrukturer og applikationsprogrammeringsgrænseflader (API'er), der tillader applikationer at interagere direkte med lagringsenheden. Disse API'er giver funktioner til læsning, skrivning og styring af data, og tilbyder finkornet kontrol over dataadgang.
Sammenfattende giver direkte lagring applikationer mulighed for at omgå operativsystemet og filsystemet ved at bruge DMA og hukommelseskortlagt I/O til direkte adgang til data i lagringsenhedens hukommelse. Denne tilgang reducerer latens og forbedrer ydeevnen for applikationer, der kræver hurtig adgang til store datasæt. NVMe- og RDMA-teknologier forbedrer dataoverførselshastighederne yderligere, hvilket gør direkte lagring velegnet til krævende arbejdsbelastninger i forskellige industrier.
