Почему диск не может быть подключен (физически) к 2+ компьютерам?

Question

Мой друг, если жесткий диск можно было подключить к нескольким компьютерам, и я сразу перешел к ответу "нет", но я понял, что решить любую неудобную проблему, которую я мог бы себе представить, будет легко. Поэтому я переосмысливаю свою позицию: если это невозможно, то почему?

Я думал, что самые очевидные проблемы будут:

• конфликты чтения / записи (но они могут быть решены с помощью операций с очередями или транзакций)
• доступность (но для ее работы достаточно хотя бы одного источника питания)
• большинство других проблем, о которых я мог подумать, связаны не с аппаратным уровнем, а с уровнем драйвера вверх

Кроме того, существуют очень распространенные подходы, когда несколько дисков охватывают логические диски, и сетевые файловые системы решают эти проблемы в значительной степени последовательно.

Тем не менее, кажется, что это не обычное дело - где мое предположение неверно?

Answer 1

Я мог бы подумать, было бы легко решить. Поэтому я переосмысливаю свою позицию: если это невозможно, то почему?

Потому что почти ни одна из существующих файловых систем не предназначена для поддержки этого. Предположение большинства файловых систем состоит в том, что один компьютер имеет полный контроль.

НО

Существуют файловые системы и технологии, которые поддерживают несколько компьютеров, подключенных к нему. Другие ответы, предполагающие, что это просто невозможно, неверны или, по крайней мере, неполны.

Одна из относительно распространенных настроек будет такой. Возьмите стандартный диск, поместите его в корпус для хранения, который поддерживает iSCSI, настройте два хоста VMware ESXi на одном и том же iSCSI-луне и используйте VMFS. VMFS - это кластерная файловая система, специально разработанная для доступа нескольких систем. Но, как я уже говорил, вам нужно оборудование, специально разработанное для этого. Как iSCSI, Fibre Channel или несколько других технологий.

VMware VMFS (файловая система виртуальной машины) - это кластерная файловая система VMware, Inc. Он используется VMware ESX Server и флагманским пакетом виртуализации серверов vSphere (и предшествующей инфраструктурой VMware). [4] Он был разработан и используется для хранения образов дисков виртуальных машин, включая снимки. Несколько серверов могут одновременно читать и записывать одну и ту же файловую систему, в то время как отдельные файлы виртуальной машины заблокированы.

NTFS в Windows 2012R2 также поддерживает одновременный доступ двух систем. Это использует технологию, которую Microsoft называет Clustered Shared Volume.

Answer 2

Все дело в интерфейсе и в том, как устроена ваша система.

Вначале у вас был отдельный контроллер накопителя и жесткий диск, для работы которого требовался особый дизайн. Затем у вас была IDE, в которой была встроена электроника для управления приводами.

Однако протоколы, используемые вашими компьютерами для связи с дисками, предназначены для одного хоста, а число устройств X - например, SCSI и ATA имеют сетевые варианты с похожими командами, но они по-прежнему являются одним хостом для многих гостей. Вам понадобится протокол связи накопителя, который может «вежливо» обрабатывать запросы из более чем одной системы, буферизовать и хранить их. Получается, что «лучший» способ сделать это - добавить сложность в хост-систему, которая обрабатывает Ethernet, протоколы хранения и тому подобное, и распределить эту стоимость между многими дисками.

Ваши физические интерфейсы также предназначены для работы с одним хостом (с использованием двухточечного или шинного интерфейса), а не со многими хостами (с использованием топологии звезда или шина).

Это все еще действительно новый, но что-то вроде новых кинетических накопителей Seagate - это накопители, которые используют собственный интерфейс Ethernet, будут считаться «жесткими дисками», которые можно напрямую подключить (или подключить через коммутатор) ко многим накопителям, используя протокол, предназначенный для подключения к нескольким хостам. По сути, вы рассматриваете каждый диск как свою собственную систему. Микропроцессоры стали дешевыми и достаточно мощными, чтобы на каждом диске можно было запустить небольшой «сервер», подключить его через ethernet/ip и отправить / получить / буферизовать и сохранить данные на самом диске.

Таким образом, вы могли бы сделать это с радикально отличающимся выбором дизайна, чем было сделано в прошлом. Ничто не мешает вам (если вы являетесь производителем жестких дисков) добавить небольшую ОС, дешевый процессор для рук и интерфейс Ethernet, а также создать крошечный жесткий диск с прямым подключением к сети, способный работать со многими клиентами. Вы просто должны быть в состоянии / готовы отказаться от DAS-ориентированных физических, электрических и сигнальных протоколов, которые до сих пор работали довольно хорошо для персональных систем, хранилищ и различных массивов SAN / NAS.

Answer 3

Я поставил вам проблему с ограничениями на подключение к ПК. SATA и SAS электрически не предназначены для подключения более чем к 1 системе, и, поскольку это последовательный протокол, я не верю, что USB тоже. (IE, я поставил перед вами проблему, заключается в отсутствии спроса и более низкого уровня оборудования / логики, чем уровень ОС)

Это означает, что физическая логика для доступа к диску должна быть абстрагирована - и действительно, самый логичный способ сделать это - использовать что-то вроде сетевого кабеля и преобразователя, что во многих отношениях (но не совсем) является тем, что NAS есть.

(Я отмечаю, что @Zordache сказал, что есть файловые системы, которые могут это поддерживать - в мире Linux GFS и OCFS распространены, но http://en.wikipedia.org/wiki/List_of_file_systems перечисляет целую кучу их в «Shared- раздел дисковых файловых систем - так было бы возможно на ОС и более высоких уровнях).

В этой статье обсуждается проблема на техническом уровне - по определению NAS разрешает совместное хранение, DAS - только один, а протоколы общих дисков - это DAS.

Answer 4

Ваше предположение верно. К одному диску может быть подключен только 1 компьютер.

Работа вокруг

Вы можете превратить накопитель в хранилище NAS, но одновременное использование может привести к проблемам, если сеть перегружена. Это включает в себя подключение диска к маршрутизатору и использование общего доступа к Windows. Обратите внимание, что последний может функционировать только в том случае, если компьютер включен и работает медленнее, чем первый.

Другой обходной путь - это какая-то система, которая отключит диск в одной системе и смонтирует его в другой. Для этого потребуется какой-то автоматический сценарий и система, чтобы проверить, включена ли другая система. Кроме того, внешние факторы, такие как загрузка, могут представлять проблему.

Окончательный вердикт

Мой окончательный вердикт заключается в том, что одновременное использование не рекомендуется, если диск не является диском NAS.

Answer 5

Вы можете подключиться к одному диску по сети (для этого нужен специальный файловый сервер, но мой дешевый домашний маршрутизатор может это сделать). Он обрабатывает конфликты файлов, блокировки и другие вещи. Базовый файл ввода / вывода (SATA, PATA) не обрабатывает эти случаи, он только для чтения и записи секторов.

Питание - если вы подключаетесь к разным источникам питания, вы можете сжечь его из-за разных фаз питания.