حقل سلامة البيانات

📅 آخر تحديث: ٢٣ يوليو ٢٠٢٦
✍️ نُشر في: ٢٣ يوليو ٢٠٢٦
الموسوعة الحرة

يُعدّ حقل سلامة البيانات ( DIF ) منهجًا لحماية سلامة البيانات في وحدات تخزين البيانات الحاسوبية من التلف . وقد اقترحته اللجنة الفرعية T10 التابعة للجنة الدولية لمعايير تكنولوجيا المعلومات عام 2003. [ 1 ] وأُضيف منهج مماثل لسلامة البيانات عام 2016 إلى مواصفات NVMe 1.2.1 . [ 2 ]

خلفية

غالبًا ما يُقاس توافر البيانات في أنظمة التخزين ببساطة من حيث موثوقية مكونات الأجهزة وتأثيرات الأجهزة الاحتياطية. إلا أن موثوقية البرمجيات، وقدرتها على اكتشاف الأخطاء، وقدرتها على الإبلاغ عن الأعطال أو تطبيق الإجراءات التصحيحية بشكل صحيح، لها تأثير كبير على توافر نظام التخزين ككل.

تتمتع بروتوكولات نقل التخزين القائمة على الحزم بحماية CRC على حمولات الأوامر والبيانات. كما تتمتع ناقلات الربط البيني بحماية التكافؤ. وتتمتع أنظمة الذاكرة بآليات كشف/تصحيح التكافؤ. وتتمتع وحدات تحكم بروتوكولات الإدخال/الإخراج عند حدود النقل/الربط البيني بحماية مسار البيانات الداخلي. ولكن عند تصميم DIF لأول مرة، لم تكن هناك حماية قياسية للبيانات عند مغادرتها الذاكرة، وانتقالها إلى القرص، وبقائها مخزنة لفترة طويلة، ثم قراءتها مرة أخرى. [ 1 ]

تتم عملية تبادل البيانات عادةً بين وحدة المعالجة المركزية للمضيف وقرص التخزين. وقد يوجد جهاز تحكم في بيانات التخزين بينهما، سواء كان جهاز تحكم RAID أو مجرد محول تخزين بسيط.

في SCSI

تم اقتراح DIF لأول مرة لواجهة نظام الحاسوب الصغيرة (SCSI) كحقل سلامة البيانات. وهو يوسع قطاع القرص من حجمه التقليدي البالغ 512 بايت إلى 520 بايت، بإضافة ثمانية بايتات حماية إضافية. [ 1 ] تُستخدم أجهزة SCSI في العديد من تقنيات تخزين المؤسسات، مثل قناة الألياف . وبحلول وقت دمجه في SBC-2، كان قد أُعيد تسميته بالفعل إلى معلومات الحماية . تتضمن البايتات الثمانية بايتين من CRC "حماية الكتلة المنطقية"، وبايتين من "حماية تطبيق الكتلة المنطقية" الاختيارية، وأربعة بايتات من "علامة مرجع الكتلة المنطقية"، والتي غالبًا ما تكون البتات الـ 32 السفلى من LBA. [ 3 ]

يُوسّع معيار SBC-3 هذه التقنية لتشمل قطاعات التنسيق المتقدم (4K)، لقطاعات بحجم 4104 بايت في الإعداد اللاحق. كما يُحدد ثلاث طرق لتفعيل الحماية بدلاً من الطريقة السابقة، وتختلف هذه الطرق بشكل أساسي في معالجة الجزء ذي الأربعة بايتات. ويتمثل التغيير الأهم في استخدام مُعامل معلومات الحماية، مما يسمح بطريقة مختلفة لعرض هذه المعلومات: فبدلاً من توسيع القطاعات في نهايتها، يُمكن تجميع مُعاملات معلومات الحماية المتعددة وتخزينها في مكان آخر. [ 4 ] [ 5 ] [ 6 ]

تتيح أوامر SCSI READ و WRITE و VERIFY الوصول إلى معلومات الحماية.

في SATA

كان لدى لجنة SATA (T13) إعداد مشابه لـ SCSI DIF/PI يسمى حماية المسار الخارجي (EPP) في عام 2008. [ 7 ]

في NVMe

دعم البرامج

ساهمت شركة أوراكل بدعم بروتوكول SCSI/T10 في نواة لينكس . [ 8 ] [ 9 ] وتُعدّ أوراكل المصدر الرئيسي للوثائق المتعلقة بهذا الموضوع في لينكس. [ 10 ]

مراجع

  1. 1 2 3 كيث هولت (1 يوليو 2003). "مبررات حماية البيانات الشاملة" (ملف PDF) . وثيقة اللجنة الفنية T10 رقم 03-224r0 . تاريخ الاطلاع: 29 أغسطس 2013 .
  2. ↑ "NVM Express Revision 1.2.1" (PDF) . NVM Express, Inc. 5 يونيو 2016.
  3. ↑ "امتداد سلامة البيانات" (ملف PDF) . وثيقة اللجنة الفنية T10 رقم 03-111r0 ( FTP ). 2 مايو 2003. تم الاطلاع عليها في 29 أغسطس 2013 .(للاطلاع على المستندات، انظر صفحة المساعدة: FTP )
  4. ↑ SBC-3 مسودة 12
  5. ↑ حماية البيانات من التلف - ورقة تقنية . ملف PDF، سيجيت، 2011
  6. ↑ شركة EMC (18 سبتمبر 2012). "حل متكامل وشامل لسلامة البيانات للحماية من تلف البيانات الصامت" (ملف PDF) . ورقة بيضاء . شركة أوراكل . تم الاطلاع عليه بتاريخ 29 أغسطس 2013 .
  7. ↑ بيترسن دي أوراكل، مارتن ك (2008). "ملحقات سلامة البيانات في لينكس" (PDF) .
  8. ↑ مارتن ك. بيترسن (2009). "مشروع سلامة بيانات لينكس" . تم الاطلاع عليه بتاريخ 29 أغسطس 2013 .
  9. ↑ مارتن ك. بيترسن (3 يناير 2008). "الوقاية الاستباقية من تلف البيانات" (ملف PDF) . مجلة المصادر المفتوحة للمؤسسات . تم الاطلاع عليه بتاريخ 29 أغسطس 2013 .
  10. ↑ "سلامة البيانات - وثائق نواة لينكس" . docs.kernel.org .