Direkte lagring refererer til en lagringsarkitektur som lar applikasjoner få tilgang til data direkte fra lagringsenheter, utenom operativsystemet og filsystemet. Denne tilnærmingen kan redusere ventetiden betydelig og forbedre ytelsen for applikasjoner som krever rask tilgang til store datamengder, for eksempel vitenskapelige simuleringer, videoredigering og databaseadministrasjon.

Slik får du tilgang til data fra direkte lagring:

1. Direkte minnetilgang (DMA): Direkte lagring er avhengig av DMA, en maskinvarefunksjon som lar eksterne enheter (som lagringsenheter) få direkte tilgang til minnet uten å involvere CPU. Dette eliminerer kostnadene ved kopiering av data mellom lagringsenheten og operativsystemets buffere.

2. Minnetilordnet I/O: Med direkte lagring blir lagringsenhetens minne tilordnet applikasjonens adresseområde. Dette lar applikasjonen få tilgang til data på lagringsenheten som om den var en del av systemets hovedminne.

3. NVMe (Non-Volatile Memory Express): NVMe er en høyhastighets grensesnittprotokoll spesielt utviklet for solid-state-stasjoner (SSD). NVMe-stasjoner kobles direkte til PCIe-bussen (Peripheral Component Interconnect Express) og omgår det tregere SATA-grensesnittet. Dette muliggjør betydelig høyere dataoverføringshastigheter sammenlignet med tradisjonelle lagringsenheter.

4. RDMA (Remote Direct Memory Access): RDMA er en teknologi som muliggjør direkte minnetilgang mellom to eller flere datamaskiner over et høyhastighetsnettverk. RDMA omgår operativsystemet og nettverksstabelen, noe som muliggjør dataoverføringer med lav latens. Det brukes ofte i høyytelses databehandling (HPC) og datasentermiljøer.

5. Datastrukturer og APIer: Direkte lagringssystemer gir vanligvis spesifikke datastrukturer og applikasjonsprogrammeringsgrensesnitt (API) som lar applikasjoner samhandle direkte med lagringsenheten. Disse API-ene gir funksjoner for lesing, skriving og administrasjon av data, og tilbyr finmasket kontroll over datatilgang.

Oppsummert lar direkte lagring applikasjoner omgå operativsystemet og filsystemet, ved å bruke DMA og minnetilordnet I/O for å få direkte tilgang til data i lagringsenhetens minne. Denne tilnærmingen reduserer ventetiden og forbedrer ytelsen for applikasjoner som krever rask tilgang til store datasett. NVMe- og RDMA-teknologier forbedrer dataoverføringshastighetene ytterligere, og gjør direktelagring egnet for krevende arbeidsbelastninger i ulike bransjer.