المحتوى عن 'قرص صلب'.



مزيد من الخيارات

  • ابحث بالكلمات المفتاحية

    أضف وسومًا وافصل بينها بفواصل ","
  • ابحث باسم الكاتب

نوع المُحتوى


التصنيفات

  • التخطيط وسير العمل
  • التمويل
  • فريق العمل
  • دراسة حالات
  • نصائح وإرشادات
  • التعامل مع العملاء
  • التعهيد الخارجي
  • التجارة الإلكترونية
  • الإدارة والقيادة
  • مقالات ريادة أعمال عامة

التصنيفات

  • PHP
    • Laravel
    • ووردبريس
  • جافاسكريبت
    • Node.js
    • jQuery
    • AngularJS
    • Cordova
  • HTML
    • HTML5
  • CSS
  • SQL
  • سي شارب #C
    • منصة Xamarin
  • بايثون
    • Flask
    • Django
  • لغة روبي
    • Sass
    • إطار عمل Bootstrap
    • إطار العمل Ruby on Rails
  • لغة Go
  • لغة جافا
  • لغة Kotlin
  • برمجة أندرويد
  • لغة Swift
  • لغة R
  • لغة TypeScript
  • سير العمل
    • Git
  • صناعة الألعاب
    • Unity3D
  • مقالات برمجة عامة

التصنيفات

  • تجربة المستخدم
  • الرسوميات
    • إنكسكيب
    • أدوبي إليستريتور
    • كوريل درو
  • التصميم الجرافيكي
    • أدوبي فوتوشوب
    • أدوبي إن ديزاين
    • جيمب
  • التصميم ثلاثي الأبعاد
    • 3Ds Max
    • Blender
  • نصائح وإرشادات
  • مقالات تصميم عامة

التصنيفات

  • خواديم
    • الويب HTTP
    • قواعد البيانات
    • البريد الإلكتروني
    • DNS
    • Samba
  • الحوسبة السّحابية
    • Docker
  • إدارة الإعدادات والنّشر
    • Chef
    • Puppet
    • Ansible
  • لينكس
  • FreeBSD
  • حماية
    • الجدران النارية
    • VPN
    • SSH
  • مقالات DevOps عامة

التصنيفات

  • التسويق بالأداء
    • أدوات تحليل الزوار
  • تهيئة محركات البحث SEO
  • الشبكات الاجتماعية
  • التسويق بالبريد الالكتروني
  • التسويق الضمني
  • التسويق بالرسائل النصية القصيرة
  • استسراع النمو
  • المبيعات
  • تجارب ونصائح

التصنيفات

  • إدارة مالية
  • الإنتاجية
  • تجارب
  • مشاريع جانبية
  • التعامل مع العملاء
  • الحفاظ على الصحة
  • التسويق الذاتي
  • مقالات عمل حر عامة

التصنيفات

  • الإنتاجية وسير العمل
    • مايكروسوفت أوفيس
    • ليبر أوفيس
    • جوجل درايف
    • شيربوينت
    • Evernote
    • Trello
  • تطبيقات الويب
    • ووردبريس
    • ماجنتو
  • أندرويد
  • iOS
  • macOS
  • ويندوز

التصنيفات

  • شهادات سيسكو
    • CCNA
  • شهادات مايكروسوفت
  • شهادات Amazon Web Services
  • شهادات ريدهات
    • RHCSA
  • شهادات CompTIA
  • مقالات عامة

أسئلة وأجوبة

  • الأقسام
    • أسئلة ريادة الأعمال
    • أسئلة العمل الحر
    • أسئلة التسويق والمبيعات
    • أسئلة البرمجة
    • أسئلة التصميم
    • أسئلة DevOps
    • أسئلة البرامج والتطبيقات
    • أسئلة الشهادات المتخصصة

التصنيفات

  • ريادة الأعمال
  • العمل الحر
  • التسويق والمبيعات
  • البرمجة
  • التصميم
  • DevOps

تمّ العثور على 5 نتائج

  1. تعرّفنا في الدرس السابق على مواصفات القرص وأنواعها وكيفية تهيئته. نكمل في هذا الدرس الحديث عن القرص الصلب والتقنيات المستخدمة فيه. آلية تخزين البيانات على الأقراص تتولى رقاقة متحكم القرص مهمة ترجمة الإشارات وتحريك الذراع الحاملة لرؤوس القراءة والكتابة إلى الموقع المطلوب للقراءة منه أو الكتابة عليه. يغير رأس الكتابة اتجاه مغنطة حبيبات الطبقة الموجودة على سطح القرص لتمثيل الأرقام الثنائية (0 و 1) التي هي البتات Bits للكتابة على القرص، وتكون عملية قراءة البيانات هي معرفة اتجاه المغنطة (القطبية) في الموقع. يوضح الشكل عملية القراءة والكتابة. ظهرت مشكلة فقدان المغنطة الناتجة عن الحرارة الزائدة بسبب صغر حجم القرص الصلب فمعلومٌ أنَّ الحرارة تؤثر سلبًا على المغنطة وتبدِّدها. وللتغلب على هذه المشكلة لجأت الشركات إلى حلول متعدِّدة منها إضافة طبقة ثانية قابلة للمغنطة (أوكسيد الحديد) موازية للطبقة الأولى وبينهما طبقة عازلة إذ يؤدي ذلك إلى مغنطتها باتجاه معاكس للطبقة العليا مما يدعمها ويقوي مغنطتها. عامل الشكل Form factor هل سبق لك أن رأيت حجم القرص الصلب للحاسوب المحمول والحاسوب المكتبي؟ وهل يوجد فرقٌ بينهما؟ المصدر يوجد عاملا شكلٍ للقرص الصلب منتشران كثيرًا هذه الأيام وهما العامل 3.5 بوصة والعامل 2.5 بوصة. يُستخدم الأول في الحواسيب المكتبية والآخر يُستخدم في الأجهزة ذات المساحات الصغيرة كالحواسيب المحمولة، ويبين الجدول الفرق بينهما. عامل الشكل الطول مم العرض مم الارتفاع مم السعة العظمى عدد الأقراص الأعظمي سعة القرص الواحد 3.5 146 101.6 26.1 – 19 12 تيرابايت (2016) 5 – 8 1.149 غيغابايت 2.5 100 69.85 5 - 19 5 تيرابايت (2016) 5 1 تيرابايت تقنيات توصيل القرص الصلب يوصل القرص الصلب إلى اللوحة الأم عبر منفذ البيانات ويأخذ تغذيته من منفذ التغذية الذي يوصل بمزود الطاقة Power supply، وتختلف أشكال هذه المنافذ باختلاف التقنيات التي يدعمها القرص الصلب. سنناقش أشهر ثلاث تقنيات مستخدمة وهي: تقنية PATA‏ (Parallel ATA) هي تقنية لتوصيل أجهزة التخزين كالقرص الصلب والقرص الليزري في الحواسيب وتسمى أيضًا IDE. يتألف مأخذ البيانات من 40 رجلًا ويتألف الكابل من 40 أو 80 سلكًا (الكابل ذو 80 سلك هو الأسرع) وهو محدود الطول، وتتراوح سرعة نقل البيانات بين 16 و 133 ميغابايت بالثانية. يوجد على اللوحة الأم منفذا PATA أحدهما أولي والآخر ثانوي (ذو اللون الأزرق)، ويدعم كلُّ كابل وصل جهازي تخزين مع اللوحة الأم، أي يكون عدد الأجهزة الأعظمي هو 4. عند وصل جهازي تخزين على الكابل نفسه يجب ضبط القافز الموجود على هذين الجهازين لتحديد أولوية الإقلاع، وهنالك ثلاثة أوضاع وهي رئيسي Master وتابع Slave وتلقائي Capel select، حيث يُحدَّد الوضع “الرئيسي” للجهاز الذي يحوي نظام التشغيل لإقلاع منه والوضع “التابع” للجهاز الثاني أو يُترك الوضع “تلقائي” للجاهزين. هذه التقنية قديمة جدًا وبطيئة، وحلّت محلها تقنية أحدث تدعى SATA. تقنيةSATA‏ (Serial ATA) هذه التقنية هي تطوير لتقنية النقل السابقة ومن مزاياها تقليل حجم وكلفة الكابل (7 أسلاك بدلًا من 40 أو 80)، وسرعة كبيرة لنقل البيانات (تتراوح بين 150 إلى 1969 ميغابايت بالثانية)، وعدد المنافذ أكبر لوصل أجهزة التخزين، وتدعم طول كابل يصل متريْن، وإمكانية وصل أجهزة التخزين دون الحاجة لإطفاء الحاسوب، وتدعم أيضًا وصل أجهزة التخزين خارجيًا عبر تقنية تدعى Esata. المصدر هنالك إصدارات لتقنية SATA تختلف بالسرعات وببعض المزايا وهي SATA 1.0 أو Serial ATA-150 إذ يشير الرقم 150 إلى معدل نقل البيانات بواحدة ميغابايت بالثانية و SATA 2.0 ‏(Serial ATA-300) وحتى SATA 3.3 الذي أُصدر في عام 2016 وله الكثير من المزايا عن الإصدارات السابقة. تقنية SAS‏ (Serial Attached SCSI) هي تقنية لتوصيل أجهزة التخزين إذ تدعم توصيل 65535 جهاز وهي أسرع من SATA وتزوَّد التغذية والبيانات عبر كابل واحد يصل طوله إلى 10 أمتار. تُستخدم هذه التقنية في الأماكن التي تكون فيها السرعة مهمَّة جدًا كالخواديم ونادرًا ما تستخدم في الحواسيب العادية. المصدر هنالك إصدارات لهذه التقنية وهي SAS-1 سرعتها 375 ميغابايت بالثانية و SAS-2 سرعتها 750 ميغابايت بالثانية و SAS-3 سرعتها 1500 ميغابايت بالثانية والاصدار SAS-4 قيد التطوير حاليًا. البديل SSD عانى القرص القرص الصلب بعض المشاكل المتعلقة بقسمه الميكانيكي خصوصًا عند ارتفاع الحرارة التي تؤثر على مغنطة الأقراص وعلى مشكلة تمدُّد العناصر بداخله. وفي هذه الأثناء، شهدت الذاكرة الرقمية تطورًا كبيرًا في جميع أنواعها الأمر الذي أدى إلى التخلص من القسم الميكانيكي ووضع ذاكرات من نوع EEPROM عوضًا عنه ليظهر القرص SSD‏ (Solid State Drive) كجهازٍ جديدٍ لتخزين الملفات. لم ينتشر SSD كثيرًا بسبب ثمنه المرتفع. تستخدم بعض الحواسيب الشخصية القرص SSD والقرص HDD معًا إذ يكون الأول بسعة تخزينية صغيرة لوضع نظام التشغيل عليه لزيادة أداء الحاسوب وأمَّا الثاني فيكون لتخزين ملفات المستخدم. يوضح الجدول التالي بعض الفروقات بين جهازي التخزين SSD و HDD. أما الخواديم فإن استخدام الأقراص من نوع SSD أصبح منتشرا فيها. SSD HDD زمن الوصول للملفات يتراوح بين 35 - 100 ميكرو ثانية أي أسرع بمئة مرة من القرص الصلب HDD. يتراوح بين 5000 - 10000 ميكرو ثانية. السعر مرتفع جدًا. رخيص الوثوقية لا يحتوي على أجزاء ميكانيكية لذا يؤمِّن أداءً ووثوقيةً كبيرة. يحتوي على أجزاء ميكانيكية وأقراص ممغنطة التي تصبح عرضةً للأعطال والتلف كلما زاد استخدامها. السعة تزيد عن 16 تيرابايت، وأعلنت شركة seagate أنها ستطرح قريبًا قرص SSD بسعة 60 تيرابايت. تصل إلى 12 تيرابايت. الطاقة يستهلك طاقة أقل مما يزيد من عمر البطارية في الحواسيب المحمولة. يستهلك طاقة أكبر. الضجيج لا يوجد ضجيج لعدم وجود أجراء متحركة. يصدر ضجيجًا مرتفعًا. الحجم يتوافر SSD بعوامل الشكل 2.5 و 1.5 و 1.0 بوصة. يتوافر بعاملي شكل فقط وهما 3.5 و 2.5 بوصة. الحرارة يصدر حرارةً أقل لعدم توافر أجزاء متحركة وهذا يساعد في زيادة عمره. يصدر حرارة مرتفعة مما يسبب ضررًا للقرص الصلب. الخلاصة تعلمت في هذا الدرس مفاهيم كثيرة حول القرص الصلب تفيدك في حسن اختيار القرص الأفضل وتهيئته وتوصيله وبدء استخدامه.
  2. تحدّثنا في الدرس السابق عن أنواع الذاكرة وتناولنا بشيء من التفصيل الذاكرة العشوائية وأنواعها. نكمل في هذا الدرس المكوَّن من جزأيْن الحديث عن الذاكرة؛ ولكن هذه المرة عن الذاكرة الثانوية: القرص الصلب. تمهيد دعت الحاجة بعد اختراع الحاسوب إلى وجود ذاكرة تحتفظ بالبيانات على الدوام دون فقدانها لذا ظهر أول قرص صلب عام 1956، اخترعته شركة IBM ليلبّي بعد تطويره هذه الحاجة. يعدّ القرص الصلب من أجهزة التخزين الدائمة، ويعتمد على المبدأ المغناطيسي لتخزين البيانات. يصنَّف القرص الصلب ضمن الأجهزة الميكانيكية لاحتوائه على عناصر ميكانيكية متحركة لتخزين البيانات وقراءتها. تُخزَّن البيانات في القرص الصلب عشوائيًّا، بمعنى أنه تمكن كتابتها وقراءتها في أي موقع من القرص دون أي تسلسل أو ترتيب. أهمُّ المزايا في القرص الصلب التي أكسبته هذه الشهرة هي سعته الكبيرة وأداؤه الجيد وسعره المنخفض إذ تزيد السعة التخزينية له عن 2 تيرابايت، وأشهر الشركات المصنعة للقرص الصلب هي Seagate و Toshiba و Western Digital. عناصر القرص الصلب المصدر: WikiMedia Commons يحتوي القرص الصلب على أربعة عناصر أساسيَّة وهي: الأقراص Platters هي أقراص دائرية مصنوعة من مادة الألمنيوم أو الزجاج أو السيراميك ومغلَّفة بطبقة من أوكسيد الحديد أو خليط من المعدن القابل للمغنطة لتخزين البيانات عليها، ويليها طبقة رقيقة من الكربون للحماية من الأضرار الناتجة عن رؤوس القراءة الكتابة. رؤوس القراءة والكتابة Read/Write heads تتموضع رؤوس القراءة والكتابة فوق الأقراص دون أن تلامس سطحها ويكون لكل قرص رأسا قراءة وكتابة، واحدٌ للسطح العلوي وآخر للسطح السفلي. تكتب هذه الرؤوس البيانات على الطبقة الممغنطة وتقرأ منها، وتُحمل على الأذرع التي تتحرك بواسطة محرك كهربائي. المحركات الكهربائية يحتوي القرص الصلب على محركين أحدهما لتحريك رؤوس القراءة والكتابة Actuator والآخر لتدوير الأقراص المتوضعة على محور الدوران Spindle. أمَّا الأول فهو يحرك الذراع وفق قوس دائري على طول نصف قطر القرص وبذلك عندما تدور الأقراص تغطي الرؤوس كامل سطحها، والثاني يدوِّر المحور الذي يحمل جميع الأقراص وفق عددٍ ثابتٍ من الدورات مثل 7200 دورة بالدقيقة (RPM). وتتحكم بهذه المحركات داراتٌ موجودةٌ على اللوحة الإلكترونية. اللوحة الإلكترونية هي لوحة دارات مطبوعة PCB تتموضع عليها الدارات التي تتحكم بالمحركات وتحويل الإشارات الداخلة والخارجة، والعناصر الإلكترونية، وذاكرة تخبئة من نوع SRAM (لتخزين البيانات فيها ريثما ترسل إلى الذاكرة الرئيسية أو تكتب على الأقراص نظرًا لوجود فرق شاسع في السرعات)، ومنفذ توصيل البيانات ومنفذ التوصيل بالطاقة. ملحوظة: يمكن إصلاح أي عطلٍ يحدث في هذه اللوحة فهي ظاهرة في أسفل القرص الصلب بينما لا يمكن الوصول إلى العناصر السابقة لأنها داخل حجرة مفرغة من الهواء وأي محاولة لفتح القرص الصلب أو نزع اللاصق الذي يمنع دخول الهواء المحمل بذرات الغبار إلى الحجرة تؤدي إلى تلف القرص الصلب وتضرر رؤوس القراءة والكتابة، وعملية فتح الحجرة تتطلب محترفين في هذا المجال مع وجود أدوات اختصاصيَّة. مواصفات القرص الصلب للقرص الصلب مواصفات متعدِّدة يجب أخذها بعين الاعتبار لأنَّها تؤثر على أدائه وهي: زمن الوصول للبيانات: هو الزمن اللازم لتحريك رؤوس القراءة والكتابة إلى موقع البيانات على القرص. سرعة الدوران: هي سرعة دوران الأقراص وتقاس بواحدة دورة بالدقيقة RPM‏ (Revolutions Per Minute)، ويتعلق بهذا العامل زمنٌ يدعى "زمن الاستجابة" وهو الزمن اللازم لوضع القطاع المطلوب أسفل رأس القراءة والكتابة، ويكون زمن الاستجابة 4.16 ميلي ثانية لقرص صلب عدد دوراته 7200. معدل نقل البيانات: هي كمية البيانات المنتقلة من وإلى القرص الصلب في واحدة الزمن ويتعلق بعدد المسارات والقطاعات وحجم القطاع وسرعة الدوران وزمن الوصول. السعة التخزينية. تهيئة القرص الصلب لا يستخدم نظام التشغيل والتطبيقات القرص الصلب إلا بعد تهيئته وهذه العملية تقسم إلى ثلاث مراحل. التهيئة منخفضة المستوى تجرى هذه التهيئة بواسطة الشركة المصنعة وتدعى "التهيئة الفيزيائية" أو "التهيئة منخفضة المستوى" Low-level formatting فهي تتخاطب مع العتاد وهي هيكلة سطح القرص التي تعتمد عليها رقاقة متحكم القرص في كتابة وقراءة البيانات. يتألف القرص من سطحين علوي وسفلي وترقَّم الأقراص بدءًا من الرقم 1 بينما ترقم الأوجه بدءًا من الرقم 0 ثمَّ 1 ...إلخ. ويقسَّم السطح وفقًا لما يلي: المسارات Tracks: هي مسارات دائرية متحدة المركز تخزَّن ضمنها البيانات، ولكلِّ مسارٍ رقم فالمسار الخارجي رقمه 0 والذي يليه 1 ويتزايد باتجاه الداخل. الأسطوانات Cylinders: تتوضع الأقراص فوق بعضها بحيث تكون المسارات فوق بعضها أيضًا وبذلك يتشكل لدينا ما يسمى "الأسطوانة" وهي جميع المسارات الواقعة في المستوي الشاقولي المار بأحد المسارات. ويخزَّن الملف على القرص ضمن الأسطوانة لتقليل حركة رؤوس القراءة والكتابة من وإلى المسارات الأخرى وبذلك تزداد سرعة القراءة والكتابة. المصدر القطاعات Sectors: يقسم المسار إلى آلاف من الأجزاء الصغيرة تدعى "قطاعات" وهي أصغر وحدة تخزينية على القرص الصلب. ولكلِّ قطاع حجم ثابت يكون غالبًا512 بايت ويبدأ ترقيم القطاعات من الرقم 1. العناقيد Clusters: تتجمع القطاعات مع بعضها بعضًا لتشكل ما يسمى "العنقود" أو "الوحدة التخصُّصيَّة" والذي يُضبط حجمه أثناء تهيئة القرص الصلب من قبل نظام التشغيل. يكون تخزين الملفات على مستوى العناقيد فإن كان لديك ملف نصي بحجم 1 كيلوبايت وكان حجم العنقود 2 كيلوبايت (4 قطاعات)فإنَّ الملف يحتل كامل مساحة العنقود ويبقى 1 كيلوبايت دون استخدام وقس على ذلك بقية الملفات، لذا تجد عند عرض خصائص الملف حجمين أحدهما حجم الملف الأصلي والآخر الحجم الذي يحتله على القرص الصلب. كلما صغر حجم العنقود قلَّ الهدر في حجم القرص الصلب لذلك يفضل تصغيره إن كانت ملفاتك صغيرة الحجم. المصدر التجزئة Partitioning تتمثّل التجزئة في تقسيم كامل سعة القرص الصلب إلى مناطق أو أجزاء تدعى تجزئات Partitions. يخزِّن القرص الصلب جميع المعلومات عن هذه الأقسام كموقعها (بداية ونهاية القطاع) وحجمها في جدول يدعى جدول التجزئات Partitions table ويقرأه نظام التشغيل أولًا ليُظهر الأقسام الموجودة في ذلك القرص الصلب. يوجد نظامان لتجزئة وهيكلة القرص الصلب وهما نظام التجزئة MBR‏ (Master Boot Record) الذي يدعم أربع تجزئات أساسيَّة فقط أو ثلاث تجزئات أساسيَّة وتجزئة مُمَدَّدة Extended، ولا يدعم سعة تزيد عن 2 تيرابايت، وهو قديم. ونظام التجزئة GPT‏ (GUID Partition Table) الذي ظهر في منتصف عام 2010 وتدعمه أغلب أنظمة الملفات اليوم، ويفضَّل استخدامه دائمًا. يوجد نوعان رئيسيان للتجزئات وهما: تجزئة أساسية Primary: تحوي هذه التجزئة نظام ملفات واحد ويُثبَّت عليها نظام التشغيل وملفات الإقلاع. تجزئة مُمَدَّدة Extended: وهي تجزئة يمكن تقسيمها إلى تجزئات فرعية تدعى "تجزئات منطقية" Logical partitions. لا يمكن لقرص صلب أن يحوي أكثر من تجزئة مُمَدَّدة، إلا أنه يمكن استخدامها إلى جانب التجزئات الرئيسية. المصدر تجب تجزئة القرص الصلب الجديد لتتمكن من استخدامه، ويوفر نظام التشغيل الكثير من البرامج لإنشاء أقسام جديدة أو التعديل عليها كإعادة ضبط حجمها أو حذفها. من ميزات تجزئة القرص الصلب عزل نظام التشغيل والبرامج عن الملفات الشخصية (نظام التشغيل على تجزئة، والملفات الشخصية على تجزئة)، وتثبيت أنظمة تشغيل متعددة، وعزل الملفات أو حمايتها فإذا تضررت تجزئة ما فإن الملفات في التجزئات الأخرى تبقى سليمة، وزيادة كفاءة الحاسوب ككل وغيرها. ومن مساوئها تقليل أداء القرص الصلب لأن رؤوس القراءة والكتابة تضطر للانتقال ذهابًا وإيابًا بين التجزئات لقراءة الملفات. التهيئة عالية المستوى في هذا النوع من التهيئة يُنشأ نظام الملفات على أقسام القرص الصلب الذي يُستخدم للتحكم بكيفية تخزين واسترجاع وإدارة وتنظيم الملفات على الأقسام. لكل نظام ملفات هيكلة محدَّدة وقواعد منطقية يستعملها لتقسيم الملف ووضعه على القرص وتسميته ثمَّ معرفة عنوانه وإعادة قراءته، وتختلف أنظمة الملفات عن بعضها بالسرعة والمرونة والحماية والحجم التي تدعمه وغيرها من الخصائص. تستخدم أنظمة التشغيل أنظمة ملفاتٍ متعددة كنظام الملفات NTFS و FAT32 اللذان يدعمهما ويندوز، وأنظمة الملفات من عائلة ext مثل (ext2 و ext3 وext4) و XFS و btrfs التي يدعمها لينكس، ونظام الملفات HFS Plus الذي يدعمه macOS. للمزيد حول مفاهيم التخزين في لينكس اقرأ هذه المقالة.
  3. عند تشغيل برنامج ما على الحاسوب تعمل جميع عناصره مع بعضها كفريق لتشغيل البرنامج وتنفيذ الأوامر، يوجد عنصر في ذلك الفريق له دور مهم في عمل الحاسوب وهو الذاكرةMemory. الجميع يعلم أنَّ حواسيبهم تحوي ذاكرة ولكن هل تعلم ما هي أنواع الذاكرات التي بداخله وكيف تعمل؟ ستتعلم في هذه المقالة مبدأ عمل الذاكرة وأنواعها. مفهوم الذاكرة ومبدأ عملها يشير مصطلح الذاكرة إلى إمكانيَّة حفظ وتخزين البيانات والملفات لمدّة من الزمن، ويحوي الحاسوب نوعين رئيسييْن من الذاكرة وهي ذاكرةٌ متطايرةٌ Volatile memory تخزِّن البيانات أثناء عمل الحاسوب فقط وتتلاشى بعد إيقافه مثل ذاكرة الوصول العشوائي RAM‏ (Random Access Memory)، وذاكرةٌ ثابتةٌ (غير متطايرة) Non-volatile memory تحتفظ بالبيانات حتى بعد انقطاع التيار عنها مثل ذاكرة القراءة فقط ROM‏ (Read-Only Memory). يُخزَّن نظام التشغيل والصور والفيديو والملفات وغيرها تخزينًا دائمًا على القرص الصلب HDD‏ (Hard Drive Disks) الذي يدعى "ذاكرة ثانوية" فالمعالج لا يتعامل معه مباشرةً لبطئه الشديد. وعند تشغيل الحاسوب أو برنامجٍ ما يُنقل نظام التشغيل والبرامج من الذاكرة الثانوية إلى الذاكرة الرئيسية - وهي من نوع RAM‏ - ليعالج إذ إنَّ هذه الذاكرة أسرع بكثير من القرص الصلب. تتحوَّل جميع البيانات والملفات إلى النظام الثنائي (أصفار وآحاد) لأنَّ عتاد الحاسوب -كما تعلم- يتعامل مع هذا النظام الرقمي فقط أي لا يفهم إلا القيمة 0 أو 1، لذا تتألف الذاكرة من خلايا متجاورة بشكل مصفوفةٍ (أسطر وأعمدة) لها عناوين تخزِّن كلَّ خلية منها القيمة1 بحفظها شحنة كهربائية والقيمة 0 بتفريغها من شحنتها الكهربائية (لا توجد شحنة فيها)، وتختلف طريقة عمل الخلايا وتخزين شحنتها باختلاف نوع الذاكرة. إذا أردت مثلًا تخزين الرقم 55 فيحوله حاسوبك إلى النظام الثنائي ويصبح 110111 الذي يحتاج إلى ست خلايا لتخزينه، هذا يعني أنَّ كلَّ خلية في الذاكرة تخزِّن بتًّا bit واحدًا. أنواع الذاكرة سنشرح أهمَّ نوعين في الذاكرة وهما ذاكرة القراة فقط ROM وذاكرة الوصول العشوائي RAM. ذاكرة القراءة فقط ROM هي ذاكرةٌ يمكن القراءة منها فقط دون الكتابة أو التعديل عليها، وتُخزِّن الشركة المصنعة محتواها أثناء تصنيعها، وتحتفظ بالبيانات عند انقطاع التيار الكهربائي. تُستخدم لأغراض محدَّدة كتخزين ملفٍّ أو برنامجٍ (مثل برنامج من نوع Firmware) وقراءته دون الحاجة إلى التعديل عليه ومن الأمثلة على هذه الذاكرة هي ذاكرة البيوس. يوجد ثلاثة أنواعٍ لهذه الذاكرة وهي: الذاكرة القابلة للبرمجة PROM‏ الذاكرة القابلة للبرمجة PROM‏ (Programmable ROM) أو الذاكرة القابلة للبرمجة مرةً واحدةً OTP NVM‏ (One-Time Programmable Non-Volatile Memoty) هي ذاكرةٌ رقميةٌ يكون فيها كل بت مقفلًا بعنصر إلكتروني لا يمكن التعديل عليه. تُكتب البيانات على هذه الذاكرة بعد تصنيعها وتبقى فيها على الدوام دون إمكانية تعديلها أو إزالتها، ولكتابة محتواها توضع في جهاز يدعى "مبرمج PROM". يُستخدم هذا النوع في الأجهزة المحمولة، والمتحكمات المصغَّرة microcontrollers، وغيرها من الأجهزة الإلكترونية. الذاكرة القابلة لإعادة المسح والبرمجة EPROM يمكن مسح محتوى هذه الذاكرة EPROM‏ (Erasable Programmable ROM) خلافًا للنوع السابق بتعريض الخلايا للأشعة فوق البنفسجية ثمَّ إعادة الكتابة عليها. تستهلك هذه العملية (المسح وإعادة البرمجة) من عمر الذاكرة وتصل عدد مرات المسح وإعادة البرمجة إلى 1000 مرة. يوجد أعلى الذاكرة فتحةٌ تسمح بمرور الأشعة فوق البنفسجة إلى الخلايا لمسح محتواها دفعةً واحدةً، لذا يجب نزع هذه الذاكرة من اللوحة ووضعها على جهاز البرمجة لبرمجتها مجدَّدًا وغالبا توضع على مقبسٍ لتسهيل نزعها وإعادة تركيبها. مصدر الصورة الذاكرة القابلة لإعادة المسح والبرمجة إلكترونيًا EEPROM تشبه بنية هذه الذاكرة EEPROM‏ (Electrically Erasable Programmable ROM) النوع EPROM باستثناء أنَّ عملية المسح والبرمجة تُجرى إلكترونيًّا أي لا داعي لإزالتها من اللوحة أو الدارة. مصدر الصورة: Nevit Dilmen عبر WikiMedia Commons. عملية الكتابة إلى هذه الذاكرة Flashing بطيئة نسبةً إلى عملية القراءة منها، ومن أنواعها: الذاكرة EAROM‏ (Electrically alterable ROM): سرعة الكتابة عليها بطيئةٌ جدًا وتحتاج إلى تيارٍ مرتفع (12 فولط)، وتُستخدم كثيرًا للقراءة في الحالات التي تندر فيها الكتابة عليها. وتُستعمل حاليًا مع الذاكرة CMOS عوضًا عن الذاكرة SRAM التي تحتاج إلى تيار لحفظ محتوياتها. الذاكرة Flash: تدعى اصطلاحيًّا الذاكرة الومضية وعُرفيًا الذاكرة "فلاش" وتتَّصف بأنَّ سرعة القراءة والكتابة عليها كبيرةٌ مقارنة مع أنواع الذاكرة EEPROM الأخرى، وعمرها طويلٌ إذ تصل عدد مرات الكتابة والمسح إلى المليون مرة (لا تخف من تلف ذاكرتك لكثرة تهيئتها)، وسعتها كبيرة تزيد عن 64 غيغابايت. بدأ استخدامها في مجالات كثيرة لتحل مكان الأنواع السابقة من الذاكرة ROM وأجهزة التخزين الميكانيكية أيضًا مثل القرص الصلب نظرًا لمزاياها الكثيرة. تبين الصورة ذاكرة فلاش على اليسار ومتحكم الذاكرة على اليمين. مصدر الصورة: Nrbelex عبر Wikimedia Commons. ذاكرة الوصول العشوائي RAM هي من نوع الذاكرة المتطايرة التي تفقد محتواها بانقطاع التيار الكهربائي عنها ولكن توجد أنواع ثابتة من هذه الذاكرة طُورت حديثًا لا تفقد محتواها بانقطاع التيار تسمى ذاكرة الوصول العشوائي الثابتة NVRAM‏ (Non-Volatile RAM). سميت "ذاكرة الوصول العشوائي" نظرًا لإمكانية الوصول إلى أيِّ موقعٍ في هذه الذاكرة مباشرةً بزمنٍ ثابتٍ سواءً الوصول إلى أول أو آخر عنوان في الذاكرة خلافًا لذاكرة الوصول التسلسلي SAM‏ (Serial Access Memory) التي يجب قراءة جميع الخلايا من البداية للوصول إلى آخر خلية. كما أن زمن القراءة والكتابة في هذه الذاكرة متساويان. توجد أنواع متعدِّدة لهذه الذاكرة منها ما هو قيد التطوير مثل T-RAM و Z-RAM ولكن سنشرح النوعين الأساسيين وهما SRAM والنوع DRAM. الذاكرة الساكنة SRAM‏ (Static RAM) هي ذاكرة من النوع المتطاير وسميت ساكنة لتفريقها عن الذاكرة الديناميكية DRAM‏ (Daynamic RAM) التي تحتاج إلى عملية تنشيط لاستمرار حفظ البيانات كما سنرى لاحقًا. تتألف الخلية الواحدة عادةً من ستة ترانزستورات ويمكن أن تتراوح بين 4 إلى 10 ترانزستورات من نوع MOSFET لحفظ بت واحد (0 أو 1)، وتحتفظ الخلايا بشحنتها بدوام وجود التيار ما لم يُمح محتواها أو يُعدَّل عليها. توضح الصورة خلية واحدة مؤلفة من 6 ترانزستورات. مزايا هذه الذاكرة: الاستهلاك القليل للطاقة. لا تحتاج إلى دارة تنشيط للخلايا. السرعة الكبيرة في القراءة والكتابة. ومساوئها تتلخص بما يلي: ثمنها المرتفع. التناسب الطردي بين السعة والحجم، فكلما زادت سعتها زاد حجمها. تُستعمل على نطاق واسع في الأجهزة المحمولة، والكاميرات الرقمية، والحاسوب للتخبئة Caching في المعالج وكذاكرة تخزين مؤقت في القرص الصلب وغيرها. تصنف هذه الذاكرة بحسب نوع الترانزستورات في الخلية أو كونها متطاير أم ثابتة، التي تسمى الذاكرة الساكنة غير المتطايرة nvSRAM، أو بحسب أدائها. الذاكرة الديناميكية DRAM‏ (Daynamic RAM) هي ذاكرة متطايرة تتألف الخلية فيها من مكثف وترانزستور، وعندما تكون شحنة المكثف موجبة تأخذ الخلية القيمة 1 وعندما تكون سالبة تأخذ القيمة 0. لمَّا كان الترانزستور هو شبه ناقل فإنه يسرِّب جزءًا من شحنة المكثِّف التي تتلاشى في النهاية وحينئذٍ تفقد الخلية شحنتها وبالتالي تفقد الذاكرة بياناتها لذا يعاد تجديد شحنة المكثفات خلال فترات منتظمة وتدعى هذه العملية "إعادة تنشيط الذاكرة" ولهذا السبب سميت "ديناميكية". ولا يمكن أثناء عملية التنشيط القراءة أو الكتابة من الذاكرة الأمر الذي يبطئ من سرعتها. مزايا هذه الذاكرة هي: رخيصة الثمن. بساطة بنيتها (ترانزستور ومكثف لكلِّ خليَّة). سعتها الكبيرة وصغر حجمها. ومن مساوئها: الاستهلاك الكبير للطاقة. الحاجة إلى تنشيط خلاياها لدوام حفظ محتواها. بطيئة بالموازنة مع الذاكرة SRAM. تُستخدم ذاكرة رئيسية في الحاسوب (يشار إليها دائمًا "RAM") وذاكرة رسومية Graphics memory في بطاقة العرض. يوجد نوعان للذاكر ة DRAM وهما: الذاكرة الديناميكية غير المتزامنة ADRAM‏ (Asynchronous DRAM) يكون تردُّد هذه الذاكرة مختلفًا عن تردُّد الناقل الأمامي FSB واستُخدمت قديمًا ذاكرة رئيسية في الحاسوب، ومن أنواعها FPM ADRAM‏ (Fast Page Mode ADRAM) والنوع EDO ADRAM‏ (Extended Data Out ADRAM). الذاكرة الديناميكية المتزامنة SDRAM‏ (Synchronous DRAM) يكون تردُّد هذه الذاكرة متزامنًا مع تردُّد الناقل الأمامي FSB للوحة الأم إذ يتزايد بذلك معدَّل سرعة نقل البيانات، وتُستخدم ذاكرة رئيسية في الحواسيب. ولهذه الذاكرة أنواع متعددة وهي: SDR SDRAM ‏(Single Data rate): هي أول جيل من ذاكرات SDRAM حيث حلَّت مكان الذاكرة BEDO-ADRAM الأحدث من نوع ADRAM. وهي قديمةٌ وبطيئةٌ جدًا (تنقل كلمة واحدة كلَّ نبضة) ومحالٌ أن تراها إلا في الصور، وقيمة الجهد الكهربائي لها هو 3.3 فولط. DDR SDR ‏(Doual Data Rate): صدرت عام 2000 وتدعى أيضًا DDR1 وتتمايز بعرض نطاقٍ Bandwidth مضاعف لناقل البيانات وسرعة نقل كبيرة، وهي قديمة. DDR2 SDRAM: صدرت عام 2003 وتصل سرعتها إلى ضعف سرعة DDR مع استهلاك أقل للطاقة. DDR3 SDRAM: صدرت عام 2007 وهي أيضًا أسرع من DDR2 وأقلُّ استهلاكًا للطاقة، ويوضح الجدول التالي أنواعها. الاسم القياسي تردد الذاكرة (ميغاهيرتز) زمن الدورة (نانو ثانية) تردد ناقل الدخل والخرج (ميغاهيرتز) معدل البيانات (ميغاهيرتز) الجهد الكهربائي (فولط) اسم الوحدة معدل النقل (ميغابايت/ثانية) DDR3-800 100 10 400 800 1.5 PC3-6400 6400 DDR3-1066 133 7.5 533 1066 1.5 PC3-8500 8533 DDR3-1333 166 6 666 1333 1.5 PC3-10600 10666 DDR3-1600 200 5 800 1600 1.5 PC3-12800 12800 DDR3-1866 233 4.3 933 1866 1.5 PC3-14900 14933 DDR3-2133 266 3.75 1066 2133 1.5 PC3-17000 17066 معدل النقل = معدل البيانات x عرض ناقل الذاكرة (8 بايت أي 64 بت)، وتردُّد الذاكرة هو مقلوب زمن الدورة مع مراعاة الواحدات. DDR4 SDRAM: صدرت عام 2014 وهي سريعةٌ جدًا وتعمل بجهدٍ منخفض، ويوضح الجدول أنواعها. الاسم القياسي تردد الذاكرة (ميغاهيرتز) زمن الدورة (نانو ثانية) تردد ناقل الدخل والخرج (ميغاهيرتز) معدل البيانات (ميغاهيرتز) الجهد الكهربائي (فولط) اسم الوحدة معدل النقل (ميغابايت/ثانية) DDR4-1600 200 10 800 1600 1.2 PC4-12800 12800 DDR4-1866 233 7.5 933 1866 1.2 PC4-14900 14933 DDR4-2133 266 6 1066 2133 1.2 PC4-17000 17066 DDR4-2400 300 5 1200 2400 1.2 PC4-19200 19200 DDR5 SDRAM: أعلنت شركة JEDEC في شهر آذار من هذا العام أنَّ هذه الذاكرة قيد التطوير وستصدر العام القادم 2018. ملحوظة: بعض الشركات لا تسمي الذاكرة باسمها القياسي مثل DDR4-xxx بل تستخدم الاسم PC4-xxxx حيث يشير الرقم في الاسم الأول إلى معدَّل البيانات أما الثاني فيشير إلى معدَّل النقل. تنبيه: إذا أردت شراء ذاكرتين لحاسبك أو أردت شراء ذاكرةٍ جديدةٍ لإضافتها إلى ذاكرة حاسوبك فانتبه إلى توافق التردُّد بين الذاكرتين أي إذا كان لديك ذاكرة DD3-1600 فاشتر ذاكرة أخرى ذات النوع DD3-1600 فإن لم تكن الذاكرتان بالتردد نفسه فلن يعمل الحاسوب، وانتبه أيضًا إلى التوافق مع تردد الناقل الأمامي في اللوحة الأم. عامل الشكل تركَّب الذاكرة ضمن شقوق التوسعة على اللوحة الأم وتتألف من لوحة دارات مطبوعة PCB عليها عددٌ من الرقاقات التي تحوي الخلايا بداخلها (الترانزستورات والمكثفات)، وتحدِّد عوامل الشكل عدد الرقاقات ومكان توضُّعها وشكل تعليب الذاكرة وتُستخدم غالبًا مع الذاكرة DRAM، وأشهر عوامل الشكل المستخدمة هي: SIMM‏ (Single In-line Memory Module) عرض ناقل البيانات في هذا التعليب إمَّا 8 بت (30‎-pin SIMM) وبذلك تكون السعة العظمى للذاكرة هي 16 ميغابايت أو 32 بت (72‎-pin SIMM) الذي تكون فيه السعة العظمة للذاكرة هي 128 ميغابايت. واستُخدم هذا العامل في ثمانينات القرن الماضي وحتى عقدٍ من الزمن إذ حلَّ مكانه العامل DIMM. DIMM‏ (Dual In-line Memory Module) هو الأكثر شهرة في الحواسيب المكتبية ويتراوح عدد الرقاقات على الذاكرة بين 4 إلى 9 وتختلف وظيفة التماسات في الوجه الأول للذاكرة عن وظيفة التماسات في الوجه الآخر مما يضاعف عدد التماسات. توضح الصورة الفرق بين أنواع الذاكرة SDRAM ذات عامل الشكل DIMM. مصدر الصورة: Cmuelle8 عبر WikiMedia Commons. SO-DIMM‏ (Small Outline DIMM) هو أصغر من العامل DIMM حيث يصل إلى نصف حجمه ويُستخدم في الأنظمة ذات المساحات المحدودة مثل الحواسيب المحمولة أو الطابعات المكتبية أو الأجهزة الشبكية ...إلخ. توضح الصورة الفرق بين أنواع الذاكرة SDRAM. مصدر الصورة عبر WikiMedia Commons. MicroDIMM عامل الشكل هذا أصغر حجمًا من SO-DIMM ويُستخدم في الأجهزة الإلكترونية ذات المساحة الصغيرة كالحواسيب المحمولة الصغيرة. يبين الجدول التالي عدد التماسات لعوامل الشكل DIMM و SODIMM و MicroDIM مع أنواع الذاكرة SDRAM. اسم الذاكرة DIMM SODIMM MicroDIMM DDR1 184 200 172 DDR2 240 200 214 DDR3 240 204 214 DDR4 288 256 - ملحوظة: في امتحان compTIA A+ 220-901 توجد أسئلةٌ عن أنواع الذواكر بالتفصيل حتى عن الأرقام في الجداول السابقة (تردد الذاكرة ومعدَّل نقل البيانات وعدد التماسات ...إلخ). الخلاصة تعلمنا في هذا الدرس مبدأ عمل الذاكرة الرقمية وأنواعها وأصبحت الآن قادرًا على التمييز بين مختلف أنواع الذواكر ومزاياها، وإن كان لديك حاسوب ٌمكتبي فلا تتردَّد بنزع الذاكرة وفحص نوعها وعامل شكلها. المصادر Static rando-access memory، ويكيبيديا. Computer memory :Chris Woodford،‏ Explain that stuff. Read-only memory، ويكيبيديا. Programmable read-only memory، ويكيبيديا. EPROM، ويكيبيديا. EEPROM، ويكيبيديا. Dynamic random-access memory، ويكيبيديا. Synchronous dynamic random-access memory، ويكيبيديا. DDR SDRAM، ويكيبيديا. DDR2 SDRAM، ويكيبيديا. DDR3 SDRAM، ويكيبيديا. DDR4 SDRAM، ويكيبيديا. DIMM، ويكيبيديا. SO-DIMM، ويكيبيديا.
  4. واحدة من أسهل الطرق لزيادة استجابة خادومك وجعله قويًا ضدّ أخطاء الذاكرة التي قد تطرأ على تطبيقاتك التي تشغّلها عليه هي عبر إضافة مساحة Swap. Swap هي مساحة من القرص الصلب يتم تعريفها على أنّها مكان يمكن لنظام التشغيل تخزين البيانات فيها مؤقتًا في حال عدم توفّر مكان لذلك على الذاكرة العشوائية (RAM). يعطيك هذا القدرة على زيادة كميّة المعلومات التي يمكن لخادومك الاحتفاظ بها في "ذاكرته" ريثما يعمل. سيتم استخدام المساحة من على القرص الصلب مؤقتًا عندما لا يكون هناك مساحة كافية في الذاكرة العشوائية لحفظ البيانات. المعلومات التي يتم كتابتها على القرص الصلب ستكون أبطء في الاستجابة من تلك الموجودة في الذاكرة العشوائية، ولكنّ نظام التشغيل سيفضّل الإبقاء على بيانات التطبيق العامِلة حاليًا في الذاكرة العشوائية مع استخدام قرص Swap للبيانات الأقدم. بشكلٍ عام، يعتبر امتلاك قرص Swap صمّام أمانٍ فاصل يتم استعماله تلقائيًا عند نضوب الذاكرة العشوائية من خادومك. في هذا الدرس، سنشرح كيفية إنشاء وتمكين ملفّ swap على توزيعة Ubuntu 14.04. ملاحظة: على الرغم من أنّ قرص Swap مستحسن للأنظمة التي تستخدم الأقراص الصلبة التقليدية، إلّا أنّ استخدام Swap مع أقراص SSD يمكن أن يسبب مشاكل وتهتّكًا للعتاد مع مرور الوقت. القيام بذلك قد يؤثر على بنية العتاد التحتية التي توفّر الخدمة لك ولجيرانك. إذا كنت تحتاج تحسين أداء خادومك، فإننا ننصحك بترقيته. سيوفّر لك هذا نتائج أفضل بما يتعلّق بالأداء وسيقلّص من احتمالية حصول مشاكل مع العتاد. التحقق من معلومات Swap على النظام قبل أن نبدأ، سنأخذ جولةً على نظام التشغيل الخاصّ بنا لنرى ما إذا كنّا نمتلك بالفعل قرص Swap أم لا. يمكننا امتلاك أكثر من قرص أو ملفّ Swap واحد، ولكن بشكلٍ عام، يجب أن يكون واحد منها كافيًا فقط. يمكننا رؤية ما إذا كان النظام يمتلك أيّ ملفّات Swap مُعدّة مسبقًا عبر كتابة: sudo swapon -s Filename Type Size Used Priority إذا رأيت فقط ترويسة الجدول، كما رأينا أعلاه، فهذا يعني أنّك لا تمتلك حاليًا أيّ قرص Swap على النظام. طريقة أخرى للتحقق من مساحة swap هي عبر استخدام الأداة free، والتي تقوم بإظهار استخدام الذاكرة الحالي لنا. يمكننا رؤية نسبة استخدام الذاكرة الحالية و swap محسوبةً بالميغابايت عبر كتابة: free -m total used free shared buffers cached Mem: 3953 154 3799 0 8 83 -/+ buffers/cache: 62 3890 Swap: 0 0 0 كما يمكنك أن ترى، مساحة Swap على نظامنا هي 0. وهذا مطابقٌ لما رأيناه في الأمر السابق. التحقق من المساحة المتوفرة على القرص الصلب الطريقة النموذجية لتخصيص المساحة لـ Swap هي عبر استخدام (partition) قسم من القرص الصلب له، ولكنّ التعديل على التقسيم الافتراضي للقرص الصلب ليس دومًا ممكنًا. يمكننا ببساطة إنشاء ملفّ swap عادي ليعمل على قسمٍ موجودٍ بالفعل. قبل أن نقوم بهذا، يجب أن نعرف حجم المساحة الحرّة المتوفّرة على القرص الصلب. يمكننا الحصول على هذه المعلومات عبر كتابة: df -h Filesystem Size Used Avail Use% Mounted on /dev/vda 59G 1.3G 55G 3% / none 4.0K 0 4.0K 0% /sys/fs/cgroup udev 2.0G 12K 2.0G 1% /dev tmpfs 396M 312K 396M 1% /run none 5.0M 0 5.0M 0% /run/lock none 2.0G 0 2.0G 0% /run/shm none 100M 0 100M 0% /run/user كما يمكنك أن ترى في السطر الأول، يمتلك القرص الصلب الخاصّ بنا حوالي 55 جيجابايت من المساحة المتوفّرة، لذا فإنّه يوجد لدينا مساحة كبيرة لاستغلالها. هذا طبعًا على خادوم افتراضي خاصّ جديد بحجمٍ متوسّط، قد يكون خادومك مختلفًا تبعًا لاستخداماتك. على الرغم من أنّه يوجد العديد من الآراء حول الحجم المناسب لملفّ swap، إلّا أنّه يعتمد في الواقع على رغبتك واحتياجات تطبيقاتك. بشكلٍ عام، من المنصوح أن تجعل حجم swap مساويًا أو مضاعفًا لحجم الذاكرة العشوائية (RAM) المتوفّرة على خادومك. بما أنّ خادومنا يحتوي 4 جيجابايت من الذاكرة العشوائية هنا، وبما أنّ ضعف هذا الرقم سيعطينا ملفّ swap كبير جدًا لن نحتاج بتاتًا لاستخدامه كلّه أو حتّى نصفه، فسنقوم فقط باستخدام 4 جيجابايت من المساحة لملفّ swap. إنشاء ملف Swap الآن وبعد أن عرفنا المساحة المتوفّرة على القرص الصلب الخاصّ بنا، يمكننا المضي قدمًا في إنشاء ملفّ swap على نظام الملفّات الخاصّ بنا. سنقوم بإنشاء ملفّ يدعى swapfile ضمن المسار الجذر (/). يجب أن يكون حجم الملفّ مساويًا لحجم المساحة التي نريد تخصيصها لـ Swap، وهناك طريقتان للقيام بالعملية: الطريقة التقليدية البطيئة يمكننا إنشاء ملفّ جديد بحجمٍ معيّن عبر استخدام الأمر dd. تقوم هذه الأداة متعددة الاستخدامات بكتابة البيانات من موقعٍ إلى آخر. يمكننا أن نستعمل هذه الأداة للقيام بكتابة أصفار إلى ملفّ من جهازٍ خاص في أنظمة لينكس موجود في المسار dev/zero/، يقوم هذا الجهاز فقط بطباعة عددٍ من الأصفار حسب ما يُطلبُ منه. نقوم بتحديد حجم الملفّ عبر استخدام bs لحجم الكتلة الواحدة (block size) وcount لعدد الكتل (blocks) التي نريد إنشاءها. يمكننا إسناد أيّ قيمة إلى كِلا المُعامِلين، ولكن ما يهم حقًا هو نتيجتهما معًا. كمثال، في حالتنا نريد إنشاء ملف بحجم 4 جيجابايت. يمكننا القيام بهذا عبر تحديد حجم الكتلة الواحدة بـ 1 جيجابايت وبتحديد عدد الكتل إلى 4: sudo dd if=/dev/zero of=/swapfile bs=1G count=4 4+0 records in 4+0 records out 4294967296 bytes (4.3 GB) copied, 18.6227 s, 231 MB/s تحقق من الأمر الذي تريد إدخاله قبل الضغط على زرّ Enter، لأنّ هذا الأمر يمكن أن يقوم بمسح بياناتك في حال قمت بتوجيه of (والذي يرمز إلى output file أو ملف الخرج) إلى المسار الخاطئ. يمكننا أن نرى أنّه قد تمّ إنشاء الملفّ بحجم 4 جيجابايت عبر كتابة: ls -lh /swapfile -rw-r--r-- 1 root root 4.0G Apr 28 17:15 /swapfile إذا قمت بتنفيذ الأمر السابق لإنشاء ملف swap بنجاح، فقد تكون قد لاحظت أنّه أخذ وقتًا ليكتمل، في خادومنا التجريبي، سترى أنّ النظام استغرق 18 ثانية ليقوم بإنشاء الملفّ، لأنّه يجب عليه كتابة 4 جيجابايت من الأصفار إلى ملفّ على القرص الصلب. إذا كنت تريد معرفة كيفيّة إنشاء الملفّ بشكلٍ أسرع، فقم بحذف الملفّ عبر الأمر أدناه وطبّق الخطوة التالية: sudo rm /swapfile الطريقة السريعة الطريقة الأسرع لإنشاء نفس الملفّ هي عبر استخدام برنامج fallocate. يقوم هذا الأمر بإنشاء ملفّ بحجمٍ معيّن، دون الحاجة إلى كتابة أصفار مثلًا أو محتوىً آخر إليه. يمكننا إنشاء ملفّ بحجم 4 جيجابايت عبر كتابة: sudo fallocate -l 4G /swapfile ستقوم الطرفية بالرجوع إليك في نفس اللحظة تقريبًا. يمكننا التحقق مما إذا كان حجم الملفّ صحيحًا أم لا عبر كتابة الأمر: ls -lh /swapfile -rw-r--r-- 1 root root 4.0G Apr 28 17:19 /swapfile وكما ترى، تمّ إنشاء ملفّ Swap الخاصّ بنا بالمساحة المطلوبة بشكلٍ صحيح. تفعيل ملف Swap الآن تمّ إنشاء الملفّ، ولكنّ النظام لا يعرف أنّه من المفترض به أن يستخدمه بعد. يجب أن نقوم بإخبار النظام بأن يقوم بتهيئة هذا الملفّ كقرص Swap ومن ثمّ تفعيله. ولكن قبل أن نقوم بهذا، علينا ضبط صلاحيات الملفّ بحيث لا يكون قابلًا للقراءة لأيّ أحد باستثناء المستخدم الجذر (root). السماح للمستخدمين الآخرين بقراءة أو كتابة محتويات هذا الملفّ قد يكون خطرًا أمنيًا كبيرًا. يمكننا قفل هذه الصلاحيات عبر كتابة: sudo chmod 600 /swapfile تحقق الآن من أنّ الملفّ يمتلك الصلاحيات الصحيحة عبر تطبيق: ls -lh /swapfile -rw------- 1 root root 4.0G Apr 28 17:19 /swapfile كما نرى، فقط المستخدم الجذر يمتلك صلاحيات الكتابة والقراءة حاليًا. الآن وبعد أن أصبح ملفّنا أكثر أمانًا، يمكننا أن نخبر نظامنا بأن يقوم بتهيئته كملفّ swap عبر تنفيذ: sudo mkswap /swapfile Setting up swapspace version 1, size = 4194300 KiB no label, UUID=e2f1e9cf-c0a9-4ed4-b8ab-714b8a7d6944 أصبح الملفّ الآن جاهزًا ليتم استخدامه كمساحة Swap. يمكننا تفعيله عبر الأمر: sudo swapon /swapfile يمكننا كذلك اختبار نجاح العملية أو فشلها عبر سؤال النظام الآن عمّا إذا كان يتعرّف على مساحة Swap أم لا عبر كتابة: sudo swapon -s Filename Type Size Used Priority /swapfile file 4194300 0 -1 لدينا ملفّ swap جديد هنا. يمكننا أيضًا استخدام أداة free للتأكّد مما وجدناه: free -m total used free shared buffers cached Mem: 3953 101 3851 0 5 30 -/+ buffers/cache: 66 3887 Swap: 4095 0 4095 تمّ الآن إعداد swap بنجاح، وسيقوم النظام باستخدامه عندما يحتاجه فقط. استخدام ملف Swap بشكل دائم لقد قمنا بتفعيل ملفّ Swap الآن، ولكن عندما نقوم بإعادة التشغيل، فإنّ الخادوم لن يقوم تلقائيًا بإعادة تفعيل الملفّ. يمكننا تغيير هذا عبر تعديل ملفّ fstab. قم بتعديل الملفّ بصلاحيات الجذر باستخدام محرر نصوصك المفضّل: sudo nano /etc/fstab في نهاية ملفّك، تحتاج إلى إضافة سطرٍ يخبر نظام التشغيل أن يقوم باستخدام الملفّ الذي أنشأته تلقائيًا: /swapfile none swap sw 0 0 احفظ الملفّ واخرج عندما تنتهي. اضبط إعدادات Swap الخاصة بك هناك بعض الخيارات المؤثّرة على أداء خادومك التي يمكنك ضبطها وتعديلها للحصول على أداءٍ أفضل عند التعامل مع swap. يقوم مُعامِل swappiness بإعداد معدّل تكرار النظام للقيام بعملية نقل البيانات من الذاكرة العشوائية إلى ملفّ swap، وهذه القيمة محصورة بين الـ0 والـ100 وتمثّل نسبةً مئوية. عندما تكون القيمة أقرب إلى الصفر، فإنّ النظام لن يقوم بنقل أيّ بيانات من الذاكرة العشوائية إلى swap إلّا في حال الضرورة القصوى. تذكّر أنّ التعامل مع swap "مكلف" حيث أنّه بطيء بشكلٍ ملحوظ مقارنةً بالذاكرة العشوائية مما يسبب بطئًا في الأداء. لذا فإنّ إخبار النظام بألّا يقوم بالاعتماد على swap كثيرًا سيقوم بتسريع أداء نظامك بشكلٍ عام. إذا كانت القيمة أقرب إلى المئة، فإنّ النظام سيقوم بنقل المزيد من البيانات إلى swap بهدف حفظ المزيد من الذاكرة العشوائية. اعتمادًا على ماهيّة التطبيقات التي تقوم بتشغيلها على خادومك واحتياجاتك الشخصية، قد يكون هذا الخيار أفضل لك في بعض الحالات. يمكننا أن نرى قيمة مُعامِل swappiness الحالية عبر تطبيق: cat /proc/sys/vm/swappiness 60 بالنسبة لجهاز سطح مكتب (استخدام عادي)، فإنّ قيمة 60 ليست سيئة. ولكن بالنسبة إلى خادوم، فإننا قد نود تقريب القيمة إلى الصفر. يمكننا تغيير قيمة swappiness إلى قيمة أخرى عبر استخدام الأمر sysctl. كمثال، لتغيير قيمة swappiness إلى 10، يمكننا تنفيذ: sudo sysctl vm.swappiness=10 vm.swappiness = 10 سيستمر هذا التغيير إلى حين عملية إعادة التشغيل المقبلة. يمكننا جعل هذا التغيير دائمًا حتّى بعد إعادة التشغيل عبر إضافة سطرٍ معيّن إلى نهاية ملفّ etc/sysctl.conf/: sudo nano /etc/sysctl.conf في نهاية الملفّ أضف: vm.swappiness=10 احفظ الملفّ واخرج عندما تنتهي. قيمة أخرى مرتبطة قد تودّ تغييرها هي vfs_cache_pressure. يقوم هذا المُعامِل بتحديد إلى أيّ مدى سيقوم النظام بالاحتفاظ بالخبيئة (cache) للبيانات الأكثر تكرارًا في مقابل البيانات الأخرى. تكون هذه البيانات عادةً متعلقة بنظام الملفّات نفسه، وغالبًا ما يتكرر طلبها، لذلك فإنّه من الممتاز لنظامك أن يقوم بالاحتفاظ بهذه البيانات في ذاكرته المؤقتة. يمكنك رؤية قيمة هذا المُعامِل الحالية عبر الأمر: cat /proc/sys/vm/vfs_cache_pressure 100 حاليًا، يقوم نظامنا بحذف البيانات والمعلومات من الخبيئة (cache) بسرعة سريعة جدًا. يمكننا جعل هذه العملية أكثر بطئًا عبر استخدام قيمة كـ50: sudo sysctl vm.vfs_cache_pressure=50 vm.vfs_cache_pressure = 50 مرةً أخرى.. هذه القيمة ليست دائمة حاليًا وسيتم فقدانها عند إعادة التشغيل، يمكننا تغيير هذا الوضع عبر إضافتها إلى ملفّات إعداداتنا كما فعلنا مسبقًا: sudo nano /etc/sysctl.conf في نهاية الملفّ، أضف القيمة التي تريدها: vm.vfs_cache_pressure = 50 احفظ الملفّ واخرج عندما تنتهي. الخاتمة اتبّاع الخطوات في هذا الدرس سيعطيك بعض الهواء لتتنفسه عندما يتعلّق الأمر باستخدام الذاكرة العشوائية في نظامك. مساحة Swap مفيدة بشكلٍ لا يصدّق في تفادي بعض المشاكل الشائعة. إذا كنت تصادف أخطاء (OOM (Out of memory أو عدم توفّر الذاكرة بشكلٍ شائع، أو إذا كنت ترى أنّ نظامك غير قادر على استخدام التطبيقات التي تحتاجها، فإنّ الحلّ الأفضل لك هو في ضبط إعدادات تطبيقاتك أو في ترقية موارد خادومك، كما أنّ تفعيل مساحة Swap على خادومك سيعطيه المزيد من المرونة ويوفّر لك المزيد من الوقت على خادومٍ بمواصفاتٍ عادية. ترجمة -وبتصرف- للمقال How To Add Swap on Ubuntu 14.04 لصاحبه Justin Ellingwood.
  5. بعد أن تطرّقنا في الدّرس السّابق إلى كيفية تنصيب نسخة الخواديم من نظام أوبنتو إضافة إلى كيفية إعداد مُختلف تطبيقاته، سنستعرض في هذا المقال بعض الخصائص المُتقدّمة التي قد تحتاج إليها لدى تنصيبك للنّظام. RAID برمجيمصفوفة التعدد للأقراص المستقلة (Redundant Array of Independent Disks أو اختصارًا RAID) هي طريقة لاستخدام عدِّة أقراص صلبة لتوفير توازن بين زيادة مرونة ووثوقيّة تخزين البيانات، و/أو زيادة أداء القراءة والكتابة، وذلك بالاعتماد على مستوى RAID المطبَّق؛ ويمكن تطبيق RAID إما بطريقة برمجية (حيث يَعلم نظام التشغيل عن القرصين المستخدمين، ويصون العلاقة بينهما)، أو عن طريق العتاد (حيث يضاف متحكم خاص يجعل نظام التشغيل يعتقد أنه يتعامل مع قرص واحد، ويتحكم بالأقراص تحكمًا «خفيًا»). النسخة البرمجية من RAID الموجودة في الإصدارات الحالية من لينُكس (وأوبنتو) هي مبنية على محرك «mdadm» الذي يعمل عملًا ممتازًا، وحتى أنه أفضل من متحكمات RAID «الفيزيائية»؛ سيدلُّك هذا القسم على طريقة تثبيت نسخة الخادوم من أوبنتو باستخدام قسمَي RAID1 على قرصين صلبين منفصلين، واحد من أجل نظام ملفات الجذر (/)، والآخر لذاكرة التبديل (swap). التقسيماتَّبِع تعليمات التثبيت إلى أن تصل إلى خطوة تقسيم الأقراص، عندها: اختر طريقة التقسيم اليدوية.اختر القرص الصلب الأول، ووافق على «هل تريد إنشاء جدول تجزئة جديد وفارغ على هذا الجهاز؟» ، أعد هذه الخطوة لجميع الأجهزة التي تريدها أن تصبح جزءًا من مصفوفة RAID.اختر «المساحة المتاحة» في أول قرص، ثم حدد «إنشاء جزء [قسم] جديد».اختر بعدها المساحة التخزينية لهذا القسم، سيكون هذا القسم هو القسم الخاص بذاكرة التبديل، والقاعدة العامة لحجم ذاكرة التبديل هي أن تكون ضعف حجم ذاكرة الوصول العشوائي (RAM)، اختر المساحة التخزينية للقسم، ثم اختر «أولي»، ثم «في البداية» (مكان بدء القطاعات).ملاحظة: لا يُستحسَن دومًا أن يكون حجم ذاكرة التخزين ضعف حجم الذاكرة، وخصوصًا في الأنظمة التي تملك مقدارًا كبيرًا من الذاكرة، يتوقف حساب الحجم التخزيني لقسم ذاكرة التبديل على طريقة استخدام النظام.اختر سطر «طريقة الاستخدام» من الأعلى، الذي يكون افتراضيًا «نظام ملفات Ext4»، وغيرّه إلى «حجم فيزيائي لمصفوفة RAID» (أو «الكتلة الجسمية لـ RAID») ، ثم اختر «انتهى إعداد الجزء [القسم]».ولتهيئة قسم الجذر (/) فاختر «المساحة المتاحة» مرةً أخرى على القرص الصلب الأول، ثم اختر «إنشاء جزء [قسم] جديد».اختر ما تبقى من مساحة القرص التخزينية، ثم اضغط على متابعة، ثم «أولي».وكما في قرص ذاكرة التبديل، اختر «طريقة الاستخدام» ثم «حجم فيزيائي لمصفوفة RAID»، ثم اختر سطر «وسم إمكانية الإقلاع»، وغيرها إلى «ممكَّن»، ثم اختر «انتهى إعداد الجزء [القسم]».أعد تنفيذ الخطوات من ثلاثة إلى ثمانية للأقراص والأقسام الأخرى.إعداد RAIDبعد أن أُعِّدَت الأقسام، يمكن الآن ضبط المصفوفة: عد إلى صفحة «تقسيم الأقراص» الرئيسية، ثم اختر «تهيئة مصفوفة RAID البرمجية» في الأعلى.اختر «نعم» لكتابة التغيرات إلى القرص.اختر «إنشاء جهاز MD».لهذا المثال، اختر «RAID1»، لكن إن كنت تستخدم ضبطًا مختلفًا، فاختر النوع الملائم (RAID0، أو RAID1‎، أو‏ RAID5). ملاحظة: ستحتاج إلى ثلاثة أقراص على الأقل لاستخدام RAID5، أما استخدام RAID0 أو RAID1، فيلزمك قرصان فقط.أدخِل رقم الأجهزة الفعالة (2)، أو مقدار الأقراص الصلبة التي عندك والتي ترغب باستخدامها في المصفوفة، ثم اختر «متابعة».أدخل رقم الأقراص البديلة (في حالة حدوث عطب في أحد الأقراص)، الذي هو «0» افتراضيًا، ثم اختر «متابعة».اختر الأقسام التي تريد استخدامها، عمومًا، ستكون sda1, sdb1, sdc1 ...إلخ. ستتطابق الأرقام غالبًا، وستختلف الأحرف للدلالة على اختلاف الأقراص الصلبة.لقسم ذاكرة التبديل، اختر sda1، و sdb1، ثم اختر «متابعة» للذهاب للخطوة الآتية.أعد الخطوات من ثلاثة إلى سبعة لقسم الجذر (/) باختيار sda2، و sdb2.بعد انتهائك من الضبط، اختر «إنهاء».التهيئةيجب أن تحصل الآن على قائمة بالأقراص الصلبة وأجهزة RAID، الخطوة الآتية هي التهيئة وإعداد نقاط الوصل لأجهزة RAID؛ عامل جهاز RAID كقرص صلب، هيِّئه وصِلْه كالمعتاد. اختر «‎#1» تحت قسم «RAID1 برمجي الجهاز ‎#0».اختر «استخدام كـ»، ثم اختر «ذاكرة التبديل»، ثم «انتهى إعداد الجزء [القسم]».ثم اختر «‎#1» تحت قسم «RAID1 برمجي الجهاز ‎#1».اختر «طريقة الاستخدام»، ثم اختر «نظام ملفات Ext4 سجلي».اختر «نقطة الوصل»، واضبطها على «/ - جذر نظام الملفات»، عدِّل الخيارات الأخرى كما تريد، ثم اختر «انتهى إعداد الجزء [القسم]».في النهاية، اختر «إنهاء التجزئة، وكتابة التغيرات إلى القرص».إذا اخترت وضع قسم الجذر في مصفوفة RAID، فسيسألك المثبت إذا كنت تريد الإقلاع بحالة «منخفضة» (degraded)، راجع القسم «مصفوفة RAID ذات الحالة المتدهورة (degraded state)» للمزيد من التفاصيل. يجب أن تُكمَل عملية التثبيت بشكلٍ اعتيادي. مصفوفة RAID ذات الحالة المتدهورة (degraded state)قد يحصل خلل في القرص في نقطة ما من حياة الحاسوب؛ وعندما يحصل ذلك وقت استخدام مصفوفة RAID برمجية، فسيضع نظام التشغيل المصفوفة في ما يدعى «الحالة المتدهورة» (degraded state). إذا أصبحت المصفوفة في الحالة المتدهورة -ربما لحدوث تلف في البيانات- فعندها تحاول نسخة الخادوم من أوبنتو افتراضيًا الإقلاع إلى initramfs بعد ثلاثين ثانية، وعندما يكتمل إقلاع initramfs، فسيظهر مِحَث لمدة خمس عشرة ثانية يسمح لك بالاختيار بين إقلاع النظام أو محاولة استرداده يدويًا؛ ربما لا يكون الإقلاع إلى محث initramfs هو السلوك المطلوب، وخصوصًا إن كان الحاسوب في مكان بعيد عنك. يمكن إعداد الإقلاع إلى مصفوفة متدهورة بعدة طرق: الأداة dpkg-reconfigure التي تستخدم لضبط السلوك الافتراضي؛ وستُسأل خلال العملية عن الخيارات الإضافية المتعلقة بالمصفوفة، كالمراقبة، وتنبيهات البريد ...إلخ. أدخِل الأمر الآتي لإعداد mdadm: sudo dpkg-reconfigure mdadmستغير عملية dpkg-reconfigure mdadm ملف الإعدادات ‎/etc/initramfs-tools ‎/conf.d/mdadm، لدى هذا الملف ميزة القدرة على الإعداد المسبق لسلوك النظام، ويمكن تعديله يدويًا: BOOT_DEGRADED=tureملاحظة: يمكن تجاوز ملف الإعدادات باستخدام وسيط يمرر للنواة. يَسمح استخدام وسيط يمرر للنواة لك أيضًا بإقلاع النظام من مصفوفة ذات الحالة المتدهورة كما يلي: عندما يقلع الخادوم، اضغط على Shift لفتح قائمة جروب (Grub).اضغط e لتعديل خيارات النواة.اضغط على زر السم السفلي لتعليم سطر النواة.أضف «bootdegraded=true» (دون علامات الاقتباس) إلى نهاية السطر.اضغط على Ctrl+x لإقلاع النظام.بعد أن يُقلِع النظام، تستطيع إما إصلاح المصفوفة (انظر قسم «صيانة مصفوفات RAID» للتفاصيل) أو نسخ المعلومات المهمة إلى جهاز آخر بسبب عطب في العتاد. صيانة مصفوفات RAIDيمكن أن تَعرِض الأداة mdadm حالة المصفوفة، أو تستطيع إضافة أو إزالة أقراص في المصفوفة ...إلخ. لإظهار حالة مصفوفة أقراص، فأدخِل الأمر الآتي إلى الطرفية: sudo mdadm -D /dev/md0الخيار ‎-D يخبر mdadm أن يُظهِر معلوماتٍ تفصيلية حول الجهاز ‎/dev/md0، استبدل مسار جهاز RAID المناسب بالمسار ‎/dev/md0. لعرض حالة قرص في مصفوفة: sudo mdadm -E /dev/sda1ستُشابِه مخرجات الأمر السابق مخرجات الأمر mdadm -D؛ عدِّل ‎/dev/sda1 لكل قرص من أقراص المصفوفة. إذا عُطِبَ قرصٌ ما، فيجب أن يُزال من المصفوفة: sudo mdadm --remove /dev/mo0 /dev/sda1بدِّل كلًّا من ‎/dev/md0 و ‎/dev/sda1 إلى جهاز RAID والقرص الملائمَين بالتوالي وبالترتيب. وبطريقة مشابهة، لإضافة قرص جديد: sudo mdadm --add /dev/md0 /dev/sda1يمكن أن تُبَدَّل حالة القرص في بعض الأحيان إلى «مُعَاب» (faulty)، حتى وإن لم يكن فيه خلل فيزيائي؛ من المفيد في كثير من الأحيان إزالة القرص من المصفوفة، ثم إعادة إضافته؛ وهذا ما يجعل القرص يُزامَن مرةً أخرى مع المصفوفة؛ وإذا لم يزامن القرص مع المصفوفة، فهذا دليلٌ قويٌ على وجود مشكلة فيزيائية فيه. يحتوي الملف ‎/proc/mdstat على معلومات مفيدة حول حالة أجهزة RAID في النظام: cat /proc/mdstatPersonalities : [linear] [multipath] [raid0] [raid1] [raid6] [raid5] [raid4] [raid10] md0 : active raid1 sda1[0] sdb1[1] 10016384 blocks [2/2] [UU] unused devices: <none>الأمر الآتي رائع لمشاهدة حالة مزامنة قرص: watch -n1 cat /proc/mdstatاضغط على Ctrl+c لإيقاف الأمر watch. إذا احتجت لاستبدال قرص معطوب، فيجب أن يعاد تثبيت محمل الإقلاع «جروب» (grub) مرةً أخرى بعد استبدال القرص المعطوب بالجديد ومزامنته؛ أدخِل الأمر الآتي لتثبيت «جروب» على القرص الجديد: sudo grub-install /dev/md0ضع اسم جهاز المصفوفة الملائم بدلًا من ‎/dev/md0. مصادرإن موضوع مصفوفات RAID هو موضوع معقد نتيجةً لوفرة الطرق التي يمكن ضبط RAID فيها، رجاءً راجع الروابط الآتية لمزيدٍ من المعلومات: المقالات التي تتحدث عن RAID في ويكي أوبنتو. مقالة بعنوان «Software RAID HOWTO».كتاب «Managing RAID on Linux».مدير الحجوم المنطقية (LVM)يسمح مدير الحجوم المنطقية (Logical Volume Manager) لمدراء الأنظمة بإنشاء حجوم تخزينية على قرصٍ واحد أو أقراصٍ صلبة متعددة؛ ويمكن إنشاء حجوم LVM على أقسام في مصفوفة RAID أو على الأقسام الموجودة في قرص واحد، ويمكن أيضًا توسيع تلك الحجوم، مما يضيف مرونةً كبيرةً للنظام عندما تتغير المتطلبات التشغيلية. لمحة عامةتأثيرٌ جانبي لقوة ومرونة LVM هو درجة كبيرةٌ من التعقيد؛ ويجدر بنا التعرف على بعض المصطلحات قبل الخوض في عملية تثبيت LVM: الحجم الفيزيائي (PV): القرص الصلب الفيزيائي، أو قسم في قرص، أو قسم مصفوفة RAID برمجية؛ مهيئين للعمل كحجم LVM.مجموعة الحجوم (VG): التي تُصنَع من حجم فيزيائي واحد أو أكثر؛ ويمكن أن تُوسَّع مجموعة الحجوم بإضافة المزيد من الحجوم الفيزيائية، حيث تكون مجموعة الحجوم كقرص صلب وهمي (virtual disk drive)، الذي يُنشَأ منه المزيد من الحجوم المنطقية.حجم منطقي (LV): الذي يشبه القسم في الأنظمة الأخرى (التي ليست LVM)، حيث يُهيَّأ الحجم المنطقي بنظام الملفات المطلوب (‎Ext3، أو‏ XFS‎، أو‎‏ JFS ...إلخ.)، ويكون متوفرًا للوصل وتخزين البيانات.التثبيتسيشرح المثال في هذا القسم طريقة تثبيت نسخة الخادوم من أوبنتو مع وصل مجلد ‎/srv على حجم LVM، إذ سيُضاف حجمٌ فيزيائيٌ (PV) واحدٌ فقط أثناء عملية التثبيت، والذي يمثِّل جزءًا من مجموعة الحجوم؛ وسيضاف حجم فيزيائي آخر بعد التثبيت لشرح كيف يمكن أن تُوسَّع مجموعة الحجوم. هنالك خياراتُ تثبيتٍ عدِّة لاستخدام LVM، الخيار الأول «موجّه - استخدام القرص بأكمله وإعداد LVM» الذي يسمح بإعطاء جزء من المساحة التخزينية المتوفرة لاستخدامها في LVM، والخيار الآخر «موجّه - استخدام القرص بأكمله وإعداد LVM مشفّر»، أو إعداد الأقسام وضبط LVM يدويًا؛ والطريقة الوحيدة لهذه اللحظة لإعداد النظام لاستخدام LVM والأقسام الاعتيادية أثناء التثبيت هو استخدام الطريقة اليدوية. اتَّبِع خطوات التثبيت إلى أن تصل إلى خطوة «تقسيم الأقراص»، عندها: في صفحة «تقسيم الأقراص»، اختر «يدويًا».اختر القرص الصلب، ثم في الشاشة التالية اختر «نعم» للرد على الرسالة «هل تريد إنشاء جدول تجزئة جديد وفارغ على هذا الجهاز؟».ثم أنشئ أقسام ‎/boot، و swap، و ‎/‎ بأي نظام ملفات تريد.ولإنشاء ‎/srv باستخدام LVM، فأنشئ قسمًا منطقيًا جديدًا، ثم غير «طريقة الاستخدام» إلى «حجم فيزيائي لتخزين LVM»، ثم اختر «انتهى إعداد الجزء [القسم]».اختر الآن «إعداد مدير الحجوم المنطقية» في الأعلى، ثم اختر «نعم» لكتابة التعديلات إلى القرص.والآن اختر «إنشاء مجموعة حجوم» في «إعدادات LVM» في الشاشة التالية، ثم اختر اسمًا لمجموعة الحجوم، وليكن vg01، أو أي شيء يصفها أكثر من ذلك؛ وبعد اختيار الاسم، اختر القسم المُعَدّ لاستخدام LVM عليه، ثم «متابعة».وبالعودة لصفحة «إعدادات LVM»، اختر «إنشاء حجم منطقي»، واختر مجموعة الحجوم المُنشَأة منذ قليل، وأدخل اسمًا للحجم المنطقي الجديد (على سبيل المثالsrv ﻷنه اسم نقطة الوصل المخطط لها) ثم اختر المساحة التخزينية، التي ستكون القسم بأكمله، لا تنسَ أنه يمكنك دائمًا زيادتها لاحقًا، ثم اختر «إنهاء» ويجب أن تعود لشاشة «تقسيم الأقراص».لإضافة نظام ملفات إلى LVM الجديد، اختر القسم تحت «LVM VG vg01, LV srv»، أو أي اسم قد اخترته في الخطوة السابقة، ثم اختر «طريقة الاستخدام»، واضبط نظام الملفات كالمعتاد باختيار ‎/srv نقطةً للوصل، ثم اضغط على «انتهى إعداد الجزء [القسم]» عند الفراغ منه.في النهاية، اختر «إنهاء التجزئة وكتابة التغيرات إلى القرص»، ثم وافق على إجراء التغيرات، وأكمل عملية التثبيت.هذه بعض الأدوات المفيدة لعرض المعلومات حول LVM: الأمر pvdisplay: عرض معلومات حول الحجوم الفيزيائية.الأمر vgdisplay: عرض معلومات حول مجموعات الحجوم.الأمر lvdisplay: عرض معلومات حول الحجوم المنطقية.توسيع مجموعات الحجومبإكمال مثالنا المتعلق بحجم LVM واستخدامه كنقطة وصل لمجلد ‎/srv‎‎، فسيناقش هذا القسم إضافة قرص صلب آخر، وإنشاء حجم فيزيائي (PV)، وإضافته إلى مجموعة الحجوم (VG)، وتوسيع الحجم المنطقي srv، ثم في النهاية توسيع نظام الملفات؛ يفترض هذا المثال أنَّ قرصًا صلبًا ثانيًا قد أُضيف إلى النظام، وفي هذا المثال، سيكون اسمه ‎ /dev/sdbوسنستخدم القرص بأكمله كحجمٍ فيزيائي (بإمكانك إنشاء أقسام واستخدامها كحجوم فيزيائية مختلفة). تحذير: تأكد أنه ليس لديك قرص صلب باسم ‎ /dev/sdbقبل تنفيذ الأوامر الآتية، قد تخسر بعض البيانات إذا نفَّذت هذه الأوامر على قرص غير فارغ. أولًا، أنشِئ الحجم الفيزيائي بتنفيذ الأمر الآتي في الطرفية: sudo pvcreate /dev/sdbوسِّع الآن مجموعة الحجوم (VG): sudo vgextend vg01 /dev/sdbاستخدم vgdisplay لمعرفة الامتدادات الفيزيائية أو PE‏ (physical extents)، التي هي الامتدادات الفيزيائية الحرة / الحجم (الحجم التخزيني الذي حددته)، سنعتبر أن المساحة الفارغة هي ‏511 ‏PE‏ (مما يساوي2 غيغابايت إذا كان حجم PE هو 4 ميغابايت)، وسنستخدم كل المساحة الفارغة المتاحة، لا تنسَ استخدام رقم PE -أو الحجم التخزيني الحر- المتوفر عندك. يمكن توسيع الحجم المنطقي بعدِّة طرق، وسنشرح كيف يمكن استخدام PE لتوسعة حجم منطقي: sudo lvextend /dev/vg01/srv -l +511إن الخيار ‎-l يسمح بتوسعة الحجم المنطقي باستخدام PE، يسمح الخيار ‎-L للحجم المنطقي بأن يُوسَّع باستخدام الميغا، أو الغيغا، أو التيرابايت ...إلخ. حتى وإن كان من المفترض أنه باستطاعتك توسيع نظام ملفات ext3 أو ext4 دون فصله أولًا، لكن من العادات الجيدة فصله على أيّة حال وتفحص نظام الملفات؛ وبهذا لن تخرِّب شيئًا في اليوم الذي تريد فيه تقليل الحجم المنطقي (إذ يكون فصل نظام الملفات في هذه الحالة إلزاميًا). الأوامر الآتية ﻷنظمة الملفات EXT3 أو EXT4، إذا كنت تستخدم أنظمة ملفات أخرى، فتتوفر أدوات مختلفة: sudo umount /srv sudo e2fsck -f /dev/vg01/srvالخيار ‎-f يجبر الأداة e2fsck على تفحص نظام الملفات وإن كان يبدو «نظيفًا». في النهاية، غيِّر حجم نظام الملفات: sudo resize2fs /dev/vg01/srvثم صِل نظام الملفات وتأكد من حجمه التخزيني: mount /dev/vg01/srv /srv && df -h /srvمصادرراجع المقالات حول LVM في ويكي أوبنتو.انظر مقالة LVM HOWTO للمزيد من المعلومات.مقالة أخرى جيدة هي «Managing Disk Space with LVM» في موقع O'Reilly المدعو linuxdevcenter.com.للمزيد من المعلومات حول fdisk، انظر صفحة الدليل الخاصة به.رجمة -وبتصرّف- للمقال Ubuntu Server Guide: Advanced Installation.