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Le stockage direct fait référence à une architecture de stockage qui permet aux applications d'accéder aux données directement à partir de périphériques de stockage, en contournant le système d'exploitation et le système de fichiers. Cette approche peut réduire considérablement la latence et améliorer les performances des applications nécessitant un accès rapide à de grandes quantités de données, telles que les simulations scientifiques, le montage vidéo et la gestion de bases de données.
Voici comment accéder aux données à partir du stockage direct :
1. Accès direct à la mémoire (DMA) : Le stockage direct repose sur DMA, une fonctionnalité matérielle qui permet aux périphériques (comme les périphériques de stockage) d'accéder directement à la mémoire sans impliquer le processeur. Cela élimine la surcharge liée à la copie des données entre le périphérique de stockage et les tampons du système d'exploitation.
2. E/S mappées en mémoire : Avec le stockage direct, la mémoire du périphérique de stockage est mappée dans l'espace d'adressage de l'application. Cela permet à l'application d'accéder aux données du périphérique de stockage comme si elles faisaient partie de la mémoire principale du système.
3. NVMe (mémoire non volatile Express) : NVMe est un protocole d'interface haut débit spécialement conçu pour les disques SSD (Solid State Drives). Les disques NVMe se connectent directement au bus PCIe (Peripheral Component Interconnect Express), contournant l'interface SATA plus lente. Cela permet des taux de transfert de données nettement plus élevés par rapport aux périphériques de stockage traditionnels.
4. RDMA (accès direct à la mémoire à distance) : RDMA est une technologie qui permet un accès direct à la mémoire entre deux ordinateurs ou plus sur un réseau haut débit. RDMA contourne le système d'exploitation et la pile réseau, permettant des transferts de données à faible latence. Il est couramment utilisé dans les environnements de calcul haute performance (HPC) et de centres de données.
5. Structures de données et API : Les systèmes de stockage direct fournissent généralement des structures de données spécifiques et des interfaces de programmation d'application (API) qui permettent aux applications d'interagir directement avec le périphérique de stockage. Ces API fournissent des fonctions de lecture, d'écriture et de gestion des données, offrant un contrôle précis sur l'accès aux données.
En résumé, le stockage direct permet aux applications de contourner le système d'exploitation et le système de fichiers, en utilisant le DMA et les E/S mappées en mémoire pour accéder directement aux données dans la mémoire du périphérique de stockage. Cette approche réduit la latence et améliore les performances des applications qui exigent un accès rapide à de grands ensembles de données. Les technologies NVMe et RDMA améliorent encore les vitesses de transfert de données, rendant le stockage direct adapté aux charges de travail exigeantes dans divers secteurs.
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