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Nella teoria dell'informazione un codice è un insieme di segni o simboli convenzionali designati per rappresentare un insieme di oggetti.

Ad ogni elemento dell'insieme da rappresentare si assegna un segno/simbolo univoco che lo rappresenti.

Un esempio è il codice Morse che rappresenta le lettere dell'alfabeto con i simboli . (punto) e - (linea)

Esempio: Codice ASCII, usato per rappresentare caratteri, cifre, punteggiature ecc. con 8 bit:

Un codice si dice efficiente quando utilizza un numero di simboli strettamente necessario per codificare l'informazione, mentre all'opposto si dice ridondante quando usa un numero di simboli abbondanti, e quindi più di quelli necessari, ma utili per trasmettere e/o rilevare/correggere errori.

Il sistema RAID 0 divide i dati equamente tra due o più dischi tramite una tecnica definita striping che prevede la suddivisione dei dati tra i vari dischi in più pezzi (strip), senza inserire alcuna informazione di ridondanza che ne aumenti l'affidabilità.

RAID 0 è usato per aumentare le prestazioni di un sistema, o per la comodità di usare un grande numero di piccoli dischi fisici come se fossero un grande disco virtuale.

Vantaggi:
     - Costo di implementazione basso;
     - Alte prestazioni in scrittura e lettura, grazie al parallelismo delle operazioni I/O dei dischi concatenati.

Svantaggi:
     - Impossibilità d'utilizzo di dischi hot-spare (what's)
     - Affidabilità drasticamente ridotta, anche rispetto a quella di un disco singolo (perchè?)

La distanza di Hamming tra due stringhe della stessa lunghezza è il numero di posizioni in cui i simboli che corrispondono sono diversi, quindi in pratica la distanza di Hamming è il numero di sostituzioni necessarie per convertire una stringa all'altra

Esempi:La distanza tra 1011101 e 1001001 è 2

la distanza tra 2143896 e 2233796 è 3

 Si aggiunge ai bit del dato un singolo bit, ridondante, detto bit di parità.Scelto in modo che il numero di 1 nella parola di codice sia dispari (schema di “parità dispari”).

Es.

1. 10101000 | 0 <------ Gli 1 di questo codice sono dispari quindi il bit di parità sarà 0
2. 10101010 | 1 <------ Gli 1 di questo codice sono pari quindi il bit di parità sarà 1

E' un codice di controllo utilizzato per rilevare (ma non correggere) errori nella trasmissione o nella memorizzazione dei dati. Tale sistema prevede l'aggiunta di un bit di ridondanza ai dati, calcolato a seconda che il numero di bit che valgono 1 sia pari o dispari.

Esempio:

LBA (Logical block addressing) è un sistema di accesso ai dati usato nei dischi fissi introdotto per superare il limite dei 528 MB del sistema precedente.
Questo metodo, esegue la numerazione dei settori partendo da 0 fino ad un massimo di 2^28 -1, assegnando il valore 0 al primo settore della prima traccia del primo cilindro, procedendo poi lungo tutti i settori della stessa traccia e lungo le tracce dello stesso cilindro per poi spostarsi al cilindro adiacente.

Traduzione inglese di Ridondanza

La sua funzione è: in base alla combinazione dei bitpresenti ai suoi ingressi, attiva una corrispondente combinazione di bit sulle linee di uscita.

In generale avendo n linee di ingresso, viene attivata esclusivamente una delle m linee di uscita con:

m <= 2ⁿ

In base a questo il decodificatore viene detto n a m.

Esistono vari tipi di decodificatore: BCD-decimale (4 a 10), binario-ottale (2 a 8), binario-esadecimale (4 a 16).

Un sistema RAID 6 usa una divisione a livello di blocchi con i dati di parità distribuiti due volte tra tutti i dischi. Non era presente tra i livelli RAID originari.

Nel RAID-6, il blocco di parità viene generato e distribuito tra due strip di parità, su due dischi separati, usando differenti strip di parità nelle due direzioni.

Vantaggi:

• Altissima fault tolerance grazie alla doppia ridondanza.

Svantaggi:

• Scritture molto lente a causa della modifica e del calcolo della parità (6 accessi a disco per ogni operazione I/O), necessari N+2 dischi, molto costoso economicamente a causa della ridondanza e della complessità del controller della struttura.

La rilevazione d'errore consiste nella capacità di scoprire la presenza di errori causati dal rumore o da altri fenomeni deterioranti durante una trasmissione di dati (ad es. tramite il bit di parita') , la correzione d'errore consiste invece nell'ulteriore abilità di ricostruire i dati originali, eliminando gli errori occorsi durante la trasmissione.

Gli errori che possono verificarsi durante la comunicazione sono di tre tipi :

     -Errori single bit (bit singolo);

     -Errori multi bit (bit multiplo);

     -Errori burst (a “raffica”);

Un metodo molto semplice per l’individuazione degli errori è quello di attuare un doppio invio per ogni unità di dati. Il ricevente ha quindi il compito di confrontare bit per bit le due copie della stessa unità.
Questa tecnica renderebbe la trasmissione perfettamente affidabile, essendo infinitesima la probabilità di due errori sullo stesso bit, ma molto lenta.
Si preferiscono quindi altri metodi che si basano sull’aggiunta di pochi bit scelti in modo sapiente. La tecnica che viene utilizzata da questi metodi è nota come ridondanza .

I bit supplementari, infatti, sono a tutti gli effetti ridondanti e vengono distrutti non appena il sistema ricevente si sia accertato di una trasmissione corretta .

I logaritmi principali che sfruttano questa tecnica sono:

VRC (Vertical Redundancy Check)

LRC (Longitudinal Redundancy Check)

CRC (Cyclic Redundancy Check)

In Informatica e Telecomunicazioni è importantissima la rilevazione di un errore, affinché si mantengano integri i dati nonostante viaggino in sistemi aventi un canali rumorosi.

Grazie ai bit ridondanti r è possibile la rilevazione.

La possibilità di rilevazione o di correzione degli errori di un codice dipende dalla distanza di Hamming.

Un esempio semplice ma allo stesso tempo efficiente è il bit di parità.

Vedi: https://moodle.calvino.ge.it/pluginfile.php/5429/mod_resource/content/0/Errori%20detect%20correct.pdf

decoding (decodifica) è la fase dell' esecuzione di un'istruzione, in cui al codice macchina (assembler) vengono associate una o più micro operazioni mappate direttamente nelle unità funzionale del microprocessore stesso.

RAID 10

Un sistema RAID 1+0, chiamato anche RAID 10, è simile al RAID 0+1 ma i livelli RAID sono usati in senso invertito.
Nell'esempio sottostante si possono vedere 3 insiemi di dischi da 120 GB in RAID 1 che sono uniti per raggiungere lo spazio complessivo di 360 GB.

                                                RAID 0
                                                     │
┌——————————————┼——————————————┐
│                                                   │                                                   │
      RAID 1                                RAID 1                                         RAID 1
┌——┴———┐                 ┌——┴———┐                           ┌——┴———┐
│                     │                 │                     │                            │                     │
120GB        120GB          120GB           120GB                 120GB             120GB

Ogni disco di ogni sistema RAID 1 può danneggiarsi senza far perdere dati al sistema.
Comunque, se il disco danneggiato non viene sostituito, il disco rimasto nel RAID 1 rimane il punto critico del sistema.
Se il disco rimasto si dovesse rompere, tutte le informazioni contenute nell'intero sistema andrebbero perse.
Un disco da 120 GB potrebbe essere aggiunto in ogni momento nel sistema RAID 1 per aumentare la ridondanza.
Diversamente dal RAID 0+1, i sotto-sistemi RAID 1 non devono essere aggiornati contemporaneamente.

costituito da striping a livello di blocco con parità distribuita. Le informazioni di parità vengono distribuite tra le unità tranne una. Questa tipologia di raid richiede un minimo di 3 dischi.

codeword:
Nella comunicazione, una parola in codice(codeword) è un elemento di un codice o protocollo standardizzato. Ogni parola in codice viene assemblata in base alle regole specifiche del codice e assegnata a un significato univoco.
Le parole in codice vengono generalmente utilizzate per ragioni di affidabilità, chiarezza, brevità o segretezza.

RAID 1

Il RAID di livello 1 (striping + mirroring) prevede la suddivisione delle informazioni in unità chiamate strip e la duplicazione dei dischi. Quando un disco si rompe, il controller del RAID accede al disco di mirror per reperire i dati. Nel frattempo, il disco rotto può essere sostituito con un disco di scorta, chiamato spare disk, procedura che a volte è consentita "a caldo", ovvero senza spegnimento della macchina.

Il RAID 1 è la soluzione più costosa, ma anche la più affidabile, rispetto ai guasti e infatti viene utilizzato per memorizzare dati nei sistemi bancari e finanziari.

Vantaggi

-          affidabilità, cioè resistenza ai guasti, che aumenta linearmente con il numero di copie (grazie al mirroring)

-          velocità di lettura (grazie allo striping)

Svantaggi

-          costi aumentati linearmente con il numero di copie

-          velocità di scrittura ridotta a quella del disco più lento dell'insieme

 Raid, ovvero insieme ridondante di dischi indipendenti(redundant array of Independent Disks),                      è  una tecnica che permette al controller, in grado di gestire le diverse unità di archiviazione, di suddividere i dati tra i molteplici dischi presenti, in maniera tale da poter aumentare le prestazioni, la sicurezza ed anche la tolleranza contro eventuali guasti. 

Lo scopo del raid è quello di aumentare le performance, migliorare la sicurezza dei dischi(contenenti dati) e poterli cambiare senza interrompere l'esecuzione.                                                 

Qualunque informazione sia essa un numero, una data, un’immagine, un suono, prima di essere elaborata da un computer necessita di essere rappresentata in forma digitale. La codifica è il processo di  traduzione di informazioni in sequenze di bit. A volte si confondono i termini codice con il termine codifica.

• Nel linguaggio tecnico è la capacità  di un'attrezzatura o di un sistema informatico in cui sono presenti più elementi (generalmente il doppio)  di svolgere  una stessa funzione, così di aumentarne l'affidabilità. 

 Un blocco logico é l’assegnazione numerica attribuita ai settori, tracce e cilindri di un HDD per superare i limiti massimi di capacitá di memorizzazione.

I codici di controllo sono utilizzati nei calcolatori per rilevare errori durante la trasmissione dei dati o nella archiviazione su memorie di massa.

In pratica si aggiunge un'informazione ridondante, ovvero dei bit di controllo, dopo ogni codeword.

Tipico esempio di bit di controllo è la parità.

 Definisce la capacitá di funzionamento di un sottosistema a dischi nel caso si verifichi un guasto.  

La scsi ovvero "Small Computer System Interface" è un interfaccia che permette la trasmissione tra un computer ed un host.

Si definisce distanza di un codice il numero minimo di bit in cui 2 qualsiasi parole del codice differiscono.

Acronimo di single large expensive disk. Questo acronimo si riferisce ai grandi dischi rigidi che si usavano, prima dell'arrivo dei RAID, e si usano ancora adesso su computer di grandissime dimensioni e avevano il difetto di costare molto e di essere altamente vulnerabili, essendo che il guasto di un singolo disco avrebbe compromesso l'accesso all'intero insieme di dati.

Il CHS, ovvero (Cylinder-Head-Sector = Cilindro-Testina-Settore) è uno degli schemi dì allocazione più diffusi per fornire indirizzi a ciascun blocco fisico di dati su un‘unità disco fisso come l’Hard Disk.