Glossario File system e Storage

Elenco di regole associato a un file o directory che definisce permessi granulari per singoli utenti o gruppi, superando i limiti del modello POSIX a tre classi. Presente in NTFS, ext4 (POSIX ACL) e NFSv4.

Standard IDEMA che porta la dimensione del settore fisico dei dischi da 512 a 4096 byte, migliorando efficienza e correzione d'errore. In modalita 512e il disco emula settori da 512 byte verso l'host; in 4Kn li espone nativi.

Negli SSD, rapporto tra i dati fisicamente scritti sulla NAND e i dati logici inviati dall'host; supera 1 a causa di garbage collection e riscritture, riducendo prestazioni e durata delle celle.

File system di Apple ottimizzato per le memorie a stato solido, con snapshot, cifratura e condivisione efficiente dello spazio. È lo standard su Mac, iPhone e gli altri dispositivi dell'ecosistema.

Coppie nome/valore che un file system può associare a un file oltre ai metadati standard, usate per memorizzare ACL, etichette di sicurezza (SELinux), checksum o metadati applicativi.

Struttura in cui ogni bit indica se il blocco (o cluster) corrispondente e libero od occupato, consentendo al file system di trovare rapidamente spazio disponibile e di tenere traccia dello spazio in uso.

Unità minima con cui un dispositivo o un file system legge e scrive i dati. Raggruppare i byte in blocchi rende gli accessi più efficienti, ma può sprecare spazio quando i file sono più piccoli del blocco.

Settore o blocco di un supporto che non conserva più i dati in modo affidabile. Il firmware o il file system lo marca come inutilizzabile e lo rimappa su spazio di riserva per evitarne l'uso.

Modello di archiviazione che espone lo spazio come blocchi grezzi, che il sistema organizza a piacere con un file system. Offre prestazioni elevate ed è tipico di database e macchine virtuali.

File system moderno per Linux con supporto a snapshot, copia su scrittura, compressione e volumi flessibili. Punta a unire funzionalità avanzate e affidabilità in un'unica soluzione integrata.

Politica di cache in cui una scrittura viene confermata appena i dati sono nella cache e riportata sul supporto in un secondo momento. Migliora le prestazioni ma rischia perdita di dati in un crash senza protezione.

Politica di cache in cui ogni scrittura viene propagata subito sia nella cache sia sul supporto persistente. Più sicura in caso di guasto ma più lenta rispetto alla politica write-back.

Piattaforma di storage distribuito open source che offre object, block e file storage da un unico backend (RADOS), distribuendo i dati sui nodi con l'algoritmo CRUSH senza tabelle centrali, per scalabilità e resilienza.

Protezione che rende illeggibili i dati archiviati senza la chiave corretta, difendendoli in caso di furto o smarrimento del dispositivo. Può interessare l'intero disco o singoli volumi e cartelle.

Nei dischi rigidi, insieme delle tracce che si trovano alla stessa distanza dal centro su tutte le superfici dei piatti sovrapposti. Storicamente usato con testina e settore (schema CHS) per indirizzare i dati.

Archiviazione dei dati su infrastrutture gestite da un provider e accessibili via Internet. Offre capacità scalabile su richiesta e accesso da ovunque, spostando la gestione dell'hardware sul fornitore.

Più piccola unità di spazio che il file system alloca a un file, formata da uno o più settori contigui del disco. Cluster grandi riducono la frammentazione ma sprecano spazio con i file piccoli (slack space).

Livello di archiviazione a basso costo destinato a dati raramente acceduti (backup, archivi storici), con capacità elevata ma latenza e tempi di recupero maggiori rispetto allo hot storage.

Utilita che verifica e ripara l'integrità delle strutture di un file system, individuando inode orfani, blocchi allocati due volte e voci di directory incoerenti; su Windows l'equivalente e CHKDSK.

Tecnica per cui una modifica non sovrascrive i dati esistenti ma li riscrive in blocchi nuovi, aggiornando poi i puntatori. Garantisce coerenza in caso di crash e abilita snapshot economici; base di ZFS, Btrfs, APFS e ReFS.

Tecnica che individua ed elimina le copie ridondanti dei dati, conservandone una sola con riferimenti alle altre occorrenze. Riduce notevolmente lo spazio occupato, soprattutto in backup e archivi.

Archiviazione collegata direttamente a un singolo computer o server, senza passare dalla rete. È semplice e veloce, ma i suoi dati non sono facilmente condivisibili con altri sistemi.

File system erede di FAT32, pensato per la memoria flash e privo del suo limite sulla dimensione dei file. È lo standard di fatto per schede SD capienti e dischi esterni usati tra sistemi diversi.

Insieme contiguo di blocchi allocati a un file, descritto da un solo puntatore (blocco iniziale più lunghezza) anziché elencando ogni blocco. Riduce i metadati e la frammentazione; usato da ext4, XFS e NTFS.

File system semplice e molto compatibile, usato su chiavette e schede di memoria. La sua diffusione universale lo rende comodo per lo scambio, ma soffre limiti come la dimensione massima dei singoli file.

Modello di archiviazione che organizza i dati in file e cartelle secondo una gerarchia, accessibile tramite percorsi. È il modo più familiare di conservare i dati, usato da NAS e condivisioni di rete.

Struttura logica con cui un sistema operativo organizza, nomina e gestisce i dati su un supporto di memorizzazione, mappando file e directory in blocchi fisici. Definisce metadati, permessi e strategie di allocazione dello spazio, determinando efficienza e affidabilità degli accessi.

File system i cui dati risiedono su più nodi collegati in rete ma appaiono all'utente come un unico spazio dei nomi coerente; gestisce replica, distribuzione e tolleranza ai guasti in modo trasparente. Esempi: HDFS, CephFS, GlusterFS.

Strato firmware degli SSD che traduce gli indirizzi logici (LBA) del sistema negli indirizzi fisici della memoria NAND, gestendo wear leveling, garbage collection, correzione d'errore e blocchi danneggiati.

Situazione in cui i pezzi di un file finiscono sparsi in posizioni non contigue del disco. Sui dischi meccanici rallenta gli accessi, mentre incide poco sulle memorie a stato solido, prive di parti in movimento.

Processo con cui il controller di un SSD raccoglie i dati ancora validi da blocchi parzialmente obsoleti, li riscrive altrove e cancella i blocchi liberati, poiché la NAND va cancellata prima di poter essere riscritta.

Schema di partizionamento moderno che supera i limiti dell'MBR, gestendo dischi molto capienti e numerose partizioni. È lo standard sui sistemi con firmware UEFI.

Dispositivo di archiviazione che memorizza i dati magneticamente su dischi rotanti letti da testine mobili. Offre grande capacità a basso costo, ma è più lento e delicato delle memorie a stato solido per via delle parti meccaniche.

Ulteriore nome che punta direttamente agli stessi dati di un file esistente, non al suo percorso. Il contenuto sopravvive finché esiste almeno un hard link, ed è distinto dal più fragile link simbolico.

File system distribuito di Hadoop per grandi volumi di dati su hardware comune: un NameNode gestisce namespace e metadati mentre più DataNode conservano i blocchi, replicati (di norma tre volte) per la tolleranza ai guasti.

File system introdotto da Apple nel 1998 come evoluzione di HFS, con nomi Unicode fino a 255 caratteri, indirizzamento a 32 bit e journaling opzionale. Usato su macOS finché non e stato sostituito da APFS.

Disco di riserva già installato e alimentato in un array RAID che, al guasto di un disco, entra automaticamente in funzione avviando la ricostruzione senza intervento manuale, riducendo la finestra di vulnerabilita.

Struttura dati dei file system Unix-like che descrive un file conservandone i metadati, come dimensione, permessi, timestamp e puntatori ai blocchi, ma non il nome. Il nome vive nella directory che collega una voce al numero di inode, permettendo più collegamenti allo stesso file.

Protocollo che trasporta i comandi di accesso ai dischi a livello di blocco sulla normale rete IP. Permette di realizzare reti di archiviazione senza hardware dedicato, usando l'infrastruttura Ethernet esistente.

Meccanismo con cui un file system registra in un giornale le operazioni prima di applicarle ai dati veri e propri. In caso di interruzione improvvisa, il giornale consente un ripristino rapido a uno stato coerente, riducendo il rischio di corruzione.

Voce speciale del file system che punta a un altro file o cartella tramite il suo percorso. Funziona come un collegamento: se l'elemento di destinazione viene spostato o eliminato, il link resta ma non porta più a nulla.

Schema di indirizzamento che identifica ogni blocco di un dispositivo con un numero progressivo lineare, nascondendo la geometria fisica (cilindro/testina/settore) e superando i limiti di capacità del vecchio schema CHS.

Strato software che raggruppa i dischi fisici in un insieme da cui ritagliare volumi logici flessibili. Permette di ampliare, ridurre e spostare lo spazio senza ripartizionare, molto usato su Linux.

Vecchio schema di partizionamento e avvio che risiede all'inizio del disco. Semplice ma limitato nella dimensione dei dischi e nel numero di partizioni, è stato in gran parte sostituito dallo schema GPT.

Tabella centrale di NTFS in cui ogni file e directory e descritto da uno o più record di dimensione fissa (tipicamente 1 KB) con attributi come nome, date e posizione dei dati; i file molto piccoli risiedono nel record stesso.

Informazioni di servizio che descrivono i file anziché il loro contenuto: nome, dimensione, date, permessi, proprietario e mappa dei blocchi di ciascun file, oltre alle strutture globali come superblocco e tabelle di allocazione.

Tecnica di ridondanza che scrive gli stessi dati simultaneamente su due o più dischi, così che una copia resti disponibile se un disco si guasta. E la base del RAID 1; dimezza la capacità utile.

Operazione con cui un file system viene reso accessibile all'interno dell'albero delle cartelle del sistema. Finché non è montato, il contenuto di un disco o di una partizione non è raggiungibile.

Tipo di memoria non volatile alla base di SSD, chiavette e schede di memoria. Conserva i dati senza alimentazione e si usura con le scritture, motivo per cui i dispositivi ne distribuiscono l'usura nel tempo.

Dispositivo di archiviazione collegato alla rete che offre file e cartelle condivisi a più utenti e sistemi. Centralizza i dati e ne semplifica l'accesso, il backup e la condivisione in casa o in ufficio.

File system di rete nato in ambiente Unix che consente a un client di montare e accedere a directory remote come se fossero locali, tramite un protocollo client/server; standard di fatto per la condivisione file su Unix e Linux.

Protocollo di comunicazione ad alte prestazioni pensato per le memorie a stato solido collegate via PCI Express. Sfrutta il parallelismo della flash, offrendo velocità nettamente superiori alle interfacce nate per i dischi meccanici.

Modello di archiviazione che gestisce i dati come oggetti dotati di identificativo univoco e metadati, all'interno di uno spazio piatto anziché di una gerarchia di cartelle. Scala orizzontalmente in modo efficiente ed è tipico dei servizi cloud per dati non strutturati.

Nei dischi SSD, riserva di capacità NAND non visibile all'utente che il controller usa per garbage collection, wear leveling e rimpiazzo delle celle usurate; migliora le prestazioni sotto carico e la durata del dispositivo.

Porzione di RAM in cui il kernel conserva le pagine dei file letti o scritti di recente, per servire gli accessi successivi senza tornare al disco; le scritture restano in cache come pagine sporche (dirty) fino al flush.

Dato di controllo calcolato (tipicamente con XOR) sui blocchi di uno stripe e memorizzato in modo distribuito, che permette di ricostruire il contenuto di un disco guasto. Usata da RAID 5 (parita singola) e RAID 6 (doppia).

Suddivisione logica di un disco che ne isola una porzione trattandola come un'unità a sé. Permette di separare sistema operativo e dati, o di ospitare più sistemi sullo stesso supporto fisico.

Modello di controllo d'accesso di Unix che assegna a ogni file i diritti di lettura, scrittura ed esecuzione (rwx) per tre classi: proprietario, gruppo e altri; spesso espressi in notazione ottale (es. 755).

Tecnica che combina più dischi fisici in un'unica unità logica per migliorare prestazioni, affidabilità o entrambe. I diversi livelli offrono compromessi tra ridondanza e velocità, ad esempio replicando i dati o distribuendoli con informazioni di parità per tollerare guasti.

Livello RAID annidato (1+0) che combina mirroring e striping: coppie di dischi in mirror vengono unite in uno stripe. Offre alte prestazioni e buona ridondanza al costo del 50% della capacità; richiede almeno quattro dischi.

Livello RAID che combina striping a blocchi e parita distribuita su tutti i dischi (n blocchi di dati più uno di parita per stripe), tollerando il guasto di un disco. Buon compromesso tra capacità, prestazioni e ridondanza; minimo tre dischi.

Livello RAID simile al 5 ma con doppia parita distribuita, che tollera il guasto simultaneo di due dischi. Richiede almeno quattro dischi e ha maggiore overhead in scrittura, ma resta più sicuro durante le lunghe ricostruzioni.

File system Microsoft orientato alla resilienza, con checksum sui metadati (e opzionalmente sui dati tramite integrity stream) e aggiornamenti copy-on-write; integrato con Storage Spaces per riparare automaticamente le corruzioni.

Sistema di autodiagnostica integrato in dischi HDD e SSD che monitora parametri di salute (settori riallocati, temperatura, ore di funzionamento, errori) per segnalare in anticipo un possibile guasto del supporto.

Interfaccia standard per collegare dischi e unità a stato solido alla scheda madre. Diffusissima e affidabile, è però un collo di bottiglia per gli SSD più veloci, che preferiscono interfacce come NVMe.

La più piccola unità fisica indirizzabile su un disco, storicamente di 512 byte, oggi spesso di 4 kilobyte. I file system organizzano lo spazio raggruppando i settori in blocchi di allocazione.

Bit di permesso Unix che, applicato a un eseguibile, fa girare il processo con i privilegi del proprietario del file anziché di chi lo lancia (analogo il setgid per il gruppo). Potente ma delicato per la sicurezza.

Protocollo di condivisione file e stampanti in rete diffuso in ambiente Windows (CIFS e una vecchia variante di SMB), che permette di accedere a cartelle remote come unità locali; implementato su Linux dal progetto Samba.

Istantanea dello stato dei dati in un preciso momento, che permette di ripristinarli come erano. È molto efficiente nei file system a copia su scrittura, dove registra solo le differenze rispetto all'originale.

Unità di archiviazione basata su memoria flash, senza parti meccaniche. Rispetto al disco tradizionale è molto più veloce, silenzioso e resistente agli urti, a fronte di un costo per gigabyte maggiore.

Bit di permesso Unix che, su una directory condivisa come /tmp, impedisce agli utenti di cancellare o rinominare i file altrui pur potendovi scrivere; solo il proprietario del file, della directory o root possono rimuoverli.

Rete ad alte prestazioni dedicata a collegare server e sistemi di archiviazione a livello di blocco. È usata in ambito aziendale dove servono grandi volumi, velocità e affidabilità elevate.

Tecnologia di archiviazione che registra i dati su nastro magnetico, ancora usata per backup e conservazione a lungo termine. Offre costi bassissimi e grande durata, al prezzo di un accesso sequenziale e lento.

Tecnica che suddivide i dati in segmenti (stripe) distribuiti su più dischi in parallelo per aumentare le prestazioni di I/O. E la base del RAID 0, che pero non offre alcuna ridondanza.

Struttura posta all'inizio del file system che ne contiene i metadati globali: dimensione dei blocchi, numero di inode, posizione delle tabelle e stato del volume. Se si danneggia il file system diventa illeggibile, per questo ne esistono copie di backup.

Tecnica che assegna spazio di archiviazione in modo apparente, consumandolo fisicamente solo quando i dati vengono davvero scritti. Ottimizza l'uso delle risorse, evitando di riservare capacità inutilizzata.

Tecnica che distribuisce automaticamente i dati su livelli con costo e prestazioni diversi (es. SSD veloci e HDD capienti), spostando i dati caldi verso i livelli rapidi e quelli freddi verso i più lenti ed economici.

Nei dischi rigidi, ciascun anello concentrico su cui i dati vengono registrati sulla superficie di un piatto; e a sua volta suddivisa in settori. L'insieme delle tracce alla stessa distanza dal centro forma un cilindro.

Comando che avvisa un SSD di quali blocchi non contengono più dati validi, così che li prepari in anticipo per nuove scritture. Mantiene le prestazioni nel tempo e contribuisce a preservare la memoria flash.

Strato di astrazione del kernel che espone un'interfaccia uniforme (open, read, write) verso file system diversi, permettendo a più formati (ext4, XFS, NFS) di coesistere senza che le applicazioni ne conoscano i dettagli.

Unità di archiviazione astratta che può estendersi su più dischi fisici o su parte di essi, indipendente dalla struttura hardware. Consente di ridimensionare e riorganizzare lo spazio con flessibilità.

Tecnica interna agli SSD che distribuisce le scritture in modo uniforme su tutte le celle di memoria. Poiché la flash si consuma con l'uso, evita che alcune celle si logorino molto prima delle altre.

File system journaling a 64 bit sviluppato da SGI, basato su allocazione a extent e alberi B+ per gestire spazio libero e metadati. Molto scalabile (volumi fino a exabyte), adatto a file grandi e I/O parallelo; default in RHEL.

File system avanzato che unisce gestione dei volumi, protezione dei dati tramite checksum, snapshot e copie ridondanti. È apprezzato per l'integrità dei dati su larga scala, a fronte di un uso elevato di memoria.