В ons het reeds die vraag oorweeg van "Sal ons RAID op SSD toepas" deur die voorbeeld van Kingston-aandrywers te gebruik, maar ons het dit net binne die nulvlak gedoen. In die huidige artikel sal ons die opsies ontleed vir die gebruik van professionele en tuis-NVMe-oplossings in die gewildste tipes RAID-skikkings en praat oor kontroleerderversoenbaarheid. met Kingston-aandrywers.
Hoekom het jy RAID op 'n SSD nodig?
Die voordele van SSD-gebaseerde bergingsskikkings bo HDD-bergingsskikkings sluit in vinniger toegangstye tot data op die skyf en uitstekende lees-/skryfwerkverrigting. 'n Ideale SSD-gebaseerde RAID-werkverrigting vereis egter 'n optimale kombinasie van verwerker, kas, sagteware en hardeware. Wanneer al hierdie faktore perfek saamwerk, kan 'n SSD RAID baie beter presteer as 'n vergelykbare konfigurasie met tradisionele HDD's.
'n Tipiese SSD verbruik minder krag as HDD's, so wanneer jy 'n groot aantal SSD's in 'n RAID-skikking kombineer, kan die energiebesparing in vergelyking met 'n HDD RAID-skikking ook vertaal word in laer koste op korporatiewe energierekeninge.
SSD RAID het egter beperkings en nadele, veral die hoër prys per gigagreep spasie in vergelyking met hardeskywe met vergelykbare kapasiteit. En die tyd tussen flitsgeheuefoute is beperk tot 'n sekere aantal herskryfsiklusse. Dit wil sê, SSD-aandrywers het 'n sekere dienslewe, wat afhang van die werking: hoe meer inligting daarop oorgeskryf word, hoe vinniger sal die aandrywer misluk. Aan die ander kant het onderneming SSD's 'n ordentlike lewensduur vergelykbaar met meganiese hardeskywe.
Hoe Kingston SSD's leef in RAID-modus met Broadcom-beheerders
In die vroeë dae van SSD's het RAID-ontwerpe baie nuanses gehad. Insluitend as gevolg van die gebruik van minder foutverdraagsame HDD's. Vastetoestand-aandrywers is baie meer betroubaar as hul eweknieë gebaseer op magnetiese skywe. Soos ons weet, is daar geen bewegende dele in SSD-oplossings nie, dus word meganiese skade tot nul verminder. Die mislukking van vaste-toestand-aandrywers as gevolg van kragstuwings is ook onwaarskynlik, aangesien UPS, oplewingbeskermers en selfs 'n kragtoevoer jou op die vlak van 'n tuisrekenaar en enige bediener beskerm.
Terselfdertyd het vastestof-aandrywers nog 'n belangrike pluspunt: selfs al is die geheueselle uitgeput vir skryf, kan data steeds daaruit gelees word, maar as die magnetiese skyf beskadig is, helaas.
Vandag is dit redelik normale praktyk om SSD-oplossings in RAID-skikkings van verskillende vlakke te gebruik. Die belangrikste ding is om die regte SSD's te kies, waarvan die vertraging minimaal is. En ideaal gesproke, gebruik SSD's van dieselfde vervaardiger en dieselfde model sodat jy nie 'n menigte aandrywers kry wat verskillende soorte vragte ondersteun en gebou is op die basis van verskillende tipes geheue, beheerders en ander tegnologieë nie. Dit wil sê, as ons besluit om vier of 16 NVMe SSD's van Kingston te koop om 'n RAID-skikking te skep, sal dit beter wees as hulle almal uit dieselfde reeks en modelreeks kom.
Terloops, in ons het Broadcom-beheerders vir 'n rede aangehaal toe ons oor NVMe SSD van Kingston gepraat het. Die feit is dat die handleidings vir hierdie toestelle onmiddellik versoenbare aandrywers voorskryf (insluitend oplossings van die voorgenoemde Amerikaanse SSD-vervaardiger), waarmee die beheerder foutloos sal werk. Daar moet op hierdie inligting staatgemaak word wanneer 'n beheerder-SSD-bundel vir RAID gekies word.
Ons ontleed die werk van SSD Kingston in die gewildste tipes RAID - "1", "5", "10", "50"
Dus, die "nul" RAID-vlak bied nie data-oortolligheid nie, maar verhoog net werkverrigting. RAID 0 bied glad nie enige databeskerming nie, so ons sal dit nie binne die korporatiewe segment oorweeg nie. RAID 1, aan die ander kant, bied volle oortolligheid, maar slegs beskeie prestasiewinste, en moet dus oorweeg word as prestasiewinste nie 'n primêre oorweging is wanneer 'n SSD RAID-skikking gebou word nie.
RAID 1 gebaseer op Kingston SSD's en Broadcom-beheerders
Dus, die eerste vlak RAID-skikking gebaseer op die Broadcom MegaRAID 9460-16i-beheerder kombineer van twee tot 32 Kingston-aandrywers, wat kopieë van mekaar is, en bied volledige oortolligheid. As die spoed van skryf en lees van data by die gebruik van tradisionele HDD's op die vlak van hierdie einste HDD gebly het, dan kry ons met behulp van NVMe SSD-oplossings 'n tienvoudige toename in werkverrigting. Veral in terme van datatoegangstyd. Byvoorbeeld, met twee Kingston DC1000M U.2 NVMe SSD's in bediener RAID 1, kry ons 350 000 ewekansige lees IOPS en 75 000 skryf IOPS.
Wat opeenvolgende leesspoed betref, sal die resultate ooreenstem met die kenmerke van die skyf - 3200 MB / s. Maar aangesien beide NVMe SSD's in 'n werkende toestand is, kan data terselfdertyd van hulle gelees word, wat leesbewerkings redelik vinnig maak. Maar die skryfspoed (wat beweer word dat dit 2000 MB / s is) sal stadiger wees, want elke skryfbewerking word twee keer uitgevoer.
RAID 1 is ideaal vir klein databasisse of enige ander omgewing wat fouttoleransie maar lae kapasiteit vereis. Drive-spieëling is veral nuttig in rampherstel-scenario's (die werkverrigting is effens verswak) omdat dit onmiddellike "resussitasie" van belangrike data verskaf as een van die aandrywers in die skikking misluk. Maar omdat hierdie vlak van beskerming verdubbeling van die stoorkapasiteit van die spieëldata vereis (100 TB sal 200 TB berging vereis), gebruik baie ondernemingstelsels meer ekonomiese bergingsopsies: RAID 5 en RAID 6.
RAID 5 gebaseer op Kingston SSD's en Broadcom-beheerders
Om 'n vyfde-vlak RAID-skikking te organiseer, benodig ons ten minste drie aandrywers, waarvan die data vervleg is (siklies geskryf na alle aandrywers in die skikking), maar nie gedupliseer nie. Wanneer u dit organiseer, moet u hul meer komplekse struktuur in ag neem, aangesien hier so 'n konsep soos "kontrolesom" (of "pariteit") verskyn. Hierdie konsep beteken die logiese algebraïese XOR-funksie (ook bekend as eksklusiewe "OF"), wat die gebruik van 'n minimum van drie aandrywers in die skikking dikteer (maksimum - 32). In hierdie geval word pariteitsinligting na alle "skywe" in die skikking geskryf.
Vir 'n reeks van vier Kingston DC500R SATA SSD's met 'n kapasiteit van 3,84 TB elk, kry ons 11,52 TB spasie en 3,84 vir kontrolesomme. En as jy 16 Kingston DC1000M U.2 NVMe-aandrywers met 'n kapasiteit van 7,68 TB in 'n Vlak 115,2 RAID kombineer, sal ons 7,68 TB leer met 'n verlies van 5 TB. Soos jy kan sien, hoe meer dryf, hoe beter op die ou end. Dit is ook beter, want hoe meer dryf in RAID 0, hoe hoër is die algehele skryfwerkverrigting. En lineêre lesing sal die vlak van RAID XNUMX bereik.
’n RAID 5-skyfgroep bied hoë deurset (veral vir groot lêers) en oortolligheid met minimale kragverlies. Hierdie tipe skikkingsorganisasie is die beste geskik vir netwerke wat baie klein toevoer/afvoer (I/O) bewerkings op dieselfde tyd uitvoer. Maar jy moet dit nie gebruik vir take wat 'n groot aantal skryfbewerkings vir klein of klein blokkies vereis nie.
Daar is nog een nuanse: as ten minste een van die NVMe-aandrywers faal, gaan RAID 5 in degradasiemodus en die mislukking van 'n ander stoortoestel kan krities raak vir alle data. As een aandrywer in die skikking misluk, gebruik die RAID-beheerder die pariteitsinligting om enige ontbrekende data te herskep.
RAID 10 gebaseer op Kingston SSD's en Broadcom-beheerders
Dus, RAID 0 bied ons 'n tweevoudige toename in spoed en toegangstyd, en RAID 1 bied betroubaarheid. Ideaal gesproke sou hulle gekombineer word, en hier kom RAID 10 (of 1 + 0) tot die redding. "Tien" word saamgestel uit vier SATA SSD- of NVMe-aandrywers (maksimum - 32) en impliseer 'n reeks "spieëls", die aantal aandrywers waarin altyd 'n veelvoud van vier moet wees. Die data in hierdie skikking word geskryf deur gebruik te maak van vaste blokpartisionering (soos in die geval van RAID 0) en stroop tussen aandrywers, wat kopieë oor die "aandrywers" in 'n RAID 1-skikking versprei. En met die vermoë om toegang tot verskeie groepe aandrywers by die dieselfde tyd, RAID 10 toon hoë werkverrigting.
Aangesien RAID 10 in staat is om data oor veelvuldige spieëlpare te stroop, beteken dit dat dit die mislukking van een skyf in 'n paar kan verdra. As beide spieëlpare (dit wil sê al vier aandrywers) egter misluk, sal daar onvermydelike dataverlies wees. Gevolglik kry ons ook goeie foutverdraagsaamheid en betroubaarheid. Maar hou in gedagte dat, soos RAID 1, die tiende vlak skikking slegs die helfte van die totale kapasiteit gebruik, en dus 'n duur oplossing is. En ook moeilik om op te stel.
RAID 10 is geskik vir gebruik met datapakhuise wat 100% oortolligheid van spieëlskyfgroepe vereis, sowel as die verhoogde I/O werkverrigting van RAID 0. Dit is die beste oplossing vir mediumgrootte databasisse of enige omgewing wat hoër fouttoleransie vereis as RAID 5.
RAID 50 gebaseer op Kingston SSD's en Broadcom-beheerders
'n Gekombineerde skikking soortgelyk aan vlak 5 RAID, wat 'n vlak 50-skikking is wat uit vlak 5-skikkings gebou is. Soos voorheen, is die hoofdoel van hierdie skikking om dubbel die werkverrigting te bereik terwyl databetroubaarheid in RAID XNUMX-skikkings gehandhaaf word. Terselfdertyd bied RAID XNUMX verbeterde skryfwerkverrigting en beter databeskerming as standaard RAID XNUMX in die geval van 'n aandrywerfout. , en is ook in staat om vinniger te herstel in geval van mislukking van een van die dryf.
Die RAID 50-aandrywergroep verdeel die data in kleiner blokke en stroop dit dan oor elke RAID 5-skikking. Die RAID 5-aandrywergroep verdeel op sy beurt ook die data in kleiner blokke, bereken pariteit, voer 'n logiese OF-bewerking op die blokke uit, en dan voer datablokskryf- en pariteitsbewerkings uit vir elke skyf in die skyfgroep.
En hoewel werkverrigting onvermydelik verswak word as een van die aandrywers misluk, is dit nie so beduidend soos in 'n RAID 5-skikking nie, aangesien een mislukking slegs een van die skikkings affekteer, wat die ander ten volle funksioneer. Trouens, RAID 50 kan tot agt HDD/SSD/NVMe-skyffoute oorleef as elke mislukte "skyf" in 'n aparte RAID 5-skikking is.
RAID 50 word die beste gebruik vir toepassings wat hoë betroubaarheid vereis en 'n groot aantal versoeke moet verwerk terwyl hoë data-oordragtempo's en laer aandrywingskoste gehandhaaf word as RAID 10. Aangesien 'n minimum van ses aandrywers egter nodig is om 'n RAID 50-skikking op te stel , koste is nie heeltemal uitgesluit as 'n faktor nie. Een nadeel van RAID 50 is dat dit, soos RAID 5, 'n komplekse beheerder benodig: soos in die laaste artikel van Broadcom.
Dit is ook opmerklik dat RAID 50 minder skyfspasie gebruik as RAID 5 as gevolg van die toekenning van kapasiteit om pariteitsrekords te hou. Dit het egter steeds meer bruikbare spasie as ander RAID-vlakke, veral dié wat spieëlbeeld gebruik. Met 'n minimum vereiste van ses dryf, kan RAID 50 'n duur opsie wees, maar die ekstra skyfspasie regverdig die koste deur korporatiewe data te beskerm. Hierdie tipe skikking word aanbeveel vir data wat hoë bergingbetroubaarheid, hoë versoektempo's, hoë oordragtempo's en hoë bergingskapasiteit vereis.
RAID 6 en RAID 60: ons het ook nie van hulle vergeet nie
Aangesien ons oor skikkings van die vyfde en vyftigste vlakke gepraat het, sou dit 'n sonde wees om nie sulke tipes skikkingsorganisasies soos RAID 6 en RAID 60 te noem nie.
Die werkverrigting van RAID 6 is soortgelyk aan RAID 5, maar hier word ten minste twee aandrywers pariteit gegee, wat die skikking toelaat om die mislukking van twee aandrywers te oorleef sonder om data te verloor (in RAID 5 is hierdie situasie hoogs ongewens). Dit lei tot hoër betroubaarheid. Andersins is alles dieselfde as in die vyfde vlak skikking: in die geval van 'n mislukking van een of twee skywe, gebruik die RAID-beheerder pariteitsblokke om al die ontbrekende inligting te herskep. As twee aandrywers misluk, vind herstel nie gelyktydig plaas nie: eerstens word die eerste aandrywing gereanimeer, dan die tweede een. Dus word twee dataherwinningsbewerkings uitgevoer.
Dit is maklik om te raai dat as RAID 50 'n vlak 60-skikking van vlak 6-skikkings is, dan is RAID 50 'n vlak 8-skikking van vlak 16-skikkings waaroor ons sopas gepraat het. Dit wil sê, hierdie organisasie van RAID-berging laat jou toe om die verlies van twee SSD's in elke groep RAID XNUMX-aandrywers te oorleef. Die werkingsbeginsel is soortgelyk aan die een waaroor ons in die RAID XNUMX-afdeling gepraat het, maar die aantal mislukkings wat 'n vlak XNUMX-skikking kan groei van XNUMX tot XNUMX dryf weerstaan. Tipies word sulke skikkings gebruik vir aanlyn kliëntediens, wat hoë fouttoleransie vereis.
Opsomming:
Alhoewel spieël meer fouttoleransie bied as RAID 50/60, verg dit ook baie meer spasie. Aangesien die hoeveelheid data verdubbel word, kry jy eintlik net 50% van die totale kapasiteit van die aandrywers wat in die bediener geïnstalleer is vir die opneem en stoor van inligting. Die keuse tussen RAID 50/60 en RAID 10 sal heel waarskynlik afhang van beskikbare begrotings, bedienerkapasiteit en jou databeskermingsbehoeftes. Boonop kom die koste na vore wanneer ons praat oor SSD-oplossings (beide korporatiewe en verbruikersklas).
Net so belangrik, ons weet nou vir seker dat SSD-gebaseerde RAID 'n heeltemal veilige oplossing en 'n normale praktyk vir vandag se besigheid is. As deel van tuisgebruik is daar ook 'n rede om na NVMe oor te skakel, indien begrotings dit toelaat. En as jy nog 'n vraag het, hoekom is dit alles nodig, gaan terug na die begin van die artikel - ons het dit reeds in detail beantwoord.
Hierdie artikel is voorberei met die ondersteuning van ons kollegas by Broadcom, wat hul beheerders aan Kingston-ingenieurs verskaf vir toetsing met ondernemingsklas SATA/SAS/NVMe-aandrywers. Danksy hierdie vriendelike simbiose hoef klante nie te twyfel aan die betroubaarheid en stabiliteit van Kingston-aandrywers met HBA- en RAID-beheerders vanaf produksie nie. .
Meer inligting oor Kingston-produkte kan gevind word by maatskappy.
Bron: will.com