В Kingston sürücülərinin nümunəsindən istifadə edərək "SSD-də RAID tətbiq edəcəyikmi" sualını artıq nəzərdən keçirdik, lakin biz bunu yalnız sıfır səviyyəsində etdik. Cari məqalədə biz ən populyar RAID massivlərində peşəkar və ev NVMe həllərindən istifadə variantlarını təhlil edəcəyik və nəzarətçi uyğunluğu haqqında danışacağıq. Kingston sürücüləri ilə.
Niyə SSD-də RAID lazımdır?
SSD əsaslı saxlama massivlərinin HDD yaddaş massivləri ilə müqayisədə üstünlükləri sürücüdəki məlumatlara daha sürətli daxil olmaq və üstün oxu/yazma performansını əhatə edir. Bununla belə, ideal SSD əsaslı RAID performansı prosessor, keş, proqram təminatı və aparatın optimal birləşməsini tələb edir. Bütün bu amillər birlikdə mükəmməl işlədikdə, bir SSD RAID ənənəvi HDD-lərdən istifadə edərək müqayisə edilə bilən konfiqurasiyadan xeyli üstün ola bilər.
Tipik bir SSD HDD-lərdən daha az enerji istehlak edir, buna görə də çoxlu sayda SSD-ni RAID massivində birləşdirdiyiniz zaman, HDD RAID massivi ilə müqayisədə enerji qənaəti korporativ enerji ödənişlərində daha az xərcə çevrilə bilər.
Bununla belə, SSD RAID-in məhdudiyyətləri və çatışmazlıqları var, xüsusən müqayisə olunan tutumlu sabit disklərlə müqayisədə bir gigabayt yer üçün daha yüksək qiymət. Və flash yaddaş uğursuzluqları arasındakı vaxt müəyyən sayda yenidən yazma dövrü ilə məhdudlaşır. Yəni, SSD sürücülərinin müəyyən bir xidmət müddəti var, bu da əməliyyatdan asılıdır: üzərinə nə qədər çox məlumat yazılırsa, sürücü bir o qədər tez uğursuz olur. Digər tərəfdən, müəssisə SSD-ləri mexaniki sabit disklərlə müqayisə edilə bilən layiqli bir xidmət müddətinə malikdir.
Kingston SSD-ləri Broadcom nəzarətçiləri ilə RAID rejimində necə yaşayır
SSD-lərin ilk günlərində RAID dizaynlarının bir çox nüansları var idi. O cümlədən, nasazlığa daha az dözümlü HDD-lərin istifadəsi səbəbindən. Bərk hal diskləri maqnit disklərə əsaslanan həmkarlarından daha etibarlıdır. Bildiyimiz kimi, SSD həllərində hərəkət edən hissələr yoxdur, ona görə də mexaniki zədələnmələr sıfıra endirilir. Ev kompüteri və hər hansı bir server səviyyəsində UPS, dalğalanma qoruyucuları və hətta enerji təchizatı sizi qoruduğunu nəzərə alsaq, güc artımı səbəbindən bərk vəziyyətdə olan sürücülərin uğursuzluğu da mümkün deyil.
Eyni zamanda, bərk vəziyyətdə olan sürücülərin başqa bir əhəmiyyətli üstünlüyü var: yaddaş hüceyrələri yazmaq üçün köhnəlsə belə, onlardan məlumatlar hələ də oxuna bilər, amma maqnit diski zədələnirsə, təəssüf ki.
Bu gün müxtəlif səviyyəli RAID massivlərində SSD həllərindən istifadə etmək olduqca normal bir təcrübədir. Əsas odur ki, gecikmə müddəti minimal olan düzgün SSD-ləri seçməkdir. İdeal olaraq, eyni istehsalçının və eyni modelin SSD-lərindən istifadə edin ki, müxtəlif növ yükləri dəstəkləyən və müxtəlif yaddaş növləri, nəzarətçilər və digər texnologiyalar əsasında qurulmuş bir çox sürücü ilə nəticələnməyəsiniz. Yəni, RAID massivi yaratmaq üçün Kingston-dan dörd və ya 16 NVMe SSD almağa qərar versək, onların hamısı eyni seriya və model diapazonundan gəlsə, daha yaxşı olar.
Yeri gəlmişkən, in Kingston-dan NVMe SSD haqqında danışarkən bir səbəblə Broadcom kontrollerlərinə istinad etdik. Fakt budur ki, bu cihazların təlimatları dərhal nəzarətçinin qüsursuz işləyəcəyi uyğun sürücüləri (o cümlədən yuxarıda qeyd olunan Amerika SSD istehsalçısının həlləri) təyin edir. RAID üçün nəzarətçi-SSD paketi seçərkən bu məlumatlara etibar edilməlidir.
SSD Kingston-un ən populyar RAID növlərində - "1", "5", "10", "50" işini təhlil edirik.
Beləliklə, "sıfır" RAID səviyyəsi məlumatların artıqlığını təmin etmir, ancaq performansı artırır. RAID 0 ümumiyyətlə məlumatların qorunmasını təmin etmir, ona görə də biz onu korporativ seqmentdə nəzərdən keçirməyəcəyik. RAID 1, əksinə, tam ehtiyat təmin edir, lakin yalnız təvazökar performans artımı təmin edir və buna görə də SSD RAID massivi qurarkən performans artımı əsas nəzərə alınmadıqda nəzərə alınmalıdır.
RAID 1 Kingston SSD-lərə və Broadcom nəzarətçilərinə əsaslanır
Beləliklə, Broadcom MegaRAID 9460-16i nəzarətçisinə əsaslanan birinci səviyyəli RAID massivi bir-birinin nüsxəsi olan ikidən 32-yə qədər Kingston diskini birləşdirir və tam ehtiyat təmin edir. Ənənəvi HDD-lərdən istifadə edərkən məlumatların yazılması və oxunma sürəti məhz bu HDD səviyyəsində qalırsa, NVMe SSD həllərindən istifadə etməklə biz performansda on qat artım əldə edirik. Xüsusilə məlumatların daxil olma müddəti baxımından. Məsələn, RAID 1000 serverində iki Kingston DC2M U.1 NVMe SSD ilə biz 350 təsadüfi oxunan IOPS və 000 yazma IOPS alırıq.
Ardıcıl oxu sürəti baxımından nəticələr sürücünün xüsusiyyətlərinə uyğun olacaq - 3200 MB / s. Ancaq hər iki NVMe SSD işlək vəziyyətdə olduğundan, onlardan eyni vaxtda məlumatlar oxuna bilər ki, bu da oxu əməliyyatlarını olduqca sürətli edir. Amma yazma sürəti (2000 MB/s olduğu iddia edilir) daha yavaş olacaq, çünki hər yazma əməliyyatı iki dəfə yerinə yetirilir.
RAID 1 kiçik verilənlər bazaları və ya xətaya dözümlülük tələb edən, lakin aşağı tutumlu hər hansı digər mühit üçün idealdır. Disk yansıtması xüsusilə fəlakətin bərpası ssenarilərində faydalıdır (performans bir qədər aşağı düşür), çünki massivdəki disklərdən biri uğursuz olarsa, vacib məlumatların ani "reanimasiyasını" təmin edir. Lakin bu qorunma səviyyəsi güzgüləşdirilmiş məlumatların saxlama qabiliyyətinin ikiqat artırılmasını tələb etdiyindən (100 TB-a 200 TB yaddaş tələb olunur), bir çox müəssisə sistemləri daha qənaətcil saxlama seçimlərindən istifadə edir: RAID 5 və RAID 6.
RAID 5 Kingston SSD-lərə və Broadcom nəzarətçilərinə əsaslanır
Beşinci səviyyəli RAID massivini təşkil etmək üçün bizə ən azı üç sürücü lazımdır, məlumatlar bir-birinə qarışır (massivdəki bütün disklərə dövri olaraq yazılır), lakin təkrarlanmaz. Onları təşkil edərkən, onların daha mürəkkəb strukturunu nəzərə almaq lazımdır, çünki burada "yoxlama məbləği" (və ya "paritet") kimi bir anlayış meydana çıxır. Bu konsepsiya massivdə minimum üç sürücünün istifadəsini (maksimum - 32) diktə edən məntiqi cəbri XOR funksiyası (aka eksklüziv "OR") deməkdir. Bu zaman massivdəki bütün “disklərə” paritet məlumatı yazılır.
Hər biri 500 TB tutumlu dörd Kingston DC3,84R SATA SSD seriyası üçün biz 11,52 TB yer və yoxlama məbləğləri üçün 3,84 alırıq. Əgər siz 16 TB tutumlu 1000 Kingston DC2M U.7,68 NVMe diskini Səviyyə 115,2 RAID-də birləşdirsəniz, 7,68 TB itki ilə 5 TB öyrənəcəyik. Gördüyünüz kimi, daha çox sürücü, sonda bir o qədər yaxşıdır. Həm də daha yaxşıdır, çünki RAID 0-də nə qədər çox sürücü varsa, ümumi yazma performansı bir o qədər yüksəkdir. Və xətti oxu RAID XNUMX səviyyəsinə çatacaq.
RAID 5 disk qrupu yüksək ötürmə qabiliyyətini (xüsusilə böyük fayllar üçün) və minimum enerji itkisi ilə ehtiyat təmin edir. Bu tip massiv təşkili eyni zamanda bir çox kiçik giriş/çıxış (I/O) əməliyyatlarını yerinə yetirən şəbəkələr üçün ən uyğundur. Ancaq kiçik və ya kiçik bloklar üçün çox sayda yazma əməliyyatı tələb edən tapşırıqlar üçün istifadə etməməlisiniz.
Daha bir nüans var: NVMe disklərindən ən azı biri uğursuz olarsa, RAID 5 deqradasiya rejiminə keçir və başqa bir saxlama cihazının nasazlığı bütün məlumatlar üçün kritik ola bilər. Massivdəki bir sürücü uğursuz olarsa, RAID nəzarətçisi hər hansı itkin məlumatları yenidən yaratmaq üçün paritet məlumatından istifadə edir.
RAID 10 Kingston SSD-lərə və Broadcom nəzarətçilərinə əsaslanır
Beləliklə, RAID 0 bizə sürət və giriş vaxtının ikiqat artması, RAID 1 isə etibarlılığı təmin edir. İdeal olaraq, onlar birləşdiriləcək və burada RAID 10 (və ya 1 + 0) xilasetmə üçün gəlir. "On" dörd SATA SSD və ya NVMe sürücüsündən (maksimum - 32) yığılır və bir sıra "güzgülər"i nəzərdə tutur, sürücülərin sayı həmişə dördə çox olmalıdır. Bu massivdəki məlumatlar sabit blok bölməsindən (RAID 0 vəziyyətində olduğu kimi) və disklər arasında zolaqdan istifadə etməklə, nüsxələri RAID 1 massivindəki "disklər" arasında yaymaqla yazılır. eyni zamanda, RAID 10 yüksək performans göstərir.
RAID 10 çox güzgülənmiş cütlər arasında məlumatları zolaqlamağa qadir olduğundan, bu o deməkdir ki, bir cütdə bir sürücünün nasazlığına dözə bilər. Bununla belə, hər iki güzgü cütü (yəni bütün dörd sürücü) uğursuz olarsa, qaçılmaz məlumat itkisi olacaq. Nəticədə, biz də yaxşı nasazlıqlara dözümlülük və etibarlılıq əldə edirik. Ancaq unutmayın ki, RAID 1 kimi, onuncu səviyyəli massiv ümumi tutumun yalnız yarısını istifadə edir və buna görə də bahalı bir həlldir. Həm də qurmaq çətindir.
RAID 10, güzgülənmiş disk qruplarının 100% ehtiyatını, eləcə də RAID 0-ın artan I/O performansını tələb edən məlumat anbarları ilə istifadə üçün uyğundur. Bu, orta ölçülü verilənlər bazaları və ya daha yüksək xətalara dözümlülük tələb edən hər hansı mühit üçün ən yaxşı həlldir. RAID 5-dən daha çox.
RAID 50 Kingston SSD-lərə və Broadcom nəzarətçilərinə əsaslanır
Səviyyə 5 RAID-ə bənzər birləşmiş massiv, 50 səviyyəli massivlərdən qurulmuş səviyyə 5 massividir. Əvvəlki kimi, bu massivin əsas məqsədi RAID XNUMX massivlərində məlumatların etibarlılığını qoruyaraq ikiqat performansa nail olmaqdır.Eyni zamanda, RAID XNUMX sürücünün nasazlığı halında standart RAID XNUMX-dən daha yaxşı yazma performansını və məlumatların daha yaxşı qorunmasını təmin edir. , və həmçinin sürücülərdən birinin nasazlığı halında daha sürətli bərpa etməyə qadirdir.
RAID 50 sürücü qrupu verilənləri daha kiçik bloklara bölür və sonra onu hər RAID 5 massivi üzrə zolaqlayır.RAID 5 sürücü qrupu da öz növbəsində məlumatları daha kiçik bloklara bölür, pariteti hesablayır, bloklarda məntiqi YA əməliyyatı yerinə yetirir və sonra disk qrupundakı hər bir disk üçün məlumat blokunun yazılması və paritet əməliyyatlarını yerinə yetirir.
Sürücülərdən biri uğursuz olarsa, performans istər-istəməz pisləşsə də, bu, RAID 5 massivindəki kimi əhəmiyyətli deyil, çünki bir uğursuzluq massivlərdən yalnız birinə təsir edir, digəri isə tam işlək qalır. Əslində, hər bir uğursuz "disk" ayrıca RAID 50 massivində olarsa, RAID 5 səkkiz HDD/SSD/NVMe sürücüsü nasazlığından xilas ola bilər.
RAID 50 yüksək etibarlılıq tələb edən tətbiqlər üçün ən yaxşı şəkildə istifadə olunur və RAID 10 ilə müqayisədə yüksək məlumat ötürmə sürətlərini və daha aşağı sürücü xərclərini qoruyarkən çoxlu sorğuları emal etməlidir. Bununla belə, RAID 50 massivinin qurulması üçün minimum altı disk tələb olunur. , maya dəyəri faktor kimi tamamilə istisna edilmir. RAID 50-nin bir dezavantajı ondan ibarətdir ki, RAID 5 kimi, kompleks nəzarətçi lazımdır: son məqalədə Broadcom-dan.
Həmçinin qeyd etmək lazımdır ki, RAID 50, paritet qeydlərini saxlamaq qabiliyyətinin ayrılması səbəbindən RAID 5-dən daha az disk sahəsi istifadə edir. Bununla belə, o, digər RAID səviyyələrindən, xüsusən də güzgüdən istifadə edənlərdən daha çox istifadə edilə bilən yerə malikdir. Minimum altı sürücü tələbi ilə RAID 50 bahalı seçim ola bilər, lakin əlavə disk sahəsi korporativ məlumatların qorunması ilə xərcləri əsaslandırır. Bu tip massiv yüksək saxlama etibarlılığı, yüksək sorğu sürəti, yüksək ötürmə sürəti və yüksək saxlama qabiliyyəti tələb edən məlumatlar üçün tövsiyə olunur.
RAID 6 və RAID 60: biz onları da unutmamışıq
Beşinci və əllinci səviyyəli massivlər haqqında danışdığımız üçün RAID 6 və RAID 60 kimi massiv təşkilinin növlərini qeyd etməmək günah olardı.
RAID 6-nın performansı RAID 5-ə bənzəyir, lakin burada ən azı iki sürücüyə paritet verilir ki, bu da serialın iki sürücünün uğursuzluğundan məlumatları itirmədən sağ qalmasına imkan verir (RAID 5-də bu vəziyyət olduqca arzuolunmazdır). Bu, daha yüksək etibarlılığa səbəb olur. Əks halda, hər şey beşinci səviyyəli massivdəki kimidir: bir və ya iki diskin nasazlığı halında, RAID nəzarətçisi bütün itkin məlumatları yenidən yaratmaq üçün paritet bloklarından istifadə edir. İki sürücü uğursuz olarsa, bərpa eyni vaxtda baş vermir: birincisi, birinci disk reanimasiya olunur, sonra ikincisi. Beləliklə, iki məlumat bərpa əməliyyatı həyata keçirilir.
Təxmin etmək asandır ki, RAID 50 60-ci səviyyəli massivlərdən ibarət 6 səviyyəli massivdirsə, RAID 50 indicə haqqında danışdığımız 8-cı səviyyəli massivlərdən ibarət 16 səviyyəli massivdir. Yəni RAID yaddaşının bu təşkili RAID XNUMX sürücülərinin hər bir qrupunda iki SSD-nin itkisindən sağ çıxmağa imkan verir.İş prinsipi RAID XNUMX bölməsində danışdığımıza bənzəyir, lakin uğursuzluqların sayı XNUMX səviyyəli massiv XNUMX-dən XNUMX-ya qədər olan artımlara tab gətirə bilər. Tipik olaraq, bu cür massivlər yüksək xətaya dözümlülük tələb edən onlayn müştəri xidməti üçün istifadə olunur.
Xülasə:
Yansıtma RAID 50/60-dan daha çox nasazlığa dözüm təmin etsə də, daha çox yer tələb edir. Məlumatların miqdarı iki dəfə artdığından, məlumatın yazılması və saxlanması üçün serverdə quraşdırılmış sürücülərin ümumi tutumunun yalnız 50% -ni əldə edirsiniz. RAID 50/60 və RAID 10 arasında seçim etmək çox güman ki, mövcud büdcələrdən, server tutumundan və məlumatların qorunması ehtiyaclarınızdan asılı olacaq. Üstəlik, SSD həlləri (həm korporativ, həm də istehlakçı sinfi) haqqında danışarkən xərclər ön plana çıxır.
Ən vacibi odur ki, biz indi əmin bilirik ki, SSD əsaslı RAID tamamilə təhlükəsiz bir həlldir və bugünkü biznes üçün normal bir təcrübədir. Evdə istifadənin bir hissəsi olaraq, büdcələr icazə verərsə, NVMe-yə keçmək üçün bir səbəb də var. Və hələ də bir sualınız varsa, bütün bunlar niyə lazımdır, məqalənin əvvəlinə qayıdın - biz artıq ətraflı cavab verdik.
Bu məqalə Broadcom-dakı həmkarlarımızın dəstəyi ilə hazırlanıb, onlar idarəedicilərini Kingston mühəndislərinə müəssisə səviyyəli SATA/SAS/NVMe diskləri ilə sınaqdan keçirmək üçün təqdim edirlər. Bu mehriban simbioz sayəsində müştərilər istehsaldan HBA və RAID nəzarətçiləri ilə Kingston disklərinin etibarlılığına və dayanıqlığına şübhə etməməlidirlər. .
Kingston məhsulları haqqında ətraflı məlumatı burada tapa bilərsiniz şirkəti.
Mənbə: www.habr.com