Π gikonsiderar na namo ang pangutana sa "Atong ipadapat ba ang RAID sa SSD" gamit ang panig-ingnan sa Kingston drive, apan gibuhat lang namo kini sulod sa zero level. Sa kasamtangan nga artikulo, atong analisahon ang mga kapilian alang sa paggamit sa propesyonal ug balay nga NVMe nga mga solusyon sa labing popular nga mga matang sa RAID arrays ug maghisgot mahitungod sa controller compatibility. uban sa Kingston drive.
Ngano nga kinahanglan nimo ang RAID sa usa ka SSD?
Ang mga bentaha sa SSD-based storage arrays kay sa HDD storage arrays naglakip sa mas paspas nga access times sa data sa drive ug superyor read/write performance. Bisan pa, ang usa ka sulundon nga SSD-based nga RAID nga pasundayag nanginahanglan usa ka labing maayo nga kombinasyon sa processor, cache, software, ug hardware. Kung ang tanan nga kini nga mga hinungdan hingpit nga magtinabangay, ang usa ka SSD RAID mahimoβg labi ka makalabaw sa usa ka parehas nga pag-configure gamit ang tradisyonal nga mga HDD.
Ang kasagaran nga SSD mokonsumo og gamay nga gahum kay sa mga HDD, mao nga kung imong gikombinar ang usa ka dako nga gidaghanon sa mga SSD sa usa ka RAID array, ang mga savings sa enerhiya kon itandi sa usa ka HDD RAID array mahimo usab nga mahubad ngadto sa mas ubos nga gasto sa corporate energy bills.
Bisan pa, ang SSD RAID adunay mga limitasyon ug mga disbentaha, labi na ang mas taas nga presyo matag gigabyte nga wanang kung itandi sa mga hard drive nga parehas nga kapasidad. Ug ang oras tali sa mga kapakyasan sa flash memory limitado sa usa ka piho nga gidaghanon sa mga siklo sa pagsulat pag-usab. Sa ato pa, ang mga drive sa SSD adunay usa ka piho nga kinabuhi sa serbisyo, nga nagdepende sa operasyon: ang daghang kasayuran nga gi-overwrite niini, ang labi ka paspas nga pagmaneho mapakyas. Sa laing bahin, ang mga SSD sa negosyo adunay usa ka desente nga gitas-on sa kinabuhi nga ikatandi sa mekanikal nga mga hard drive.
Giunsa ang pagpuyo sa Kingston SSDs sa RAID mode uban ang Broadcom controllers
Sa unang mga adlaw sa SSDs, ang mga disenyo sa RAID adunay daghang mga nuances. Naglakip tungod sa paggamit sa dili kaayo fault-tolerant nga mga HDD. Ang mga solid state drive mas kasaligan kay sa ilang mga katugbang base sa magnetic disks. Sama sa nahibal-an namon, walaβy naglihok nga mga bahin sa mga solusyon sa SSD, mao nga ang mekanikal nga kadaot mikunhod sa zero. Ang kapakyasan sa solid-state drive tungod sa mga pagdagsang sa kuryente dili usab mahimo, tungod kay sa lebel sa usa ka PC sa balay ug bisan unsang server, UPS, mga tigpanalipod sa pagdagsang, ug bisan usa ka suplay sa kuryente nanalipod kanimo.
Sa parehas nga oras, ang mga solid-state drive adunay lain nga hinungdanon nga dugang: bisan kung ang mga selyula sa panumduman naguba na alang sa pagsulat, ang mga datos mahimo pa nga mabasa gikan kanila, apan kung ang magnetic disk nadaot, alaot.
Karon, normal nga praktis ang paggamit sa mga solusyon sa SSD sa mga arrays sa RAID sa lainlaing lebel. Ang nag-unang butang mao ang pagpili sa husto nga SSDs, ang latency nga gamay ra. Ug labing maayo, gamita ang mga SSD gikan sa parehas nga tiggama ug parehas nga modelo aron dili ka mahuman sa usa ka hodgepodge sa mga drive nga nagsuporta sa lainlaing mga lahi sa mga karga ug gitukod pinasukad sa lainlaing mga lahi sa memorya, mga controller ug uban pang mga teknolohiya. Kana mao, kung magdesisyon kita nga mopalit og upat o 16 ka NVMe SSDs gikan sa Kingston aron makahimo og RAID array, mas maayo kung silang tanan gikan sa parehas nga serye ug modelo nga hanay.
Pinaagi sa dalan, sa gikutlo namo ang Broadcom controllers alang sa usa ka rason sa dihang naghisgot kami bahin sa NVMe SSD gikan sa Kingston. Ang tinuod mao nga ang mga manwal alang niini nga mga himan diha-diha dayon nagreseta sa mga compatible nga mga drive (lakip ang mga solusyon gikan sa nahisgutan nga American SSD manufacturer), diin ang controller molihok nga walay sayup. Kini nga impormasyon kinahanglan nga saligan sa diha nga pagpili sa usa ka controller-SSD bundle alang sa RAID.
Gi-analisar namon ang buhat sa SSD Kingston sa labing inila nga mga tipo sa RAID - "1", "5", "10", "50"
Busa, ang "zero" nga lebel sa RAID wala maghatag ug data redundancy, apan nagdugang lamang sa performance. Ang RAID 0 wala maghatag bisan unsang proteksyon sa datos, mao nga dili namon kini tagdon sa sulod sa bahin sa korporasyon. Ang RAID 1, sa laing bahin, naghatag og bug-os nga redundancy apan kasarangan lamang nga performance gains, ug kinahanglan nga konsiderahon kung ang performance gains dili usa ka pangunang konsiderasyon sa dihang magtukod og SSD RAID array.
RAID 1 base sa Kingston SSDs ug Broadcom controllers
Busa, ang unang lebel sa RAID array base sa Broadcom MegaRAID 9460-16i controller naghiusa gikan sa duha ngadto sa 32 Kingston drives, nga mga kopya sa usag usa, ug naghatag og kompleto nga redundancy. Kung sa paggamit sa tradisyonal nga mga HDD, ang katulin sa pagsulat ug pagbasa sa datos nagpabilin sa lebel sa kini nga HDD, unya gamit ang mga solusyon sa NVMe SSD nakakuha kami napulo ka pilo nga pagtaas sa pasundayag. Ilabi na sa mga termino sa oras sa pag-access sa datos. Pananglitan, sa duha ka Kingston DC1000M U.2 NVMe SSDs sa server RAID 1, makakuha kami og 350 nga random read IOPS ug 000 write IOPS.
Sa termino sa sequential read speed, ang mga resulta motakdo sa mga kinaiya sa drive - 3200 MB / s. Apan tungod kay ang duha ka NVMe SSDs anaa sa pagtrabaho nga han-ay, ang mga datos mahimong basahon gikan kanila sa samang higayon, nga naghimo sa mga operasyon sa pagbasa nga paspas. Apan ang katulin sa pagsulat (giangkon nga 2000 MB / s) mas hinay, tungod kay ang matag operasyon sa pagsulat gihimo kaduha.
Ang RAID 1 maayo alang sa gagmay nga mga database o bisan unsang ubang palibot nga nanginahanglan pagtugot sa sayup apan ubos nga kapasidad. Ang pagsalamin sa drive labi ka makatabang sa mga senaryo sa pagbawi sa katalagman (gamay ra ang pasundayag) tungod kay naghatag kini dayon nga "resuscitation" sa hinungdanon nga datos kung ang usa sa mga drive sa array mapakyas. Apan tungod kay kini nga lebel sa proteksyon nanginahanglan pagdoble sa kapasidad sa pagtipig sa mga salamin nga datos (100 TB magkinahanglan og 200 TB nga pagtipig), daghang mga sistema sa negosyo ang naggamit ug mas ekonomikanhon nga mga kapilian sa pagtipig: RAID 5 ug RAID 6.
RAID 5 base sa Kingston SSDs ug Broadcom controllers
Aron ma-organisar ang usa ka fifth-level RAID array, kinahanglan namon ang labing menos tulo ka mga drive, ang datos diin gi-interleaved (cyclically gisulat sa tanan nga mga drive sa array), apan dili doble. Kung giorganisar sila, kinahanglan nga tagdon sa usa ang ilang labi ka komplikado nga istruktura, tungod kay dinhi makita ang usa ka konsepto sama sa "checksum" (o "parity"). Kini nga konsepto nagpasabot sa lohikal nga algebraic XOR function (aka exclusive "OR"), nga nagdiktar sa paggamit sa usa ka minimum nga tulo ka mga drive sa array (maximum - 32). Sa kini nga kaso, ang kasayuran sa parity gisulat sa tanan nga "mga disk" sa array.
Alang sa usa ka han-ay sa upat ka Kingston DC500R SATA SSDs nga adunay kapasidad nga 3,84 TB matag usa, nakakuha kami 11,52 TB nga wanang ug 3,84 alang sa mga checksum. Ug kung imong ikombinar ang 16 Kingston DC1000M U.2 NVMe drive nga adunay kapasidad nga 7,68 TB ngadto sa Level 115,2 RAID, makakat-on kita sa 7,68 TB nga adunay pagkawala sa 5 TB. Sama sa imong nakita, ang daghang mga drive, mas maayo sa katapusan. Mas maayo usab kini tungod kay ang daghang mga drive sa RAID 0, mas taas ang kinatibuk-ang pasundayag sa pagsulat. Ug ang linear nga pagbasa makaabot sa lebel sa RAID XNUMX.
Ang RAID 5 disk nga grupo naghatag og taas nga throughput (ilabi na sa dagkong mga file) ug redundancy nga adunay gamay nga pagkawala sa kuryente. Kini nga matang sa array nga organisasyon labing haum alang sa mga network nga naghimo sa daghang gagmay nga input/output (I/O) nga operasyon sa samang higayon. Apan dili nimo kini gamiton alang sa mga buluhaton nga nanginahanglan daghang mga operasyon sa pagsulat alang sa gagmay o gagmay nga mga bloke.
Adunay usa pa nga nuance: kung ang usa sa mga NVMe drive mapakyas, ang RAID 5 moadto sa degradation mode ug ang pagkapakyas sa laing storage device mahimong kritikal alang sa tanan nga datos. Kung ang usa ka drive sa array mapakyas, ang RAID controller naggamit sa parity nga impormasyon aron sa paghimo pag-usab sa bisan unsang nawala nga datos.
RAID 10 base sa Kingston SSDs ug Broadcom controllers
Mao nga, ang RAID 0 naghatag kanamo og doble nga pagtaas sa katulin ug oras sa pag-access, ug ang RAID 1 naghatag kasaligan. Sa tinuud, sila maghiusa, ug dinhi ang RAID 10 (o 1 + 0) moabut aron sa pagluwas. Ang "Napulo" gitigum gikan sa upat ka SATA SSD o NVMe drive (maximum - 32) ug nagpasabot sa usa ka han-ay sa "salamin", ang gidaghanon sa mga drive diin kinahanglan kanunay nga usa ka multiple sa upat. Ang mga datos niini nga array gisulat gamit ang fixed block partitioning (sama sa kaso sa RAID 0) ug striping tali sa mga drive, pag-apod-apod sa mga kopya sa mga "drive" sa RAID 1 array. Ug uban ang abilidad sa dungan nga pag-access sa daghang mga grupo sa mga drive, RAID 10 nagpakita sa taas nga performance.
Tungod kay ang RAID 10 adunay katakus sa pagtangtang sa datos sa daghang mga pares nga salamin, kini nagpasabut nga mahimoβg tugotan niini ang kapakyasan sa usa ka drive sa usa ka pares. Bisan pa, kung ang duha nga mga pares sa salamin (nga mao, ang tanan nga upat nga mga drive) mapakyas, adunay dili malikayan nga pagkawala sa datos. Ingon usa ka sangputanan, nakakuha usab kami maayo nga pagtugot sa sayup ug kasaligan. Apan hinumdomi nga, sama sa RAID 1, ang ikanapulo nga lebel nga array naggamit lamang sa katunga sa kinatibuk-ang kapasidad, ug busa usa ka mahal nga solusyon. Ug lisod sab i-set up.
Ang RAID 10 angay alang sa paggamit sa mga bodega sa datos nga nanginahanglan 100% nga redundancy sa mga mirrored disk nga grupo, ingon man ang pagtaas sa I / O nga performance sa RAID 0. Kini ang labing kaayo nga solusyon alang sa medium-sized nga mga database o bisan unsang palibot nga nanginahanglan mas taas nga pagtugot sa sayup. kay sa RAID 5.
RAID 50 base sa Kingston SSDs ug Broadcom controllers
Usa ka hiniusang array nga susama sa level 5 RAID, nga usa ka level 50 array nga gitukod gikan sa level 5 arrays. Sama sa kaniadto, ang nag-unang tumong niini nga array mao ang pagkab-ot sa doble nga performance samtang nagmintinar sa data reliability sa RAID XNUMX arrays. Sa samang higayon, ang RAID XNUMX naghatag og mas maayo nga pagsulat sa performance ug mas maayo nga proteksyon sa datos kay sa standard RAID XNUMX sa panghitabo sa usa ka drive failure , ug makahimo usab sa mas paspas nga pagkaayo sa kaso sa kapakyasan sa usa sa mga drive.
Ang RAID 50 drive nga grupo nagbahin sa datos ngadto sa mas gagmay nga mga bloke ug dayon giputol kini sa matag RAID 5 array. Ang RAID 5 drive nga grupo usab nagbahin sa datos ngadto sa mas gagmay nga mga bloke, nagkalkula sa parity, naghimo sa usa ka lohikal nga O operasyon sa mga bloke, ug dayon naghimo sa data block write ug parity operations alang sa matag disk sa disk group.
Ug samtang ang performance dili kalikayan nga madaot kung ang usa sa mga drive mapakyas, kini dili sama ka mahinungdanon sama sa usa ka RAID 5 array, tungod kay ang usa ka kapakyasan makaapekto lamang sa usa sa mga arrays, nga gibiyaan ang uban nga hingpit nga operasyon. Sa tinuud, ang RAID 50 mahimong mabuhi hangtod sa walo ka mga kapakyasan sa HDD / SSD / NVMe kung ang matag usa nga napakyas nga "disk" naa sa usa ka lahi nga RAID 5 array.
Ang RAID 50 labing maayo nga gigamit alang sa mga aplikasyon nga nanginahanglan taas nga kasaligan ug kinahanglan nga magproseso sa usa ka taas nga gidaghanon sa mga hangyo samtang nagmintinar sa taas nga rate sa pagbalhin sa data ug mas mubu nga gasto sa pagmaneho kaysa RAID 10. Bisan pa, tungod kay ang labing gamay nga unom nga mga drive gikinahanglan aron ma-set up ang usa ka RAID 50 array , ang gasto dili hingpit nga iapil isip usa ka hinungdan. Usa ka disbentaha sa RAID 50 mao nga, sama sa RAID 5, nagkinahanglan kini og komplikadong controller: sama sa sa miaging artikulo gikan sa Broadcom.
Angay usab nga hinumdoman nga ang RAID 50 adunay gamay nga paggamit sa espasyo sa disk kaysa RAID 5 tungod sa alokasyon sa kapasidad sa paghupot sa mga rekord sa parity. Bisan pa, kini adunay labi pa nga magamit nga wanang kaysa sa ubang mga lebel sa RAID, labi na kadtong naggamit sa salamin. Uban sa usa ka minimum nga kinahanglanon sa unom ka mga drive, ang RAID 50 mahimong usa ka mahal nga kapilian, apan ang dugang nga espasyo sa disk nagpakamatarung sa gasto pinaagi sa pagpanalipod sa datos sa korporasyon. Kini nga matang sa array girekomendar alang sa datos nga nagkinahanglan og taas nga storage reliability, taas nga request rate, taas nga transfer rate, ug taas nga storage capacity.
RAID 6 ug RAID 60: wala usab namo sila kalimti
Tungod kay naghisgot kami bahin sa mga han-ay sa ikalima ug kalim-an nga lebel, kini usa ka sala nga dili hisgutan ang mga tipo sa array nga organisasyon sama sa RAID 6 ug RAID 60.
Ang pasundayag sa RAID 6 susama sa RAID 5, apan dinhi labing menos duha ka mga drive ang gihatag nga parity, nga nagtugot sa array nga mabuhi sa kapakyasan sa duha ka drive nga walay pagkawala sa data (sa RAID 5, kini nga sitwasyon dili kaayo gusto). Kini moresulta sa mas taas nga kasaligan. Kung dili, ang tanan parehas sa ikalima nga lebel sa array: kung adunay kapakyasan sa usa o duha nga mga disk, ang RAID controller naggamit mga parity blocks aron mabuhat pag-usab ang tanan nga nawala nga kasayuran. Kung ang duha ka drive mapakyas, ang pagkaayo dili mahitabo nga dungan: una, ang una nga drive gi-reanimated, dayon ang ikaduha. Busa, duha ka data recovery operations ang gihimo.
Sayon ang pagtag-an nga kung ang RAID 50 usa ka lebel nga 60 nga han-ay sa lebel nga 6 nga mga arrays, nan ang RAID 50 usa ka lebel nga 8 nga han-ay sa lebel 16 nga mga arrays nga bag-o lang naton gihisgutan. Sa ato pa, kini nga organisasyon sa pagtipig sa RAID nagtugot kanimo nga mabuhi ang pagkawala sa duha ka SSD sa matag grupo sa mga drive sa RAID XNUMX. Ang prinsipyo sa operasyon parehas sa usa nga among gihisgutan sa seksyon sa RAID XNUMX, apan ang gidaghanon sa mga kapakyasan nga usa ka lebel XNUMX array makasugakod sa pagtubo gikan sa XNUMX ngadto sa XNUMX drive. Kasagaran, ang ingon nga mga arrays gigamit alang sa online nga serbisyo sa kustomer, nga nanginahanglan taas nga pagtugot sa sayup.
Summing up:
Bisan kung ang pagsalamin naghatag labi pa nga pagtugot sa sayup kaysa RAID 50/60, nanginahanglan usab kini labi pa nga wanang. Tungod kay ang gidaghanon sa mga datos nadoble, ikaw sa pagkatinuod makakuha lamang sa 50% sa kinatibuk-ang kapasidad sa mga drive nga gibutang sa server alang sa pagrekord ug pagtipig sa impormasyon. Ang pagpili tali sa RAID 50/60 ug RAID 10 lagmit magdepende sa mga badyet nga magamit, kapasidad sa server, ug sa imong mga kinahanglanon sa pagpanalipod sa datos. Dugang pa, ang gasto moabut sa unahan kung maghisgot kami bahin sa mga solusyon sa SSD (parehong klase sa korporasyon ug konsyumer).
Sama ka hinungdanon, nahibal-an na namon karon nga sigurado nga ang RAID nga nakabase sa SSD usa ka hingpit nga luwas nga solusyon ug usa ka normal nga praktis alang sa karon nga negosyo. Isip bahin sa paggamit sa balay, adunay usa usab ka rason nga mobalhin sa NVMe, kung itugot sa mga badyet. Ug kung aduna ka pay pangutana, nganong gikinahanglan kining tanan, balik sa sinugdanan sa artikulo - natubag na namo kini sa detalye.
Ang kini nga artikulo giandam uban ang suporta sa among mga kauban sa Broadcom, nga naghatag sa ilang mga controller sa mga inhenyero sa Kingston alang sa pagsulay sa mga drive nga SATA/SAS/NVMe nga klase sa negosyo. Salamat sa kini nga mahigalaon nga symbiosis, ang mga kostumer dili kinahanglan nga magduhaduha sa pagkakasaligan ug kalig-on sa Kingston drive nga adunay HBA ug RAID controllers gikan sa produksiyon. .
Dugang nga impormasyon bahin sa mga produkto sa Kingston makita sa ang kompanya.
Source: www.habr.com