В Rydym eisoes wedi ystyried y cwestiwn “A allwn ni ddefnyddio RAID ar SSDs” gan ddefnyddio enghraifft gyriannau Kingston, ond dim ond o fewn y lefel sero y gwnaethom hyn. Yn yr erthygl hon, byddwn yn dadansoddi'r opsiynau ar gyfer defnyddio datrysiadau NVMe proffesiynol a chartref yn y mathau mwyaf poblogaidd o araeau RAID ac yn siarad am gydnawsedd rheolydd gyda gyriannau Kingston.
Pam mae angen RAID arnoch chi ar SSD?
Mae manteision araeau storio seiliedig ar SSD dros araeau storio HDD yn cynnwys llai o amser mynediad gyriant a pherfformiad darllen/ysgrifennu uwch. Fodd bynnag, mae perfformiad RAID delfrydol ar sail SSD yn gofyn am y cyfuniad gorau posibl o brosesydd, storfa, meddalwedd a chaledwedd. Pan fydd yr holl ffactorau hyn yn gweithio gyda'i gilydd yn berffaith, gall arae RAID SSD berfformio'n sylweddol well na chyfluniad tebyg gan ddefnyddio HDDs traddodiadol.
Mae SSD nodweddiadol yn defnyddio llai o bŵer na HDDs, felly pan fyddwch chi'n cyfuno nifer fawr o SSDs i mewn i gyfres RAID, gall yr arbedion ynni o'i gymharu â HDD RAID hefyd arwain at gostau is ar filiau ynni corfforaethol.
Fodd bynnag, mae gan SSD RAID gyfyngiadau ac anfanteision, gan gynnwys pris uwch fesul gigabeit o ofod o'i gymharu â gyriannau caled o gapasiti tebyg. Ac mae'r amser rhwng methiannau cof fflach yn gyfyngedig i nifer benodol o gylchoedd ailysgrifennu. Hynny yw, mae gan yriannau SSD fywyd gwasanaeth penodol, sy'n dibynnu ar ddefnydd: po fwyaf gweithredol y caiff y wybodaeth arno ei hailysgrifennu, y cyflymaf y bydd y gyriant yn methu. Ar y llaw arall, mae gan SSDs menter hyd oes gweddus, sy'n debyg i yriannau caled mecanyddol.
Sut mae SSDs Kingston yn byw yn y modd RAID gyda rheolwyr Broadcom
Ar ddechrau dyfodiad gyriannau SSD, roedd dyluniadau RAID yn llawn arlliwiau niferus. Gan gynnwys oherwydd y defnydd o HDDs sy'n gallu goddef llai o ddiffygion. Mae gyriannau cyflwr solet yn llawer mwy dibynadwy na'u cymheiriaid magnetig ar ddisg. Fel y gwyddom, nid oes gan atebion SSD unrhyw elfennau symudol, felly mae difrod mecanyddol yn cael ei leihau i sero. Mae methiant gyriannau cyflwr solet oherwydd ymchwyddiadau pŵer hefyd yn annhebygol, o ystyried eich bod yn cael eich diogelu gan UPSs, amddiffynwyr ymchwydd a hyd yn oed cyflenwad pŵer ar lefel cyfrifiadur personol cartref ac unrhyw weinydd.
Ar yr un pryd, mae gan gyriannau cyflwr solet fantais sylweddol arall: hyd yn oed os yw'r celloedd cof yn cael eu gwisgo trwy ysgrifennu, gellir dal i ddarllen data oddi wrthynt, ond os caiff y ddisg magnetig ei niweidio, gwaetha'r modd.
Heddiw, mae defnyddio datrysiadau SSD mewn araeau RAID o wahanol lefelau yn arfer eithaf arferol. Y prif beth yw dewis yr SSDs cywir y mae eu hwyrni'n fach iawn. Mae hefyd yn ddelfrydol defnyddio SSDs o'r un gwneuthurwr a'r un model, fel nad oes gennych chi hodgepodge o yriannau sy'n cefnogi gwahanol fathau o lwythi ac sydd wedi'u hadeiladu ar wahanol fathau o gof, rheolwyr a thechnolegau eraill. Hynny yw, pe baem yn penderfynu prynu pedwar neu 16 NVMe SSDs o Kingston i greu amrywiaeth RAID, byddai'n well pe baent i gyd yn dod o'r un gyfres ac ystod model.
Gyda llaw, mewn Nid heb reswm y gwnaethom ddyfynnu rheolwyr Broadcom fel enghraifft pan wnaethom siarad am NVMe SSDs o Kingston. Y ffaith yw bod y llawlyfrau ar gyfer y dyfeisiau hyn yn nodi gyriannau cydnaws ar unwaith (gan gynnwys atebion gan y gwneuthurwr SSD Americanaidd uchod), y bydd y rheolwr yn gweithio'n ddi-ffael gyda nhw. Mae angen i chi ddibynnu ar y wybodaeth hon wrth ddewis cyfuniad rheolydd-SSD ar gyfer RAID.
Rydym yn dadansoddi gweithrediad SSDs Kingston yn y mathau RAID mwyaf poblogaidd - “1”, “5”, “10”, “50”
Felly, nid yw lefel RAID “sero” yn darparu dileu swyddi, ond yn cynyddu perfformiad yn unig. Nid yw RAID 0 yn darparu unrhyw warchodaeth data o gwbl, felly ni fyddwn yn ei ystyried o fewn y segment corfforaethol. Mae RAID 1, ar y llaw arall, yn darparu diswyddiad llawn ond dim ond enillion perfformiad cymedrol, ac felly dylid ei ystyried os nad yw gwelliannau perfformiad yn brif ystyriaeth wrth greu arae RAID o SSD.
RAID 1 yn seiliedig ar reolwyr Kingston SSD a Broadcom
Felly, mae'r arae RAID lefel gyntaf sy'n seiliedig ar reolwr Broadcom MegaRAID 9460-16i yn cyfuno o ddau i 32 o yriannau Kingston, sy'n gopïau o'i gilydd, ac yn darparu diswyddiad llwyr. Os, wrth ddefnyddio HDDs traddodiadol, arhosodd cyflymder ysgrifennu a darllen data ar yr un lefel â'r HDD ei hun, yna gyda'r defnydd o atebion NVMe SSD cawn gynnydd deg gwaith mewn perfformiad. Yn enwedig o ran amser mynediad data. Er enghraifft, gyda dau Kingston DC1000M U.2 NVMe SSDs yn gweinydd RAID 1, rydym yn cael 350 IOPS wrth ddarllen data ar hap a 000 IOPS wrth ysgrifennu.
O ran cyflymder darllen dilyniannol, bydd y canlyniadau'n cyfateb i nodweddion y gyriant - 3200 MB/s. Ond gan fod y ddau SSD NVMe mewn cyflwr gweithio, gellir darllen data oddi wrthynt ar yr un pryd, gan wneud gweithrediadau darllen yn eithaf cyflym. Ond bydd y cyflymder ysgrifennu (honnir ei fod yn 2000 MB/s) yn arafach oherwydd bod pob gweithrediad ysgrifennu yn cael ei berfformio ddwywaith.
Mae RAID 1 yn ddelfrydol ar gyfer cronfeydd data bach neu unrhyw amgylchedd arall sy'n gofyn am oddefgarwch bai ond gallu bach. Mae adlewyrchu gyriant yn arbennig o ddefnyddiol mewn senarios adfer ar ôl trychineb (gyda rhywfaint o gosb perfformiad) oherwydd ei fod yn darparu “ail-animeiddio” ar unwaith o ddata pwysig os bydd un o'r gyriannau yn yr arae yn methu. Ond oherwydd bod y lefel hon o amddiffyniad yn gofyn am ddwywaith cynhwysedd storio'r copi wedi'i adlewyrchu o'r data (byddai angen 100 TB o ofod ar storio 200 TB), mae llawer o systemau menter yn defnyddio opsiynau storio mwy cost-effeithiol: RAID 5 a RAID 6.
RAID 5 yn seiliedig ar reolwyr Kingston SSD a Broadcom
I drefnu arae RAID lefel 32, mae angen o leiaf dri gyriant, y mae'r data arno yn rhyngddalennog (wedi'i ysgrifennu'n gylchol i bob gyriant yn yr arae), ond heb ei ddyblygu. Wrth eu trefnu, dylid ystyried eu strwythur mwy cymhleth, oherwydd yma mae'r cysyniad o "siecwm" (neu "gydraddoldeb") yn ymddangos. Mae'r cysyniad hwn yn golygu'r ffwythiant algebraidd rhesymegol XOR (sydd hefyd yn unigryw "OR"), sy'n pennu'r defnydd o o leiaf dri gyriant yn yr arae (uchafswm o XNUMX). Yn yr achos hwn, ysgrifennir gwybodaeth cydraddoldeb i bob “disg” yn yr arae.
Ar gyfer amrywiaeth o bedwar gyriant Kingston DC500R SATA SSD gyda chynhwysedd o 3,84 TB yr un, rydym yn cael 11,52 TB o le a 3,84 ar gyfer sieciau. Ac os byddwn yn cyfuno 16 gyriant Kingston DC1000M U.2 NVMe gyda chynhwysedd o 7,68 TB i lefel RAID 115,2, byddwn yn cael 7,68 TB gyda cholled o 5 TB. Fel y gallwch weld, y mwyaf o yriannau, y gorau yn y diwedd. Mae hefyd yn well oherwydd po fwyaf o yriannau yn RAID 0, yr uchaf yw'r perfformiad cyffredinol ar gyfer gweithrediadau ysgrifennu. A bydd darllen llinol yn cyrraedd lefel RAID XNUMX.
Mae grŵp disg RAID 5 yn darparu trwybwn uchel (yn enwedig ar gyfer ffeiliau mawr) a diswyddo heb fawr o golled pŵer. Mae'r math hwn o sefydliad arae yn fwyaf addas ar gyfer rhwydweithiau sy'n perfformio llawer o weithrediadau mewnbwn / allbwn bach (I / O) ar yr un pryd. Ond ni ddylech ei ddefnyddio ar gyfer tasgau sy'n gofyn am nifer fawr o weithrediadau ysgrifennu ar flociau bach neu fach.
Mae yna un naws arall: os bydd o leiaf un o'r gyriannau NVMe yn methu, mae RAID 5 yn mynd i'r modd diraddio a gall methiant dyfais storio arall ddod yn hollbwysig ar gyfer yr holl ddata. Os bydd un gyriant yn yr arae yn methu, mae'r rheolydd RAID yn defnyddio gwybodaeth cydraddoldeb i ail-greu'r holl ddata coll.
RAID 10 yn seiliedig ar reolwyr Kingston SSD a Broadcom
Felly, mae RAID 0 yn rhoi cynnydd deublyg i ni mewn cyflymder ac amser mynediad, ac mae RAID 1 yn darparu dibynadwyedd. Yn ddelfrydol, byddent yn cael eu cyfuno, a dyma lle mae RAID 10 (neu 1+0) yn dod i'r adwy. Mae “deg” wedi'i ymgynnull o bedwar gyriant SATA SSD neu NVMe (uchafswm o 32) ac mae'n awgrymu amrywiaeth o “ddrychau”, a dylai nifer y gyriannau fod yn lluosrif o bedwar bob amser. Ysgrifennir data yn yr arae hon trwy rannu'n flociau sefydlog (fel sy'n wir yn achos RAID 0) a stripio rhwng gyriannau, gan ddosbarthu copïau ymhlith y "gyriannau" yn arae RAID 1. A diolch i'r gallu i gael mynediad at grwpiau lluosog o ddisgiau ar yr un pryd , RAID 10 yn dangos perfformiad uchel.
Gan fod RAID 10 yn gallu dosbarthu data ar draws parau lluosog wedi'u hadlewyrchu, mae hyn yn golygu y gall oddef methiant un gyriant yn y pâr. Fodd bynnag, os bydd y ddau bâr drych (hynny yw, pob un o'r pedwar gyriant) yn methu, mae'n anochel y bydd data'n cael ei golli. O ganlyniad, rydym hefyd yn cael goddefgarwch bai da a dibynadwyedd. Ond mae'n werth cofio, fel RAID 1, mai dim ond hanner cyfanswm y cynhwysedd y mae'r gyfres ddegfed lefel yn ei ddefnyddio, ac felly mae'n ddatrysiad drud. Ac mae hefyd yn anodd ei sefydlu.
Mae RAID 10 yn addas i'w ddefnyddio gyda storfeydd data sy'n gofyn am ddiswyddo 100 y cant o grwpiau disg a adlewyrchir, yn ogystal â pherfformiad I/O gwell o RAID 0. Dyma'r ateb gorau ar gyfer cronfeydd data canolig neu unrhyw amgylchedd sy'n gofyn am fwy o oddefgarwch namau na RAID 5.
RAID 50 yn seiliedig ar reolwyr Kingston SSD a Broadcom
Arae gyfun tebyg i RAID lefel deg, sef arae lefel sero a grëwyd o araeau lefel pump. Fel o'r blaen, prif nod yr arae hon yw cyflawni dwywaith y perfformiad wrth gynnal dibynadwyedd data araeau RAID 5. Fodd bynnag, mae RAID 50 yn darparu perfformiad ysgrifennu uwch a gwell amddiffyniad data na RAID 5 safonol os bydd disg yn methu, ac mae hefyd yn gallu adferiad cyflymach rhag ofn y bydd un o'r gyriannau'n methu.
Mae grŵp disg RAID 50 yn torri'r data yn flociau llai, ac yna'n ei ddosbarthu i bob arae RAID 5. Mae grŵp disg RAID 5, yn ei dro, hefyd yn torri'r data yn flociau llai, yn cyfrifo cydraddoldeb, yn perfformio gweithrediad NEU resymegol ar y blociau , ac yna Yn perfformio ysgrifennu bloc data a gweithrediadau cydraddoldeb ar bob disg yn y grŵp disg.
Er y bydd perfformiad yn anochel yn dioddef os bydd un o'r gyriannau'n methu, nid yw hyn mor arwyddocaol ag arae RAID 5, gan fod un methiant yn effeithio ar un o'r araeau yn unig, gan adael y llall yn gwbl weithredol. Mewn gwirionedd, gall RAID 50 wrthsefyll hyd at wyth methiant gyriant HDD/SSD/NVMe os yw pob “gyriant” a fethwyd mewn arae RAID 5 ar wahân.
Mae RAID 50 yn cael ei ddefnyddio orau ar gyfer ceisiadau sy'n gofyn am ddibynadwyedd uchel a rhaid iddo drin nifer fawr o geisiadau tra'n cynnal cyfraddau trosglwyddo data uchel a chostau gyrru is na RAID 10. Fodd bynnag, gan fod arae RAID 50 yn gofyn am o leiaf chwe gyriant i'w ffurfweddu, cost nid yw'n cael ei ddiystyru'n llwyr fel ffactor. Un o anfanteision RAID 50 yw, fel RAID 5, mae angen rheolydd cymhleth arno: fel yn yr erthygl ddiweddaf gan Broadcom.
Mae'n werth nodi hefyd bod gan RAID 50 lai o ofod disg defnyddiadwy na RAID 5 oherwydd dyraniad y gallu i gynnwys cofnodion cydraddoldeb. Fodd bynnag, mae ganddo fwy o le y gellir ei ddefnyddio o hyd na lefelau RAID eraill, yn enwedig y rhai sy'n defnyddio drychau. Gyda gofyniad lleiaf o chwe gyriant, gall RAID 50 fod yn opsiwn drud, ond mae'r gofod disg ychwanegol yn werth y gost trwy ddiogelu data corfforaethol. Argymhellir y math hwn o amrywiaeth ar gyfer data sy'n gofyn am ddibynadwyedd storio uchel, cyfraddau ymholiad uchel, cyfraddau trosglwyddo uchel, a chynhwysedd storio mawr.
RAID 6 a RAID 60: dydyn ni ddim wedi anghofio amdanyn nhw chwaith
Gan ein bod eisoes wedi siarad am araeau o'r pumed a'r pumed lefel, byddai'n drueni peidio â sôn am fathau o sefydliadau arae fel RAID 6 a RAID 60.
Mae perfformiad RAID 6 yn debyg i RAID 5, ond yma mae o leiaf ddau yriant yn destun rheolaeth gyfartal, sy'n caniatáu i'r amrywiaeth oroesi methiant dau yriant heb golli data (yn RAID 5 mae'r sefyllfa hon yn hynod annymunol). Mae hyn yn sicrhau dibynadwyedd uwch. Fel arall, mae popeth yr un fath ag mewn arae lefel XNUMX: os bydd un neu ddau ddisg yn methu, mae'r rheolydd RAID yn defnyddio blociau cydraddoldeb i ail-greu'r holl wybodaeth sydd ar goll. Os bydd dau yriant yn methu, nid yw adferiad yn digwydd ar yr un pryd: mae'r gyriant cyntaf yn cael ei adfer yn gyntaf, yna'r ail. Felly, cyflawnir dau weithred adfer data.
Nid yw'n anodd dyfalu, os yw RAID 50 yn arae lefel sero o araeau lefel pump, yna mae RAID 60 yn arae lefel sero o araeau lefel chwech yr ydym newydd sôn amdanynt. Hynny yw, mae sefydliad o'r fath o storio RAID yn eich galluogi i oroesi colli dau SSD ym mhob grŵp o yriannau RAID 6. Mae'r egwyddor o weithredu yn debyg i'r hyn y buom yn siarad amdano yn yr adran am RAID 50, ond mae nifer y methiannau hynny gall arae lefel chwe deg wrthsefyll cynnydd o 8 i 16 gyriant. Yn nodweddiadol, defnyddir araeau o'r fath ar gyfer gwasanaeth cwsmeriaid ar-lein, sy'n gofyn am oddefgarwch diffygion uchel.
Gadewch i ni grynhoi:
Er bod adlewyrchu yn darparu mwy o oddefgarwch bai na RAID 50/60, mae hefyd angen llawer mwy o le. Gan fod maint y data wedi dyblu, dim ond 50% o gyfanswm cynhwysedd y gyriannau sydd wedi'u gosod yn y gweinydd ar gyfer cofnodi a storio gwybodaeth y byddwch chi'n ei gael. Mae'n debyg y bydd y dewis rhwng RAID 50/60 a RAID 10 yn dibynnu ar eich cyllidebau sydd ar gael, gallu'r gweinydd, a'ch anghenion diogelu data. Ar ben hynny, mae cost yn dod i'r amlwg pan fyddwn yn siarad am atebion SSD (dosbarth corfforaethol a defnyddwyr).
Mae'r un mor bwysig ein bod nawr yn gwybod yn sicr bod RAID sy'n seiliedig ar SSD yn ateb cwbl ddiogel ac yn arfer arferol ar gyfer busnes modern. At ddefnydd cartref, mae yna reswm hefyd i newid i NVMe, os yw cyllidebau'n caniatáu. Ac os oes gennych chi gwestiwn o hyd pam mae angen hyn i gyd, dychwelwch i ddechrau'r erthygl - rydym eisoes wedi ei ateb yn fanwl.
Paratowyd yr erthygl hon gyda chefnogaeth ein cydweithwyr o Broadcom, sy'n darparu eu rheolwyr i beirianwyr Kingston i'w profi gyda gyriannau SATA / SAS / NVMe dosbarth menter. Diolch i'r symbiosis cyfeillgar hwn, nid oes rhaid i gwsmeriaid amau dibynadwyedd a sefydlogrwydd gyriannau Kingston gyda rheolwyr HBA a RAID wedi'u gweithgynhyrchu .
Mae rhagor o wybodaeth am gynnyrch Kingston ar gael yn cwmni.
Ffynhonnell: hab.com