{"id":54587,"date":"2019-12-29T00:00:00","date_gmt":"2019-12-28T21:00:00","guid":{"rendered":"https:\/\/prohoster.info\/blog\/blog_prohoster\/delimsya-opytom-kak-pokazyvayut-sebya-ssd-v-ramkah-raid-i-kakoj-uroven-massiva-vygodnee"},"modified":"2020-02-18T14:02:37","modified_gmt":"2020-02-18T11:02:37","slug":"delimsya-opytom-kak-pokazyvayut-sebya-ssd-v-ramkah-raid-i-kakoj-uroven-massiva-vygodnee","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/prohoster.info\/fr\/blog\/administrirovanie\/delimsya-opytom-kak-pokazyvayut-sebya-ssd-v-ramkah-raid-i-kakoj-uroven-massiva-vygodnee","title":{"rendered":"Nous partageons notre exp\u00e9rience sur la fa\u00e7on dont les SSD se comportent dans le cadre d'un RAID et quel niveau de tableau est le plus rentable","gt_translate_keys":[{"key":"rendered","format":"text"}]},"content":{"rendered":"

Dans dans l'article pr\u00e9c\u00e9dent<\/a><\/noindex> nous avons d\u00e9j\u00e0 abord\u00e9 la question de savoir si 'RAID peut \u00eatre utilis\u00e9 sur SSD' en prenant les disques Kingston comme exemple, mais nous l'avons fait uniquement dans le cadre du niveau z\u00e9ro. Dans cet article, nous examinerons les options d'utilisation des solutions NVMe professionnelles et domestiques dans les types de configurations RAID les plus populaires et nous parlerons de la compatibilit\u00e9 des contr\u00f4leurs Broadcom<\/a><\/noindex> avec les disques Kingston.<\/p>\n

\"Nous
\n<\/a><\/noindex><\/p>\n

Pourquoi avoir recours au RAID sur SSD ?<\/h2>\n

\nLes avantages des syst\u00e8mes de stockage bas\u00e9s sur SSD par rapport aux syst\u00e8mes de stockage sur disques durs comprennent une r\u00e9duction du temps d'acc\u00e8s aux donn\u00e9es sur le disque et une performance exceptionnelle lors des op\u00e9rations de lecture\/\u00e9criture. Cependant, pour une performance id\u00e9ale du RAID bas\u00e9 sur SSD, un m\u00e9lange optimal de processeur, de cache, de logiciels et de mat\u00e9riel est requis. Lorsque tous ces facteurs fonctionnent parfaitement ensemble, un array RAID de SSD peut largement surpasser une configuration comparable utilisant des HDD traditionnels.<\/p>\n

Un SSD typique consomme moins d'\u00e9nergie que des disques durs, donc en combinant un grand nombre de disques SSD dans un array RAID, l'\u00e9conomie d'\u00e9nergie par rapport \u00e0 un array RAID de HDD peut \u00e9galement entra\u00eener une r\u00e9duction des co\u00fbts sur les factures d'\u00e9lectricit\u00e9 de l'entreprise.<\/p>\n

Cependant, le RAID SSD a des limitations et des inconv\u00e9nients : en particulier, un co\u00fbt par gigaoctet plus \u00e9lev\u00e9 par rapport aux disques durs de capacit\u00e9 comparable. De plus, le temps de fonctionnement de la m\u00e9moire flash avant d\u00e9faillance est limit\u00e9 \u00e0 un certain nombre de cycles d'\u00e9criture. Cela signifie que les disques SSD ont une dur\u00e9e de vie d\u00e9termin\u00e9e qui d\u00e9pend de leur utilisation : plus les donn\u00e9es sont r\u00e9\u00e9crites activement, plus le disque \u00e9chouera rapidement. D'autre part, les disques SSD d'entreprise ont une dur\u00e9e de vie respectable, comparable \u00e0 celle des disques durs m\u00e9caniques.<\/p>\n

Comment les SSD Kingston se comportent-ils en mode RAID avec des contr\u00f4leurs Broadcom ?<\/h2>\n

\nAu d\u00e9but de l'apparition des disques SSD, les configurations RAID comportaient de nombreuses nuances. Celles-ci \u00e9taient notamment dues \u00e0 l'utilisation de disques durs (HDD) moins r\u00e9silients. Les disques SSD sont beaucoup plus fiables que leurs homologues bas\u00e9s sur des disques magn\u00e9tiques. Comme nous le savons, les solutions SSD n'ont pas d'\u00e9l\u00e9ments mobiles, donc les dommages m\u00e9caniques sont r\u00e9duits \u00e0 n\u00e9ant. La panne de disques SSD \u00e0 cause des fluctuations de tension est \u00e9galement peu probable, sachant qu'\u00e0 domicile ou dans n'importe quel serveur, vous \u00eates prot\u00e9g\u00e9s par des onduleurs, des filtres r\u00e9seau et m\u00eame des blocs d'alimentation.<\/p>\n

De plus, les disques SSD ont un autre atout majeur : m\u00eame si les cellules de m\u00e9moire s'usent par l'\u00e9criture, il est possible de lire les donn\u00e9es \u00e0 partir d'elles. En revanche, si un disque magn\u00e9tique est endommag\u00e9, h\u00e9las.<\/p>\n

\"Nous
\n
\nAujourd'hui, il est tout \u00e0 fait courant d'utiliser des solutions SSD dans des ensembles RAID de diff\u00e9rents niveaux. L'essentiel est de choisir les bons disques SSD dont la latence est minimale. Id\u00e9alement, il faut utiliser des SSD du m\u00eame fabricant et du m\u00eame mod\u00e8le pour \u00e9viter un m\u00e9lange de disques supportant diff\u00e9rents types de charges et construits sur la base de diff\u00e9rentes technologies de m\u00e9moire, de contr\u00f4leurs, etc. En d'autres termes, si nous avons d\u00e9cid\u00e9 d'acheter quatre ou 16 SSD NVMe de la soci\u00e9t\u00e9 Kingston pour constituer un ensemble RAID, il vaut mieux qu'ils proviennent tous de la m\u00eame s\u00e9rie et de la m\u00eame gamme. <\/p>\n

\u00c0 propos, dans Dans notre pr\u00e9c\u00e9dent article,<\/a><\/noindex> nous avons d\u00e9lib\u00e9r\u00e9ment cit\u00e9 les contr\u00f4leurs Broadcom lorsque nous avons parl\u00e9 des SSD NVMe de Kingston. En effet, dans les manuels de ces appareils, les disques compatibles (y compris les solutions du fabricant am\u00e9ricain de SSD mentionn\u00e9 ci-dessus) sont imm\u00e9diatement indiqu\u00e9s, avec lesquels le contr\u00f4leur fonctionnera sans probl\u00e8mes. C'est cette information qu'il faut prendre en compte lors du choix d'une combinaison 'contr\u00f4leur-SSD' pour RAID.<\/p>\n

Nous examinons le fonctionnement des SSD Kingston dans les types RAID les plus populaires \u2014 '1', '5', '10', '50'<\/h2>\n

\nAinsi, le niveau \u00ab z\u00e9ro \u00bb du RAID n'assure pas de redondance des donn\u00e9es, mais augmente uniquement les performances. Il n'offre aucune protection des donn\u00e9es, donc nous ne le consid\u00e9rerons pas dans le cadre du segment d'entreprise. Le RAID 1, en revanche, offre une redondance compl\u00e8te, mais seulement un modeste gain de performance. Il doit donc \u00eatre envisag\u00e9 uniquement si l'augmentation des performances n'est pas un facteur d\u00e9terminant lors de la cr\u00e9ation d'un tableau RAID \u00e0 partir de SSD.<\/p>\n

RAID 1 sur la base de SSD Kingston et de contr\u00f4leurs Broadcom<\/h2>\n

\nAinsi, le tableau RAID de premier niveau bas\u00e9 sur le contr\u00f4leur Broadcom MegaRAID 9460-16i regroupe de deux \u00e0 32 disques Kingston, qui sont des copies l'un de l'autre, et assure une redondance compl\u00e8te. Alors qu'avec des HDD traditionnels, les vitesses de lecture et d'\u00e9criture des donn\u00e9es restent \u00e0 celles de ces m\u00eames HDD, avec des solutions NVMe SSD, nous obtenons un gain de performance dix fois sup\u00e9rieur. Surtout en ce qui concerne le temps d'acc\u00e8s aux donn\u00e9es. Par exemple, avec deux SSD Kingston DC1000M U.2 NVMe dans un RAID 1 serveur, nous obtenons 350 000 IOPS pour la lecture de donn\u00e9es al\u00e9atoires et 75 000 IOPS pour l'\u00e9criture. <\/p>\n

\"Nous
\n
\nPour ce qui est de la vitesse de lecture s\u00e9quentielle, les r\u00e9sultats correspondront aux caract\u00e9ristiques du disque \u2014 3200 Mo\/s. Cependant, comme les deux SSD NVMe sont en \u00e9tat de fonctionnement, les donn\u00e9es peuvent \u00eatre lues simultan\u00e9ment, ce qui rend les op\u00e9rations de lecture assez rapides. En revanche, la vitesse d'\u00e9criture (annonc\u00e9e \u00e0 2000 Mo\/s) sera plus lente, car chaque op\u00e9ration d'\u00e9criture est effectu\u00e9e deux fois. <\/p>\n

\"Nous
\n
\nLe tableau RAID 1 est id\u00e9al pour les petites bases de donn\u00e9es ou tout autre environnement exigeant une haute disponibilit\u00e9 avec une capacit\u00e9 r\u00e9duite. La duplication des disques est particuli\u00e8rement utile dans les sc\u00e9narios de reprise apr\u00e8s sinistre (la performance \u00e9tant l\u00e9g\u00e8rement d\u00e9grad\u00e9e), car elle permet une \u00ab r\u00e9animation \u00bb instantan\u00e9e des donn\u00e9es importantes en cas de d\u00e9faillance d'un des disques du tableau. Cependant, comme ce niveau de protection n\u00e9cessite de doubler la capacit\u00e9 pour stocker une copie miroir des donn\u00e9es (pour stocker 100 To, il faudra 200 To d'espace), de nombreux syst\u00e8mes d'entreprise optent pour des solutions de stockage plus rentables : RAID 5 et RAID 6.<\/p>\n

RAID 5 sur la base de SSD Kingston et de contr\u00f4leurs Broadcom<\/h2>\n

\nPour configurer un tableau RAID de niveau 5, nous avons besoin d'au moins trois disques, o\u00f9 les donn\u00e9es sont altern\u00e9es (\u00e9crites de mani\u00e8re cyclique sur tous les disques du tableau), mais ne sont pas dupliqu\u00e9es. Lors de leur organisation, il faut tenir compte de leur structure plus complexe, car un concept tel que \"somme de contr\u00f4le\" (ou \"parit\u00e9\") entre en jeu. Cela fait r\u00e9f\u00e9rence \u00e0 la fonction logique alg\u00e9brique XOR (ou \"OU exclusif\"), qui impose l'utilisation d'au moins trois disques dans le tableau (maximum 32). Par ailleurs, les informations relatives \u00e0 la parit\u00e9 sont \u00e9crites sur tous les \u00ab disques \u00bb du tableau.<\/p>\n

\"Nous
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\nPour un tableau compos\u00e9 de quatre SSD SATA Kingston DC500R d'une capacit\u00e9 de 3,84 To chacun, nous obtiendrons 11,52 To d'espace et 3,84 To pour les sommes de contr\u00f4le. Et si nous combinons 16 SSD NVMe Kingston DC1000M U.2 d'une capacit\u00e9 de 7,68 To en RAID de niveau 5, nous obtiendrons 115,2 To avec une perte de 7,68 To. Comme vous pouvez le constater, plus il y a de disques, mieux c'est au final. Cela est d'autant plus vrai que plus il y a de disques dans un RAID 5, plus la performance globale lors des op\u00e9rations d'\u00e9criture est \u00e9lev\u00e9e. De plus, la lecture s\u00e9quentielle atteindra le niveau du RAID 0.<\/p>\n

\"Nous
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\nUn groupe de disques RAID 5 offre une grande bande passante (en particulier pour les fichiers volumineux) et de la redondance avec une perte de puissance minimale. Ce type d'organisation de tableau convient le mieux aux r\u00e9seaux qui ex\u00e9cutent simultan\u00e9ment de nombreuses petites op\u00e9rations d'entr\u00e9e-sortie (I\/O). En revanche, il n'est pas conseill\u00e9 de l'utiliser pour des t\u00e2ches n\u00e9cessitant de nombreuses op\u00e9rations d'\u00e9criture sur de petits blocs ou segments.
\nIl y a aussi un autre point : en cas de d\u00e9faillance d'au moins un des SSD NVMe, le RAID 5 passe en mode d\u00e9grad\u00e9 et la panne d'un autre dispositif de stockage peut devenir critique pour toutes les donn\u00e9es. En cas de d\u00e9faillance d'un disque dans le tableau, le contr\u00f4leur RAID utilise l'information de parit\u00e9 pour reconstruire toutes les donn\u00e9es manquantes.<\/p>\n

RAID 10 bas\u00e9 sur des SSD Kingston et des contr\u00f4leurs Broadcom<\/h2>\n

\nAinsi, le RAID 0 nous offre un doublement de la vitesse et du temps d'acc\u00e8s, tandis que le RAID 1 garantit la fiabilit\u00e9. Id\u00e9alement, il serait souhaitable de les combiner, et c'est l\u00e0 qu'intervient le RAID 10 (ou 1+0). La \u201cdix\u201d est constitu\u00e9e de quatre disques SSD SATA ou NVMe (maximum \u2013 32) et implique un ensemble de \u201cmiroirs\u201d, dont le nombre de disques doit toujours \u00eatre un multiple de quatre. Les donn\u00e9es dans cet ensemble sont \u00e9crites en les divisant en blocs fixes (comme dans le cas du RAID 0) et en alternant entre les disques, distribuant des copies entre les \u00ab disques \u00bb dans l'ensemble RAID 1. Gr\u00e2ce \u00e0 la possibilit\u00e9 d'acc\u00e8s simultan\u00e9 \u00e0 plusieurs groupes de disques, le RAID 10 offre une haute performance.<\/p>\n

\"Nous
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\nComme le RAID 10 est capable de r\u00e9partir les donn\u00e9es sur plusieurs paires miroir, cela signifie qu'il peut tol\u00e9rer la d\u00e9faillance d'un disque dans la paire. Cependant, en cas de d\u00e9faillance des deux paires miroir (c'est-\u00e0-dire de tous les quatre disques), une perte de donn\u00e9es est in\u00e9vitable. En fin de compte, nous obtenons \u00e9galement une bonne tol\u00e9rance aux pannes et fiabilit\u00e9. Mais il convient de noter que, tout comme le RAID 1, l'ensemble de dixi\u00e8me niveau utilise seulement la moiti\u00e9 de la capacit\u00e9 totale, ce qui le rend co\u00fbteux. De plus, il est complexe \u00e0 configurer. <\/p>\n

Le RAID 10 est adapt\u00e9 pour les applications de stockage de donn\u00e9es n\u00e9cessitant une redondance \u00e0 100 % des groupes de disques miroir, ainsi qu'une performance d'entr\u00e9e\/sortie am\u00e9lior\u00e9e du RAID 0. C'est la meilleure solution pour des bases de donn\u00e9es de taille moyenne ou tout environnement qui exige une tol\u00e9rance aux pannes plus \u00e9lev\u00e9e que celle du RAID 5.<\/p>\n

RAID 50 bas\u00e9 sur les SSD Kingston et les contr\u00f4leurs Broadcom<\/h2>\n

\nUn ensemble combin\u00e9, similaire \u00e0 celui du RAID de dixi\u00e8me niveau, qui est un ensemble de niveau z\u00e9ro cr\u00e9\u00e9 \u00e0 partir d'ensembles de niveau cinq. Comme dans le cas pr\u00e9c\u00e9dent, l'objectif principal de cet ensemble est d'obtenir des performances doubl\u00e9es tout en maintenant la fiabilit\u00e9 des donn\u00e9es dans les ensembles RAID 5. Dans ce cas, le RAID 50 fournit des performances d'\u00e9criture accrues et une meilleure protection des donn\u00e9es que le RAID 5 standard en cas de d\u00e9faillance d'un disque, ainsi qu'une capacit\u00e9 de r\u00e9cup\u00e9ration plus rapide en cas de d\u00e9faillance de l'un des disques.<\/p>\n

\"Nous
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\nLe groupe de disques RAID 50 divise les donn\u00e9es en blocs plus petits, puis les r\u00e9partit sur chaque tableau RAID 5. Le groupe de disques RAID 5, quant \u00e0 lui, divise \u00e9galement les donn\u00e9es en blocs plus petits, calcule une parit\u00e9, effectue une op\u00e9ration logique OR pour les blocs, puis r\u00e9alise des op\u00e9rations d'\u00e9criture dans les blocs de donn\u00e9es et de contr\u00f4le de parit\u00e9 pour chaque disque du groupe de disques.<\/p>\n

Et bien que les performances diminuent in\u00e9vitablement en cas de d\u00e9faillance d'un des disques, cela n'est pas aussi significatif que dans un tableau RAID 5, car une seule d\u00e9faillance n'affecte qu'un seul des tableaux, laissant l'autre enti\u00e8rement op\u00e9rationnel. En r\u00e9alit\u00e9, RAID 50 peut supporter jusqu'\u00e0 huit pannes de HDD\/SSD\/NVMe, si chaque disque d\u00e9faillant se trouve dans un tableau RAID 5 distinct.<\/p>\n

\"Nous
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\nRAID 50 est pr\u00e9f\u00e9rable pour les applications n\u00e9cessitant une haute fiabilit\u00e9 et devant traiter un grand nombre de requ\u00eates tout en maintenant une vitesse de transfert \u00e9lev\u00e9e et un co\u00fbt des disques inf\u00e9rieur \u00e0 celui du RAID 10. Cependant, \u00e9tant donn\u00e9 qu'au moins six disques sont n\u00e9cessaires pour configurer un tableau RAID 50, le co\u00fbt ne peut pas \u00eatre compl\u00e8tement \u00e9cart\u00e9 comme facteur. Un des inconv\u00e9nients de RAID 50 est que, comme RAID 5, il requiert un contr\u00f4leur complexe : tel que celui que nous avons mentionn\u00e9<\/a><\/noindex> dans l'article pr\u00e9c\u00e9dent MegaRAID 9460-16i<\/a><\/noindex> de Broadcom.<\/p>\n

Il convient \u00e9galement de noter que RAID 50 dispose de moins d'espace disque utilisable que RAID 5, en raison de l'allocation de capacit\u00e9 pour stocker les enregistrements de parit\u00e9. Cependant, il offre toujours plus d'espace utile que d'autres niveaux de RAID, en particulier ceux qui utilisent le mirroring. Avec l'exigence minimale de six disques, RAID 50 peut \u00eatre une option co\u00fbteuse, mais l'espace disque suppl\u00e9mentaire justifie le co\u00fbt en prot\u00e9geant les donn\u00e9es d'entreprise. Ce type de tableau est recommand\u00e9 pour le stockage de donn\u00e9es n\u00e9cessitant une haute fiabilit\u00e9, une fr\u00e9quence \u00e9lev\u00e9e de requ\u00eates, une vitesse de transfert \u00e9lev\u00e9e et une grande capacit\u00e9 de stockage.<\/p>\n

RAID 6 et RAID 60 : nous n'avons pas non plus oubli\u00e9 d'en parler<\/h2>\n

\n\u00c9tant donn\u00e9 que nous avons discut\u00e9 des tableaux de cinqui\u00e8me et de cinquanti\u00e8me niveaux, il serait malvenu de ne pas mentionner des types d'organisation tels que RAID 6 et RAID 60.<\/p>\n

\"Nous
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\nLa performance du RAID 6 est similaire \u00e0 celle du RAID 5, mais ici, au moins deux disques sont consacr\u00e9s au contr\u00f4le de la parit\u00e9, ce qui permet au tableau de survivre \u00e0 la panne de deux disques sans perte de donn\u00e9es (dans le RAID 5, une telle situation est extr\u00eamement ind\u00e9sirable). Cela assure une fiabilit\u00e9 accrue. Pour le reste, c'est la m\u00eame chose que dans le tableau de cinqui\u00e8me niveau : en cas de d\u00e9faillance d'un ou deux disques, le contr\u00f4leur RAID utilise les blocs de parit\u00e9 pour recr\u00e9er toutes les informations manquantes. Lors de la d\u00e9faillance de deux disques, la restauration ne se fait pas en m\u00eame temps : d'abord, le premier disque est r\u00e9anim\u00e9, puis le second. Ainsi, deux op\u00e9rations de r\u00e9cup\u00e9ration de donn\u00e9es sont effectu\u00e9es.<\/p>\n

\"Nous
\n
\nIl n'est pas difficile de deviner que si le RAID 50 est un tableau de niveau z\u00e9ro compos\u00e9 de tableaux de cinqui\u00e8me niveau, alors le RAID 60 est un tableau de niveau z\u00e9ro fait de tableaux de sixi\u00e8me niveau, dont nous venons de parler. Cela signifie qu'une telle organisation de stockage RAID permet de survivre \u00e0 la perte de deux SSD dans chaque groupe de disques RAID 6. Le principe de fonctionnement est similaire \u00e0 celui que nous avons d\u00e9crit dans la section d\u00e9di\u00e9e au RAID 50, mais le nombre de pannes que peut supporter le tableau de sixi\u00e8me niveau passe de 8 \u00e0 16 disques. Ces tableaux sont g\u00e9n\u00e9ralement utilis\u00e9s pour le service en ligne aux clients, n\u00e9cessitant une haute disponibilit\u00e9.<\/p>\n

En r\u00e9sum\u00e9 :<\/h2>\n

\nBien que le mirroring offre une meilleure tol\u00e9rance aux pannes que le RAID 50\/60, il n\u00e9cessite \u00e9galement beaucoup plus d'espace. \u00c9tant donn\u00e9 que le volume de donn\u00e9es est doubl\u00e9, vous obtenez en fait seulement 50 % de la capacit\u00e9 totale des disques install\u00e9s dans le serveur pour l'enregistrement et le stockage des informations. Le choix entre RAID 50\/60 et RAID 10 d\u00e9pendra probablement des budgets disponibles, de la capacit\u00e9 du serveur et de vos besoins en mati\u00e8re de protection des donn\u00e9es. Il est \u00e0 noter que le co\u00fbt est primordial lorsque nous parlons de solutions SSD (\u00e0 la fois de classe entreprise et grand public).<\/p>\n

Il est tout aussi important de noter que nous savons maintenant avec certitude que le RAID bas\u00e9 sur SSD est une solution tout \u00e0 fait s\u00fbre et une pratique normale pour les entreprises modernes. Il est \u00e9galement raisonnable de passer \u00e0 NVMe dans un cadre domestique, si les budgets le permettent. Et si vous avez encore des questions sur l'utilit\u00e9 de tout cela, revenez au d\u00e9but de l'article - nous y avons d\u00e9j\u00e0 r\u00e9pondu en d\u00e9tail.<\/p>\n

Cet article a \u00e9t\u00e9 pr\u00e9par\u00e9 avec le soutien de nos coll\u00e8gues de Broadcom, qui fournissent leurs contr\u00f4leurs aux ing\u00e9nieurs de Kingston pour des tests avec des unit\u00e9s de stockage SATA\/SAS\/NVMe de classe entreprise. Gr\u00e2ce \u00e0 cette synergie amicale, les clients peuvent avoir confiance dans la fiabilit\u00e9 et la stabilit\u00e9 des unit\u00e9s de stockage Kingston avec les contr\u00f4leurs HBA et RAID. Broadcom<\/a><\/noindex>.<\/p>\n

Pour plus d'informations sur les produits Kingston, vous pouvez consulter site officiel<\/a><\/noindex> de l'entreprise.
\n
Source : habr.com<\/a><\/p>","protected":false,"gt_translate_keys":[{"key":"rendered","format":"html"}]},"excerpt":{"rendered":"

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