Halo Habr! San artaigil seo innsidh sinn dhut an fhiach e rèitean RAID a chuir air dòigh stèidhichte air fuasglaidhean stàite cruaidh SATA SSD agus NVMe SSD, agus am bi fìor phrothaid ann às an seo? Cho-dhùin sinn sgrùdadh a dhèanamh air a ’chùis seo le bhith a’ beachdachadh air na seòrsaichean agus na seòrsaichean de luchd-riaghlaidh a leigeas le seo a dhèanamh, a bharrachd air farsaingeachd cleachdadh nan rèiteachaidhean sin.
Aon dòigh no dòigh eile, chuala gach fear againn co-dhiù aon uair nar beatha a leithid de mhìneachaidhean mar “RAID”, “RAID-array”, “RAID-controller”, ach chan eil e coltach gun do chuir sinn fìor chudromachd ri seo, oir tha seo uile. eu-coltach airson boyar PC àbhaisteach Inntinneach. Ach tha a h-uile duine ag iarraidh astaran àrda bho dhràibhearan a-staigh agus obrachadh gun trioblaid. Às deidh na h-uile, ge bith dè cho cumhachdach ‘s a tha bathar-cruaidh a’ choimpiutair, bidh astar an draibhidh gu bhith na bhotal nuair a thig e gu coileanadh còmhla a ’PC agus an fhrithealaiche.
Bha seo dìreach fìor gus an deach NVMe SSDs ùr-nodha a chuir an àite HDDs traidiseanta le comasan coimeasach de 1 TB no barrachd. Agus nam biodh na bu thràithe ann am PCan gu tric bidh measgachadh de SATA SSD + no dhà de HDDan comasach, an-diugh tha iad a’ tòiseachadh air fuasgladh eile a chuir nan àite - NVMe SSD + càraid de SATA SSDs comasach. Ma bhruidhneas sinn mu dheidhinn frithealaichean corporra agus “neòil,” tha mòran air gluasad gu soirbheachail gu SATA SSDs, dìreach air sgàth gu bheil iad nas luaithe na “canaichean staoin” àbhaisteach agus gu bheil iad comasach air àireamh nas motha de ghnìomhachd I / O a ghiullachd aig an aon àm.
Ach, tha fulangas lochdan an t-siostaim fhathast aig ìre gu math ìosal: chan urrainn dhuinn, mar ann am “Battle of Psychics,” ro-innse le cinnt eadhon suas ri seachdain nuair a bhàsaicheas draibhear stàite cruaidh sònraichte. Agus ma tha HDDs “a’ bàsachadh ”mean air mhean, a’ toirt cothrom dhut na comharran a ghlacadh agus a dhol an gnìomh, an uairsin bidh SSDs “a’ bàsachadh ”sa bhad agus gun rabhadh. Agus a-nis an t-àm airson faighinn a-mach carson a tha feum air seo uile? An fhiach e rèitean RAID a chuir air dòigh stèidhichte air fuasglaidhean stàite cruaidh SATA SSD agus NVMe SSD, agus am bi fìor phrothaid ann às an seo?
Carson a tha feum agad air sreath RAID?
Tha an dearbh fhacal “sreath” mar-thà a’ ciallachadh gu bheil grunn dhràibhearan (HDD agus SSD) air an cleachdadh airson a chruthachadh, a tha air an cur còmhla a’ cleachdadh rianadair RAID agus air an aithneachadh leis an OS mar aon stòradh dàta. Is e an obair chruinneil as urrainn dha arrays RAID fhuasgladh a bhith a’ lughdachadh ùine ruigsinneachd dàta, ag àrdachadh astar leughaidh / sgrìobhaidh agus earbsachd, a tha air a choileanadh le taing don chomas faighinn air ais gu sgiobalta ma dh’ fhàilligeas. Air an t-slighe, chan eil e idir riatanach RAID a chleachdadh airson cùl-taic dachaigh. Ach ma tha an t-seirbheisiche dachaigh agad fhèin, air a bheil feum agad air ruigsinneachd seasmhach 24/7, tha sin na chùis eadar-dhealaichte.
Tha còrr air dusan ìre de shreathan RAID ann, agus tha gach aon dhiubh eadar-dhealaichte anns an àireamh de dhraibhean a thathas a’ cleachdadh ann agus tha na buannachdan agus na h-eas-bhuannachdan aige fhèin: mar eisimpleir, leigidh RAID 0 leat àrd-choileanadh fhaighinn gun fhulangas lochdan, leigidh RAID 1 leat sgàthan dàta gu fèin-ghluasadach gun a bhith ag àrdachadh astar, agus tha RAID 10 a’ tighinn còmhla a’ toirt a-steach na comasan gu h-àrd. Is e RAID 0 agus 1 an fheadhainn as sìmplidh (leis nach eil feum aca air àireamhachadh bathar-bog) agus, mar thoradh air an sin, an fheadhainn as mòr-chòrdte. Aig a 'cheann thall, tha an roghainn airson ìre RAID no tè eile an urra ris na gnìomhan a tha air an sònrachadh don raon diosc agus comasan rianadair RAID.
RAID dachaigh is corporra: dè an diofar?
Is e bunait gnìomhachas ùr-nodha sam bith meud mòr de dhàta a dh’ fheumar a stòradh gu tèarainte air frithealaichean companaidh. Agus cuideachd, mar a thuirt sinn gu h-àrd, feumaidh iad a bhith air an toirt seachad le ruigsinneachd seasmhach 24/7. Tha e soilleir, còmhla ris a’ bhathar-chruaidh, gu bheil am pàirt bathar-bog cudromach cuideachd, ach sa chùis seo tha sinn fhathast a’ bruidhinn mu dheidhinn uidheamachd a nì cinnteach gu bheil stòradh agus giullachd fiosrachaidh earbsach. Cha shàbhail bathar-bog companaidh bho mhilleadh mura coinnich am bathar-cruaidh ris na gnìomhan a chaidh a shònrachadh dha.
Airson na gnìomhan sin, bidh neach-dèanamh bathar-cruaidh sam bith a’ tabhann innealan iomairt ris an canar. Tha fuasglaidhean stàite cruaidh cumhachdach aig Kingston ann an cruth modalan SATA и , a bharrachd air modalan NVMe DC1000M U.2 NVMe, DCU1000 U.2 NVMe agus DCP-1000 PCI-e, an dùil a chleachdadh ann an ionadan dàta agus supercomputers. Mar as trice bidh arrays de dhràibhearan mar sin air an cleachdadh còmhla ri riaghladairean bathar-cruaidh.
Airson margaidh luchd-cleachdaidh (is e sin, airson PCan dachaigh agus frithealaichean NAS), draibhearan leithid NVMe PCIe, ach sa chùis seo chan eil feum air rianadair bathar-cruaidh a cheannach. Faodaidh tu thu fhèin a chuingealachadh gu frithealaiche PC no NAS a chaidh a thogail a-steach don bhòrd-mhàthair, mura h-eil thu an dùil frithealaiche dachaigh a chuir ri chèile thu fhèin airson gnìomhan neo-àbhaisteach (a’ tòiseachadh air aoigheachd dachaigh bheag dha caraidean, mar eisimpleir). A bharrachd air an sin, chan fheum arrays RAID dachaigh, mar riaghailt, ceudan no mìltean de dhraibhean, a bhith cuibhrichte gu dà, ceithir agus ochd innealan (SATA mar as trice).
Seòrsaichean agus seòrsaichean de luchd-riaghlaidh RAID
Tha trì seòrsaichean de luchd-riaghlaidh RAID stèidhichte air prionnsapalan buileachadh arrays RAID:
1. Bathar-bog, anns a bheil riaghladh array a 'tuiteam air an CPU agus DRAM (is e sin, tha còd a' phrògraim air a chur gu bàs air a 'phròiseasar).
2. Amalaichte, is e sin, air a thogail a-steach do motherboards frithealaiche PC no NAS.
3. Bathar-cruaidh (modular), a tha nan cairtean leudachaidh air leth airson luchd-ceangail PCI/PCIe air bùird-màthraichean.
Dè an diofar bunaiteach a tha aca bho chèile? Tha luchd-riaghlaidh RAID bathar-bog nas ìsle na feadhainn amalaichte agus bathar-cruaidh a thaobh coileanadh agus fulangas sgàinidhean, ach chan fheum iad uidheamachd sònraichte airson obrachadh. Ach, tha e cudromach dèanamh cinnteach gu bheil pròiseasar an t-siostam aoigheachd cumhachdach gu leòr gus am bathar-bog RAID a ruith gun a bhith a’ toirt droch bhuaidh air coileanadh thagraidhean a tha cuideachd a’ ruith air an òstair. Mar as trice bidh luchd-riaghlaidh aonaichte air an uidheamachadh leis a’ chuimhne tasgadan aca fhèin agus a’ cleachdadh cuid de ghoireasan CPU.
Ach tha an dà chuid cuimhne tasgadan aca fhèin agus pròiseasar togte airson algorithms bathar-bog a chuir an gnìomh. Mar as trice, leigidh iad leat gach seòrsa ìre RAID a chuir an gnìomh agus taic a thoirt do ghrunn sheòrsan dhràibhearan aig an aon àm. Mar eisimpleir, faodaidh luchd-riaghlaidh bathar-cruaidh ùr bho Broadcom innealan SATA, SAS agus NVMe a cheangal aig an aon àm, a leigeas leat gun a bhith ag atharrachadh an rianadair nuair a bhios tu ag ùrachadh luchd-frithealaidh: gu sònraichte, nuair a ghluaiseas tu bho SATA SSD gu NVMe SSD, chan fheum luchd-riaghlaidh atharrachadh.
Gu fìrinneach, air an nota seo thig sinn gu clò-sgrìobhaidh an luchd-riaghlaidh fhèin. Ma tha feadhainn ann an trì modhan, am bu chòir feadhainn eile a bhith ann? Anns a 'chùis seo, bidh am freagairt don cheist seo ann an dearbhach. A rèir nan gnìomhan agus na comasan, faodar riaghladairean RAID a roinn ann an grunn sheòrsaichean:
1. Riaghladairean àbhaisteach le gnìomh RAID
Anns an rangachd gu lèir, is e seo an rianadair as sìmplidh a leigeas leat HDD agus SSD a chur còmhla ann an sreathan RAID de ìrean “0”, “1” no “0 + 1”. Tha seo air a chur an gnìomh gu prògramach aig ìre firmware. Ach, cha mhòr gum faodar innealan leithid seo a mholadh airson an cleachdadh anns an roinn chorporra, leis nach eil tasgadan aca agus nach eil iad a’ toirt taic do ghrunn ìrean “5”, “3”, msaa. Ach airson frithealaiche dachaigh ìre inntrigidh tha iad gu math freagarrach.
2. Luchd-riaghlaidh a bhios ag obair còmhla ri luchd-riaghlaidh RAID eile
Faodar an seòrsa rianadair seo a chàradh le riaghladairean motherboard aonaichte. Tha seo air a chuir an gnìomh a rèir a ’phrionnsapail a leanas: bidh rianadair RAID air leth a’ gabhail cùram mu bhith a ’fuasgladh dhuilgheadasan“ loidsigeach ”, agus bidh am fear a tha a-staigh a’ gabhail thairis gnìomhan iomlaid dàta eadar draibhearan. Ach tha nuance ann: chan eil e comasach obrachadh co-shìnte de na riaghladairean sin ach air bùird-màthraichean co-fhreagarrach, a tha a ’ciallachadh gu bheil an raon tagraidh aca air a chuingealachadh gu mòr.
3. Luchd-riaghlaidh RAID nan seasamh
Anns na fuasglaidhean air leth sin tha na sgoltagan uile a tha riatanach gus obrachadh le frithealaichean clas iomairt, le am BIOS aca fhèin, cuimhne tasgadan agus pròiseasar airson ceartachadh mhearachdan luath agus àireamhachadh seicichean. A bharrachd air an sin, tha iad a’ coinneachadh ri ìrean àrda de earbsachd a thaobh saothrachadh agus tha modalan cuimhne àrd-inbhe aca.
4. Riaghladairean RAID taobh a-muigh
Chan eil e duilich a bhith a’ tomhas gu bheil a h-uile gin de na riaghladairean gu h-àrd air an taobh a-staigh agus a ’faighinn cumhachd tro cheangal PCIe a’ mhàthar. Dè tha seo a' ciallachadh? Agus faodaidh fàilligeadh air a’ mhàthair-màthar leantainn gu mearachdan ann an obrachadh an raon RAID agus call dàta. Tha luchd-riaghlaidh bhon taobh a-muigh air an saoradh bhon mhì-thuigse seo, leis gu bheil iad ann an cùis air leth le solar cumhachd neo-eisimeileach. A thaobh earbsachd, tha an leithid de luchd-riaghlaidh a’ toirt seachad an ìre as àirde de stòradh dàta.
, Microsemi Adaptec, Intel, IBM, Dell agus Cisco dìreach beagan de na companaidhean a tha an-dràsta a’ tabhann riaghladairean RAID bathar-cruaidh.
Modhan obrachaidh luchd-riaghlaidh RAID SAS/SATA/NVMe
Is e prìomh adhbhar luchd-riaghlaidh HBA agus RAID trì-mhodh (no luchd-riaghlaidh le comas-gnìomh Tri-Mode) RAID bathar-cruaidh stèidhichte air NVMe a chruthachadh. Faodaidh riaghladairean sreath 9400 Broadcom seo a dhèanamh: mar eisimpleir, . Buinidh e do sheòrsa neo-eisimeileach de rianadair RAID, tha e uidheamaichte le ceithir luchd-ceangail SFF-8643 agus, le taing do thaic Tri-Mode, leigidh e leat draibhearan SATA / SAS agus NVMe a cheangal aig an aon àm. A bharrachd air an sin, tha e cuideachd mar aon de na riaghladairean as lùth-èifeachdaiche air a’ mhargaidh (a ’caitheamh dìreach 17 watt de lùth, le nas lugha na 1,1 watt airson gach aon de na 16 puirt).
Is e an eadar-aghaidh ceangail PCI Express x8 dreach 3.1, a leigeas le tar-chuir de 64 Gbit / s (tha dùil gun nochd luchd-riaghlaidh airson PCI Express 2020 ann an 4.0). Tha an rianadair 16-port stèidhichte air chip 2-cridhe agus 72-bit DDR4-2133 SDRAM (4 GB), a bharrachd air comas suas ri 240 draibhear SATA / SAS a cheangal, no suas ri innealan 24 NVMe. A thaobh a bhith ag eagrachadh arrays RAID, tha ìrean “0”, “1”, “5” agus “6”, a bharrachd air “10”, “50” agus “60” a ’faighinn taic. Air an t-slighe, cuimhne cache agus tha luchd-riaghlaidh eile san t-sreath 9400 air an dìon bho fhàiligeadh bholtachd leis a’ mhodal roghainneil CacheVault CVPM05.
Tha an teicneòlas trì-modh stèidhichte air gnìomh tionndadh dàta SerDes: ag atharrachadh riochdachadh sreathach dàta ann an eadar-aghaidh SAS/SATA gu cruth co-shìnte ann an PCIe NVMe agus a chaochladh. Is e sin, bidh an rianadair a’ barganachadh astaran agus protocalan gus obrachadh gun fhiosta le gin de na trì seòrsachan innealan stòraidh. Tha seo a’ toirt seachad dòigh gun fhiosta airson bun-structar ionadan dàta a sgèileadh: faodaidh luchd-cleachdaidh NVMe a chleachdadh gun a bhith a’ dèanamh atharrachaidhean mòra air rèiteachadh siostam eile.
Ach, nuair a bhios tu a ’dealbhadh rèiteachaidhean le draibhearan NVMe, is fhiach beachdachadh gu bheil fuasglaidhean NVMe a’ cleachdadh slighean 4 PCIe airson ceangal, a tha a ’ciallachadh gu bheil gach draibhear a’ cleachdadh a h-uile loidhne de phuirt SFF-8643. Tha e a ’tionndadh a-mach nach urrainnear ach ceithir draibhearan NVMe a cheangal gu dìreach ri rianadair MegaRAID 9460-16i. No cuingealaich thu fhèin gu dà fhuasgladh NVMe agus aig an aon àm a’ ceangal ochd draibhearan SAS (faic an dealbh ceangail gu h-ìosal).
Tha am figear a’ sealltainn cleachdadh ceanglaiche “0” (C0 / Connector 0) agus ceanglaiche “1” airson ceanglaichean NVMe, a bharrachd air luchd-ceangail “2” agus “3” airson ceanglaichean SAS. Faodar an rèiteachadh seo a thionndadh air ais, ach feumaidh gach draibhear x4 NVMe a bhith ceangailte le bhith a’ cleachdadh slighean faisg air làimh. Tha na modhan obrachaidh rianadair air an suidheachadh tro na goireasan rèiteachaidh StorCLI no Bun-structar Eadar-aghaidh Daonna (HII), a bhios ag obair ann an àrainneachd UEFI.
Is e am modh bunaiteach pròifil “PD64” (a ’toirt taic do SAS / SATA a-mhàin). Mar a thuirt sinn gu h-àrd, tha trì pròifilean ann gu h-iomlan: am modh “modh SAS / SATA a-mhàin” (PD240 / PD64 / PD 16), am modh “modh NVMe a-mhàin” (PCIe4) agus modh measgaichte anns am bi a h-uile seòrsa de dhràibheadh. comasach air obrachadh: “PD64 -PCIe4” (taic airson 64 diosc corporra is brìgheil le draibhearan 4 NVMe). Ann am modh measgaichte, bu chòir luach na pròifil ainmichte a bhith “ProfileID=13”. Air an t-slighe, tha am pròifil taghte air a shàbhaladh mar am prìomh fhear agus chan eil e air ath-shuidheachadh eadhon nuair a thilleas e gu suidheachadh factaraidh tron òrdugh Set Factory Defaults. Chan urrainnear atharrachadh ach le làimh.
An fhiach e sreath RAID a chruthachadh air SSD?
Mar sin, tha sinn air tuigsinn mar-thà gur e arrays RAID an iuchair gu àrd-choileanadh. Ach an fhiach e RAID a thogail bho SSDs airson cleachdadh dachaigh is corporra? Tha mòran de luchd-amharais ag ràdh nach eil an àrdachadh ann an astar cho mòr ri bhith a’ splurge air draibhearan NVMe. Ach a bheil seo dha-rìribh mar sin? Cha mhòr. Is dòcha gur e dìreach a’ phrìs an cuingealachadh as motha air cleachdadh SSDs ann an RAID (an dà chuid aig an taigh agus aig ìre iomairt). Ge bith dè a chanas duine, tha cosgais gigabyte de rùm air HDD tòrr nas saoire.
Faodaidh a bhith a’ ceangal ioma “dràibhean” stàite cruaidh ri rianadair RAID gus sreath SSD a chruthachadh buaidh mhòr a thoirt air coileanadh ann an rèiteachaidhean sònraichte. Ach, na dì-chuimhnich gu bheil an coileanadh as àirde air a chuingealachadh le toradh an rianadair RAID fhèin. Is e an ìre RAID a bheir an coileanadh as fheàrr RAID 0.
Bidh RAID 0 àbhaisteach le dà SSD, a bhios a’ cleachdadh dòigh air dàta a roinn ann am blocaichean stèidhichte agus gan toirt thairis air stòradh stàite cruaidh, a’ leantainn gu dùblachadh an coileanadh an coimeas ri aon SSD. Ach, bidh sreath RAID 0 le ceithir SSDan mar-thà ceithir tursan nas luaithe na an SSD as slaodaiche san raon (a rèir cuingealachadh leud-bann aig ìre rianadair RAID SSD).
Stèidhichte air àireamhachd sìmplidh, tha SATA SSD timcheall air 3 tursan nas luaithe na SATA HDD traidiseanta. Tha fuasglaidhean NVMe eadhon nas èifeachdaiche - 10 tursan no barrachd. Cho fad ‘s gu bheil dà dhràibhear cruaidh ann an RAID ìre neoni a’ nochdadh dà uiread na coileanadh, ga àrdachadh le 50%, bidh dà SATA SSD 6 tursan nas luaithe, agus dà NVMe SSD 20 uair nas luaithe. Gu sònraichte, faodaidh aon dhràibhear Kingston KC2000 NVMe PCIe astaran leughaidh is sgrìobhaidh sreath suas gu 3200 MB / s a choileanadh, a ruigeas ann an cruth RAID 0 6 GB / s drùidhteach. Agus tionndaidh astar leughaidh / sgrìobhaidh blocaichean air thuaiream de 4 KB ann am meud bho 350 IOPS gu 000 IOPS. Ach... aig an aon àm, chan eil “neoni” RAID a’ toirt dhuinn call obrach.
Faodar a ràdh nach eil feum air call stòraidh ann an àrainneachdan dachaigh mar as trice, agus mar sin bidh an rèiteachadh RAID as freagarraiche airson SSDs gu bhith na RAID 0. Tha e na dhòigh earbsach air leasachaidhean coileanaidh cudromach fhaighinn mar roghainn eile an àite a bhith a’ cleachdadh theicneòlasan leithid Intel Optane-stèidhichte. SSDs. Ach bruidhnidh sinn mu mar a bhios fuasglaidhean SSD gan giùlan fhèin anns na seòrsaichean RAID as mòr-chòrdte (“1”, “5”, “10”, “50”) san ath artaigil againn.
Chaidh an artaigil seo ullachadh le taic bho ar co-obraichean aig Broadcom, a bheir an luchd-riaghlaidh aca do innleadairean Kingston airson deuchainn a dhèanamh le draibhearan SATA / SAS / NVMe aig ìre iomairt. Taing don symbiosis càirdeil seo, chan fheum luchd-ceannach a bhith teagmhach mu earbsachd agus seasmhachd draibhearan Kingston le luchd-riaghlaidh HBA agus RAID bho chinneasachadh. .
Airson tuilleadh fiosrachaidh mu thoraidhean Kingston, tadhal air chompanaidh.
Source: www.habr.com