San artaigil seo bruidhnidh sinn mu dhiofar dhòighean air arrays RAID a chuir air dòigh, agus cuideachd seallaidh sinn aon de na ciad riaghladairean RAID bathar-cruaidh le taic NVMe.
Lorgar a h-uile measgachadh de theicneòlas RAID ann an roinn an fhrithealaiche. Ann an roinn an luchd-dèiligidh, chan eilear a’ cleachdadh ach bathar-bog RAID0 no RAID1 air dà dhiosca mar as trice.
Bheir an artaigil seo sealladh farsaing seachad air teicneòlas RAID, oideachadh goirid air mar a chruthaicheas tu arrays RAID a ’cleachdadh trì innealan eadar-dhealaichte, agus coimeas eadar coileanadh diosc brìgheil a’ cleachdadh gach dòigh.
Dè th' ann an RAID?
a’ toirt seachad mìneachadh farsaing air teicneòlas RAID:
Raid (Eng. Raon gun fheum de dhiosg neo-eisimeileach - sreath gun fheum de dhioscaichean neo-eisimeileach (neo-eisimeileach) - teicneòlas virtualization dàta airson grunn innealan diosc corporra a thoirt còmhla ann am modal loidsigeach gus fulangas agus coileanadh lochdan àrdachadh.
Tha rèiteachadh chlàran diosc agus na teicneòlasan a thathar a’ cleachdadh an urra ris an taghadh Ìre RAID. Tha ìrean RAID àbhaisteach anns an t-sònrachadh . Tha e a’ toirt cunntas air mòran ìrean RAID, ach is e an fheadhainn as cumanta RAID0, RAID1, RAID5 agus RAID6.
RAID0, No Stripes, na ìre RAID a tha a’ cothlamadh dà dhràibhear corporra no barrachd ann an aon dhràibhear loidsigeach. Tha meud an diosc loidsigeach co-ionann ris an t-suim de na diosgan fiosaigeach a tha air an gabhail a-steach san raon. Chan eil feum sam bith aig an ìre RAID seo, agus ma dh’ fhàillig aon dhràibhear faodaidh sin call a h-uile dàta sa chlàr mas-fhìor.
ìre RAID1, No Mirror, a’ cruthachadh leth-bhreacan co-ionann de dhàta air dà dhiosg no barrachd. Chan eil meud an diosc brìgheil nas àirde na meud as lugha nan diosc corporra. Bidh an dàta air diosc brìgheil RAID1 ri fhaighinn fhad ‘s a bhios co-dhiù aon diosc corporra bhon raon ag obair. Le bhith a’ cleachdadh RAID1 tha sin a’ cur ri call dreuchd, ach tha e na fhuasgladh caran daor, leis gu bheil an comas ann an dà dhiosca no barrachd ri fhaighinn.
ìre RAID5 a 'fuasgladh na duilgheadas cosgais àrd. Gus sreath a chruthachadh le ìre RAID5, feumaidh tu co-dhiù 3 diosc, agus tha an t-sreath an aghaidh fàilligeadh aon diosc. Tha dàta ann an RAID5 air a stòradh ann am blocaichean le checksums. Chan eil sgaradh teann eadar diosgan dàta agus diosgan checksum. Tha checksums ann an RAID5 mar thoradh air gnìomhachd XOR a chaidh a chuir an sàs ann am blocaichean N-1, gach fear air a thoirt bho diosc eadar-dhealaichte.
Ged a tha arrays RAID ag àrdachadh call obrach agus a’ toirt cus obrach, chan eil iad freagarrach airson cùl-taic a stòradh.
Às deidh cuairt ghoirid a-steach do na seòrsaichean de arrays RAID, faodaidh tu gluasad air adhart gu innealan agus prògraman a leigeas leat arrays diosc a chruinneachadh agus a chleachdadh.
Seòrsaichean de luchd-riaghlaidh RAID
Tha dà dhòigh air arrays RAID a chruthachadh agus a chleachdadh: bathar-cruaidh is bathar-bog. Beachdaichidh sinn air na fuasglaidhean a leanas:
- RAID bathar-bog Linux.
- Intel® Virtual RAID Air CPU.
- LSI MegaRAID 9460-8i.
Thoir an aire gu bheil fuasgladh Intel® a’ ruith air chipset, a thogas a’ cheist an e fuasgladh bathar-cruaidh no bathar-bog a th’ ann. Mar eisimpleir, tha an hypervisor VMWare ESXi a 'beachdachadh air bathar-bog VROC agus chan eil e a' toirt taic oifigeil dha.
RAID bathar-bog Linux
Tha arrays RAID bathar-bog ann an teaghlach Linux OS na fhuasgladh gu math cumanta anns gach cuid an luchd-dèiligidh agus an luchd-frithealaidh. Chan eil agad ach sreath a chruthachadh ach an goireas mdadm agus beagan innealan bloca. Is e an aon riatanas a tha Linux Software RAID a’ cur air na draibhearan a bhios e a’ cleachdadh a bhith na inneal bloca a tha ruigsinneach don t-siostam.
Tha dìth chosgaisean airson uidheamachd is bathar-bog na bhuannachd follaiseach don dòigh seo. Bidh Linux Software RAID ag eagrachadh chlàran diosc aig cosgais ùine CPU. Faodar an liosta de ìrean RAID le taic agus inbhe nan rèitichean diosc gnàthach fhaicinn anns an fhaidhle mdstat, a tha suidhichte ann am freumh procfs:
root@grindelwald:~# cat /proc/mdstat
Personalities : [linear] [multipath] [raid0] [raid1] [raid10]
unused devices: <none>
Tha taic airson ìrean RAID air a chur ris le bhith a’ ceangal a’ mhodal kernel iomchaidh, mar eisimpleir:
root@grindelwald:~# modprobe raid456
root@grindelwald:~# cat /proc/mdstat
Personalities : [linear] [multipath] [raid0] [raid1] [raid10] [raid6] [raid5] [raid4]
unused devices: <none>Bithear a’ dèanamh a h-uile gnìomh le rèitichean diosc tro ghoireas loidhne-àithne mdadm. Tha an raon diosc air a chruinneachadh ann an aon àithne:
mdadm --create --verbose /dev/md0 --level=1 --raid-devices=2 /dev/nvme1n1 /dev/nvme2n1Às deidh an àithne seo a chuir an gnìomh, nochdaidh an inneal bloc / dev / md0 san t-siostam, a tha gad riochdachadh mar diosc brìgheil.
Intel® Virtual RAID Air CPU
Iuchair bathar-cruaidh àbhaisteach Intel® VROC
Tha Intel® Virtual RAID On CPU (VROC) na theicneòlas bathar-cruaidh is bathar-bog airson arrays RAID a chruthachadh stèidhichte air chipsets Intel®. Tha an teicneòlas seo ri fhaighinn gu sònraichte airson bùird-màthraichean a bheir taic do phròiseasan Intel® Xeon® Scalable. Gu gnàthach, chan eil VROC ri fhaighinn. Gus a ghnìomhachadh, feumaidh tu iuchair cead bathar-cruaidh VROC a stàladh.
Leigidh an cead àbhaisteach VROC leat clàran diosc a chruthachadh le ìrean 0, 1 agus 10 RAID. Bidh am prìomh dhreach a’ leudachadh an liosta seo le taic RAID5.
Bidh teicneòlas Intel® VROC air bùird-màthraichean an latha an-diugh ag obair ann an co-bhonn ris an Intel® Volume Management Device (VMD), a bheir seachad comas suaip teth airson draibhearan NVMe.
Cead àbhaisteach Intel® VROC Tha arrays air an rèiteachadh tron Setup Utility nuair a thòisicheas an frithealaiche. Air an taba adhartach Nochdaidh an rud Intel® Virtual RAID air CPU, far an urrainn dhut rèitichean diosc a rèiteachadh.
A’ cruthachadh sreath RAID1 air dà dhràibhear
Tha a aces fhèin aig teicneòlas Intel® VROC suas an caol aige. Tha arrays diosc a chaidh a thogail a’ cleachdadh VROC co-chòrdail ri Linux Software RAID. Tha seo a’ ciallachadh gum faodar sùil a chumail air staid nan arrays ann an / proc/mdstat agus a thoirt seachad tro mdadm. Tha am “feart” seo a’ faighinn taic oifigeil bho Intel. Às deidh dhut RAID1 a chuir ri chèile ann an Setup Utility, chì thu sioncronadh dhràibhearan san OS:
root@grindelwald:~# cat /proc/mdstat
Personalities : [raid1] [linear] [multipath] [raid0] [raid6] [raid5] [raid4] [raid10]
md126 : active raid1 nvme2n1[1] nvme1n1[0]
1855832064 blocks super external:/md127/0 [2/2] [UU]
[>....................] resync = 1.3% (24207232/1855832064) finish=148.2min speed=205933K/sec
md127 : inactive nvme1n1[1](S) nvme2n1[0](S)
10402 blocks super external:imsm
unused devices: <none>Thoir an aire nach urrainn dhut arrays a chruinneachadh air VROC le bhith a’ cleachdadh mdadm (is e Linux SW RAID na h-innealan cruinnichte), ach faodaidh tu na diosgan atharrachadh annta agus na h-arrays a thoirt às a chèile.
LSI MegaRAID 9460-8i
Coltas an rianadair LSI MegaRAID 9460-8i
Tha an rianadair RAID na fhuasgladh bathar-cruaidh leis fhèin. Chan obraich an rianadair ach le draibhearan ceangailte gu dìreach ris. Bidh an rianadair RAID seo a’ toirt taic do suas ri 24 draibhear NVMe. Is e an taic NVMe a tha a’ suidheachadh an rianadair seo a bharrachd air mòran eile.
Prìomh chlàr an rianadair bathar-cruaidh
Nuair a bhios tu a’ cleachdadh modh UEFI, tha roghainnean rianadair air am filleadh a-steach do Setup Utility. An coimeas ri VROC, tha an clàr rianadair bathar-cruaidh a’ coimhead tòrr nas iom-fhillte.
A 'cruthachadh RAID1 air dà dhiosca
Tha a bhith a’ mìneachadh mar a chuireas tu rèitichean diosc air rianadair bathar-cruaidh na chuspair caran fìnealta agus dh’ fhaodadh gur e sin an adhbhar airson artaigil làn-chuimseach. An seo bidh sinn dìreach gar cuingealachadh fhèin gu bhith a’ cruthachadh RAID0 agus RAID1 le roghainnean bunaiteach.
Chan eil diosgan ceangailte ris an rianadair bathar-cruaidh rim faicinn air an t-siostam obrachaidh. An àite sin, bidh an rianadair “a’ falach ”a h-uile sreath RAID mar dhràibhearan SAS. Chan fhaigh an OS cothrom air draibhearan ceangailte ris an rianadair, ach nach eil mar phàirt den raon diosc.
root@grindelwald:~# smartctl -i /dev/sda
smartctl 7.1 2019-12-30 r5022 [x86_64-linux-5.4.0-48-generic] (local build)
Copyright (C) 2002-19, Bruce Allen, Christian Franke, www.smartmontools.org
=== START OF INFORMATION SECTION ===
Vendor: AVAGO
Product: MR9460-8i
Revision: 5.14
Compliance: SPC-3
User Capacity: 1,999,844,147,200 bytes [1.99 TB]
Logical block size: 512 bytes
Rotation Rate: Solid State Device
Logical Unit id: 0x000000000000000000000000000000
Serial number: 00000000000000000000000000000000
Device type: disk
Local Time is: Sun Oct 11 16:27:59 2020 MSK
SMART support is: Unavailable - device lacks SMART capability.A dh ’aindeoin a bhith falaichte mar dhràibhearan SAS, bidh arrays NVMe ag obair aig astaran PCIe. Ach, leigidh am feart seo leat bròg bho NVMe ann an Dìleab.
seasamh deuchainn
Tha na buannachdan agus na h-eas-bhuannachdan corporra fhèin aig gach dòigh air clàran diosc a chuir air dòigh. Ach a bheil eadar-dhealachadh coileanaidh ann nuair a bhios tu ag obair le arrays diosc?
Gus an cothromachd as àirde a choileanadh, thèid a h-uile deuchainn a dhèanamh air an aon fhrithealaiche. A rèiteachadh:
- 2x Intel® Xeon® 6240;
- 12x DDR4-2666 16 GB;
- LSI MegaRAID 9460-8i;
- Inneal Bathar-cruaidh Coitcheann Intel® VROC;
- 4x Intel® SSD DC P4510 U.2 2TB;
- 1x Samsung 970 EVO Plus M.2 500GB.
Is e na h-aonadan deuchainn P4510, le leth dhiubh ceangailte ris a’ mhàthair-bhòrd, agus an leth eile ris an rianadair RAID. Tha an M.2 a’ ruith Ubuntu 20.04 agus thèid na deuchainnean a ruith a’ cleachdadh fio version 3.16.
Deuchainn
An toiseach, leig dhuinn sùil a thoirt air an dàil nuair a bhios tu ag obair leis an diosc. Tha an deuchainn air a chuir gu bàs ann an aon snàithlean, is e meud a’ bhloc 4 KB. Mairidh gach deuchainn 5 mionaidean. Mus tòisich thu, chan eil an inneal bloca co-fhreagarrach air a shuidheachadh mar an clàr-ama I / O. Tha an àithne fio a’ coimhead mar seo:
fio --name=test --blocksize=4k --direct=1 --buffered=0 --ioengine=libaio --iodepth=1 --loops=1000 --runtime=300 --rw=<mode> --filename=<blkdev>Bho thoraidhean fio bheir sinn clat 99.00%. Tha na toraidhean air an sealltainn sa chlàr gu h-ìosal.
Leughadh air thuaiream, μs
Clàradh air thuaiream, μs
Slighe
112
78
Linux SW RAID, RAID0
113
45
VOC, RAID0
112
46
LSI, RAID0
122
63
Linux SW RAID, RAID1
113
48
VOC, RAID1
113
45
LSI, RAID1
128
89
A bharrachd air dàil ann a bhith a’ faighinn cothrom air dàta, bu mhath leam coileanadh dhràibhearan brìgheil fhaicinn agus an coimeas ri coileanadh diosc corporra. Òrdugh airson fio a ruith:
fio --name=test --blocksize=4k --direct=1 --buffered=0 --ioengine=libaio --loops=1000 --runtime=300 --iodepth=<threads> --rw=<mode> --filename=<blkdev>Tha coileanadh air a thomhas a thaobh gnìomhachd I/O. Tha na toraidhean air an taisbeanadh sa chlàr gu h-ìosal.
Leughadh air thuaiream 1 snàithlean, IOPS
Sgrìobh air thuaiream 1 snàithlean, IOPS
Leughadh air thuaiream 128 snàithlean, IOPS
Sgrìobh air thuaiream 128 snàithlean, IOPS
Slighe
11300
40700
453000
105000
Linux SW RAID, RAID0
11200
52000
429000
232000
VOC, RAID0
11200
52300
441000
162000
LSI, RAID0
10900
44200
311000
160000
Linux SW RAID, RAID1
10000
48600
395000
147000
VOC, RAID1
10000
54400
378000
244000
LSI, RAID1
11000
34300
229000
248000
Tha e furasta fhaicinn gu bheil cleachdadh rianadair bathar-cruaidh a’ leantainn gu barrachd latency agus buille coileanaidh an coimeas ri fuasglaidhean bathar-bog.
co-dhùnadh
Tha cleachdadh fuasglaidhean bathar-cruaidh gus clàran diosc a chruthachadh bho dhà dhiosca a’ coimhead neo-reusanta. Ach, tha gnìomhan ann far a bheil e reusanta cleachdadh luchd-riaghlaidh RAID. Le teachd luchd-riaghlaidh a bheir taic don eadar-aghaidh NVMe, tha cothrom aig luchd-cleachdaidh SSDs nas luaithe a chleachdadh anns na pròiseactan aca.
Chan fhaod ach luchd-cleachdaidh clàraichte pàirt a ghabhail san sgrùdadh. , mas e do thoil e.
A bheil thu a’ cleachdadh fuasglaidhean RAID?
-
29,6%Tha, fuasglaidhean bathar-cruaidh32
-
50,0%Tha, fuasglaidhean bathar-bog54
-
16,7%Chan eil 18
-
3,7%Chan eil feum air RAID4
Bhòt 108 neach-cleachdaidh. Sheall 14 neach-cleachdaidh.
Source: www.habr.com