В við höfum þegar velt fyrir okkur spurningunni um „Munum við beita RAID á SSD“ með því að nota dæmið um Kingston drif, en við gerðum það aðeins innan núllstigsins. Í núverandi grein munum við greina valkostina fyrir notkun faglegra og heima-NVMe lausna í vinsælustu gerðum RAID fylkinga og tala um samhæfni stjórnenda. með Kingston drifum.
Af hverju þarftu RAID á SSD?
Kostir SSD-undirstaða geymslufylki umfram HDD geymslufylki fela í sér hraðari aðgangstíma að gögnum á drifinu og betri lestur/skrifafköst. Hins vegar, tilvalin SSD-undirstaða RAID árangur krefst ákjósanlegrar samsetningar af örgjörva, skyndiminni, hugbúnaði og vélbúnaði. Þegar allir þessir þættir vinna fullkomlega saman getur SSD RAID staðið sig verulega betur en sambærileg uppsetning með hefðbundnum HDD.
Dæmigerður SSD eyðir minni orku en HDD, þannig að þegar þú sameinar mikinn fjölda SSD í RAID fylki getur orkusparnaður miðað við HDD RAID fylki einnig skilað sér í lægri kostnaði á orkureikningum fyrirtækja.
Hins vegar hefur SSD RAID takmarkanir og ókosti, sérstaklega hærra verð á gígabæta pláss miðað við harða diska með sambærilega afkastagetu. Og tíminn á milli bilana í flassminni er takmarkaður við ákveðinn fjölda endurskrifunarlota. Það er að segja, SSD drif hafa ákveðinn endingartíma, sem fer eftir aðgerðinni: því meiri upplýsingar sem er skrifað yfir á það, því hraðar mun drifið bila. Aftur á móti hafa SSD-diskar fyrirtækis ágætis líftíma sem er sambærilegt við vélræna harða diska.
Hvernig Kingston SSDs lifa í RAID ham með Broadcom stýringar
Í árdaga SSDs hafði RAID hönnun mörg blæbrigði. Þar á meðal vegna notkunar á minna bilunarþolnum harða diskum. Solid state drif eru mun áreiðanlegri en hliðstæða þeirra byggð á seguldiska. Eins og við vitum eru engir hreyfanlegir hlutar í SSD lausnum, þannig að vélrænni skaði minnkar í núll. Bilun í solid-state drifum vegna rafstraumshækkunar er líka ólíkleg, í ljósi þess að á stigi heimilistölvu og hvaða netþjóns sem er, UPS, yfirspennuvarnartæki og jafnvel aflgjafi vernda þig.
Á sama tíma hafa solid-state drif annan mikilvægan plús: jafnvel þótt minnisfrumurnar séu slitnar til að skrifa er enn hægt að lesa gögn úr þeim, en ef seguldiskurinn er skemmdur, því miður.
Í dag er það alveg eðlilegt að nota SSD lausnir í RAID fylki af mismunandi stigum. Aðalatriðið er að velja réttu SSD diskana, leynd þeirra er í lágmarki. Og helst skaltu nota SSD diska frá sama framleiðanda og sömu gerð svo þú endir ekki með fullt af drifum sem styðja mismunandi gerðir af álagi og eru byggðar á grundvelli mismunandi gerða af minni, stýringar og annarri tækni. Það er að segja, ef við ákveðum að kaupa fjóra eða 16 NVMe SSD diska frá Kingston til að búa til RAID fylki, þá væri betra ef þeir koma allir úr sömu röð og tegundarsviði.
Við the vegur, í við vitnuðum í Broadcom stýringar af ástæðu þegar við ræddum um NVMe SSD frá Kingston. Staðreyndin er sú að handbækur fyrir þessi tæki mæla strax fyrir um samhæfa drif (þar á meðal lausnir frá fyrrnefndum bandarískum SSD framleiðanda), sem stjórnandinn mun virka gallalaust með. Það ætti að treysta á þessar upplýsingar þegar þú velur stjórnandi-SSD búnt fyrir RAID.
Við greinum vinnu SSD Kingston í vinsælustu gerðum RAID - "1", "5", "10", "50"
Þannig að „núll“ RAID-stigið veitir ekki offramboð á gögnum heldur eykur aðeins afköst. RAID 0 veitir enga gagnavernd yfirleitt, svo við munum ekki íhuga það innan fyrirtækjahluta. RAID 1 veitir aftur á móti fulla offramboð en aðeins hóflegan frammistöðuhagnað og ætti því að íhuga ef árangursaukning er ekki aðalatriðið þegar smíðað er SSD RAID fylki.
RAID 1 byggt á Kingston SSD og Broadcom stýringar
Svo, fyrsta stigs RAID fylki byggt á Broadcom MegaRAID 9460-16i stjórnandi sameinar frá tveimur til 32 Kingston drif, sem eru afrit af hvor öðrum, og veitir algjöra offramboð. Ef þegar þú notar hefðbundna harða diska hélst hraðinn við að skrifa og lesa gögn á sama stigi og þessi HDD, þá fáum við tíföldun á afköstum með því að nota NVMe SSD lausnir. Sérstaklega hvað varðar gagnaaðgangstíma. Til dæmis, með tveimur Kingston DC1000M U.2 NVMe SSD í RAID 1 netþjóni, fáum við 350 handahófskenndar IOPS og 000 skrifa IOPS.
Hvað varðar leshraða í röð, munu niðurstöðurnar passa við eiginleika drifsins - 3200 MB / s. En þar sem báðir NVMe SSD diskarnir eru í virku lagi er hægt að lesa gögn úr þeim á sama tíma, sem gerir lestraraðgerðir nokkuð hraðar. En skrifhraðinn (sem sagt er að sé 2000 MB / s) verður hægari, vegna þess að hver skrifaðgerð er framkvæmd tvisvar.
RAID 1 er tilvalið fyrir litla gagnagrunna eða hvert annað umhverfi sem krefst bilanaþols en lítillar afkastagetu. Drifspeglun er sérstaklega hjálpleg í atburðarásum sem endurheimta hörmungar (afköstin eru lítillega skert) vegna þess að hún veitir tafarlausa „endurlífgun“ mikilvægra gagna ef eitt af drifunum í fylkinu bilar. En vegna þess að þetta verndarstig krefst tvöföldunar á geymslurými speglagagnanna (100 TB myndi krefjast 200 TB geymslu), nota mörg fyrirtækiskerfi hagkvæmari geymsluvalkosti: RAID 5 og RAID 6.
RAID 5 byggt á Kingston SSD og Broadcom stýringar
Til að skipuleggja fimmta stigs RAID fylki, þurfum við að minnsta kosti þrjú drif, gögnin sem eru fléttuð á (sveifluskrifuð á alla drif í fylkinu), en ekki afrituð. Við skipulagningu þeirra ætti að taka tillit til flóknari uppbyggingu þeirra, þar sem hér birtist hugtak eins og „checksum“ (eða „jafnvægi“). Þetta hugtak þýðir rökræna algebruísku XOR aðgerðina (aka eingöngu „OR“), sem kveður á um notkun á að minnsta kosti þremur drifum í fylkinu (hámark - 32). Í þessu tilviki eru jöfnunarupplýsingar skrifaðar á alla "diska" í fylkinu.
Fyrir fjölda fjögurra Kingston DC500R SATA SSD diska með 3,84 TB getu hvor, fáum við 11,52 TB pláss og 3,84 fyrir eftirlitssummur. Og ef þú sameinar 16 Kingston DC1000M U.2 NVMe drif með afkastagetu upp á 7,68 TB í Level 115,2 RAID, munum við læra 7,68 TB með tapi upp á 5 TB. Eins og þú sérð, því fleiri drif, því betra á endanum. Það er líka betra vegna þess að því fleiri drif sem eru í RAID 0, því meiri er heildarskrifafköst. Og línuleg lestur nær RAID XNUMX.
RAID 5 diskahópur veitir mikla afköst (sérstaklega fyrir stórar skrár) og offramboð með lágmarks orkutapi. Þessi tegund fylkisskipulags hentar best fyrir netkerfi sem framkvæma margar litlar inntak/úttak (I/O) aðgerðir á sama tíma. En þú ættir ekki að nota það fyrir verkefni sem krefjast mikils fjölda skrifaaðgerða fyrir litlar eða litlar blokkir.
Það er einn blæbrigði í viðbót: ef að minnsta kosti eitt af NVMe drifunum bilar fer RAID 5 í niðurbrotsham og bilun í öðru geymslutæki getur orðið mikilvæg fyrir öll gögn. Ef eitt drif í fylkinu bilar, notar RAID stjórnandi jöfnunarupplýsingarnar til að endurskapa öll gögn sem vantar.
RAID 10 byggt á Kingston SSD og Broadcom stýringar
Svo, RAID 0 veitir okkur tvöfalda aukningu á hraða og aðgangstíma og RAID 1 veitir áreiðanleika. Helst væru þau sameinuð og hér kemur RAID 10 (eða 1 + 0) til bjargar. „Tíu“ er sett saman úr fjórum SATA SSD eða NVMe drifum (hámark - 32) og felur í sér fjölda „spegla“, fjöldi drifa í þeim verður alltaf að vera margfeldi af fjórum. Gögnin í þessu fylki eru skrifuð með því að nota fasta blokkaskiptingu (eins og þegar um RAID 0 er að ræða) og röndun á milli diska, dreifa afritum yfir "drifin" í RAID 1 fylki. Og með getu til að fá aðgang að mörgum hópum af drifum á sama tíma sýnir RAID 10 mikla afköst.
Þar sem RAID 10 er fær um að röndla gögn yfir mörg spegluð pör þýðir þetta að það þolir bilun í einu drifi í pari. Hins vegar, ef bæði speglapörin (þ.e. öll fjögur drifin) bila, verður óumflýjanlegt gagnatap. Fyrir vikið fáum við einnig gott bilanaþol og áreiðanleika. En hafðu í huga að, eins og RAID 1, notar tíunda stigs fylkið aðeins helming af heildargetunni og er því dýr lausn. Og líka erfitt að setja upp.
RAID 10 er hentugur til notkunar með gagnageymslum sem krefjast 100% offramboðs speglaða diskahópa, sem og aukins I/O frammistöðu RAID 0. Það er besta lausnin fyrir meðalstóra gagnagrunna eða hvaða umhverfi sem krefst meiri bilunarþols. en RAID 5.
RAID 50 byggt á Kingston SSD og Broadcom stýringar
Samsett fylki sem líkist level 5 RAID, sem er level 50 fylki byggt úr level 5 fylki. Sem fyrr er meginmarkmið þessa fylkis að ná tvöföldum afköstum en viðhalda áreiðanleika gagna í RAID XNUMX fylkjum. Á sama tíma veitir RAID XNUMX betri skrifafköst og betri gagnavernd en venjulegt RAID XNUMX ef drifbilun kemur upp. , og er einnig fær um að endurheimta hraðari ef bilun verður í einu af drifunum.
RAID 50 drifhópurinn skiptir gögnunum í smærri kubba og ræmur þau síðan yfir hverja RAID 5 fylki. RAID 5 drifhópurinn skiptir aftur á móti gögnunum í smærri blokkir, reiknar jöfnuð, framkvæmir rökrétta EÐA aðgerð á kubbunum og síðan framkvæmir gagnablokkaskrif og jöfnunaraðgerðir fyrir hvern disk í diskahópnum.
Og þó að frammistaða sé óumflýjanlega rýrð ef eitt af drifunum bilar, þá er það ekki eins merkilegt og í RAID 5 fylki, þar sem ein bilun hefur aðeins áhrif á annað af fylkingunum og skilur hitt eftir að fullu. Reyndar getur RAID 50 lifað af allt að átta HDD/SSD/NVMe drifbilanir ef hver bilaður „diskur“ er í sérstakri RAID 5 fylki.
RAID 50 er best notað fyrir forrit sem krefjast mikillar áreiðanleika og þurfa að vinna úr miklum fjölda beiðna á meðan viðhalda háum gagnaflutningshraða og lægri drifkostnaði en RAID 10. Hins vegar, þar sem að lágmarki sex drif þarf til að setja upp RAID 50 fylki , kostnaður er ekki alveg útilokaður sem þáttur. Einn ókostur við RAID 50 er að eins og RAID 5 þarf hann flókinn stjórnandi: eins og t.d. í síðustu grein frá Broadcom.
Það er líka athyglisvert að RAID 50 notar minni diskpláss en RAID 5 vegna úthlutunar getu til að halda jöfnunarskrám. Hins vegar hefur það samt meira nothæft pláss en önnur RAID stig, sérstaklega þau sem nota speglun. Með lágmarksþörf á sex drifum getur RAID 50 verið dýr kostur, en auka plássið réttlætir kostnaðinn með því að vernda fyrirtækjagögn. Mælt er með þessari tegund af fylki fyrir gögn sem krefjast mikillar geymsluáreiðanleika, hás beiðnarhraða, háan flutningshraða og mikla geymslugetu.
RAID 6 og RAID 60: við höfum heldur ekki gleymt þeim
Þar sem við höfum talað um fylki af fimmta og fimmtugasta stigi, væri synd að nefna ekki slíkar tegundir fylkisskipulags eins og RAID 6 og RAID 60.
Frammistaða RAID 6 er svipuð og RAID 5, en hér eru að minnsta kosti tvö drif gefin jöfnuð, sem gerir fylkinu kleift að lifa af bilun á tveimur drifum án þess að tapa gögnum (í RAID 5 er þetta ástand mjög óæskilegt). Þetta leiðir til meiri áreiðanleika. Annars er allt það sama og í fimmta stigi fylki: ef bilun verður á einum eða tveimur diskum notar RAID stjórnandi jöfnunarblokkir til að endurskapa allar upplýsingar sem vantar. Ef tvö drif bila, á sér ekki stað endurheimt samtímis: í fyrsta lagi er fyrsta drifið endurlífgað, síðan hið síðara. Þannig eru tvær gagnaendurheimtaraðgerðir gerðar.
Það er auðvelt að giska á að ef RAID 50 er stigi 60 fylki af stigi 6 fylki, þá er RAID 50 stigi 8 fylki af stigi 16 fylki sem við töluðum um. Það er, þetta skipulag RAID geymslu gerir þér kleift að lifa af tapi á tveimur SSD diskum í hverjum hópi RAID XNUMX. Reglan um rekstur er svipuð þeirri sem við ræddum um í RAID XNUMX hlutanum, en fjöldi bilana sem a. Level XNUMX fylki þolir vöxt frá XNUMX í XNUMX drif. Venjulega eru slík fylki notuð fyrir þjónustu við viðskiptavini á netinu, sem krefst mikils bilanaþols.
Leggja saman:
Þó að speglun veiti meira bilanaþol en RAID 50/60, þá þarf hún líka miklu meira pláss. Þar sem gagnamagnið er tvöfaldað færðu í raun aðeins 50% af heildargetu drifanna sem eru uppsett á þjóninum til að skrá og geyma upplýsingar. Að velja á milli RAID 50/60 og RAID 10 mun líklega ráðast af tiltækum fjárveitingum, getu netþjóns og gagnaverndarþörfum þínum. Þar að auki kemur kostnaðurinn fram þegar við tölum um SSD lausnir (bæði fyrirtækja- og neytendaflokkur).
Jafn mikilvægt er að við vitum núna með vissu að SSD-undirstaða RAID er algjörlega örugg lausn og eðlileg venja fyrir viðskipti í dag. Sem hluti af heimilisnotkun er líka ástæða til að skipta yfir í NVMe, ef fjárveitingar leyfa. Og ef þú hefur enn spurningu, hvers vegna er allt þetta nauðsynlegt, farðu aftur í byrjun greinarinnar - við höfum þegar svarað henni í smáatriðum.
Þessi grein var unnin með stuðningi samstarfsmanna okkar hjá Broadcom, sem útvega stjórnendur sína til Kingston verkfræðinga til að prófa með SATA/SAS/NVMe drifum í fyrirtækjaflokki. Þökk sé þessu vinalega samlífi þurfa viðskiptavinir ekki að efast um áreiðanleika og stöðugleika Kingston drif með HBA og RAID stjórnendum frá framleiðslu. .
Frekari upplýsingar um Kingston vörur má finna á félagið.
Heimild: www.habr.com