В diġà kkunsidrajna l-kwistjoni ta '"Se napplikaw RAID fuq SSD" billi tuża l-eżempju ta' drives Kingston, iżda għamilna biss fil-livell żero. Fl-artikolu attwali, aħna se nanalizzaw l-għażliet għall-użu ta 'soluzzjonijiet NVMe professjonali u tad-dar fl-aktar tipi popolari ta' arrays RAID u nitkellmu dwar il-kompatibilità tal-kontrolluri. ma Kingston drives.
Għaliex għandek bżonn RAID fuq SSD?
Il-vantaġġi ta 'arrays ta' ħażna bbażati fuq SSD fuq arrays ta 'ħażna HDD jinkludu ħinijiet ta' aċċess aktar mgħaġġla għad-dejta fuq id-drajv u prestazzjoni superjuri ta 'qari/kitba. Madankollu, prestazzjoni RAID ideali bbażata fuq SSD teħtieġ taħlita ottima ta 'proċessur, cache, softwer u ħardwer. Meta dawn il-fatturi kollha jaħdmu flimkien perfettament, SSD RAID jista 'jaqbeż ħafna konfigurazzjoni komparabbli bl-użu ta' HDDs tradizzjonali.
SSD tipiku jikkonsma inqas enerġija minn HDDs, għalhekk meta tgħaqqad numru kbir ta 'SSDs f'array RAID, l-iffrankar tal-enerġija meta mqabbel ma' array RAID HDD jista 'wkoll jissarraf fi spejjeż aktar baxxi fuq il-kontijiet tal-enerġija korporattiva.
Madankollu, SSD RAID għandu limitazzjonijiet u żvantaġġi, b'mod partikolari l-prezz ogħla għal kull gigabyte ta 'spazju meta mqabbel ma' hard drives ta 'kapaċità komparabbli. U l-ħin bejn il-fallimenti tal-memorja flash huwa limitat għal ċertu numru ta 'ċikli ta' kitba mill-ġdid. Jiġifieri, id-drajvs SSD għandhom ċerta ħajja ta 'servizz, li tiddependi fuq l-operazzjoni: aktar ma tiġi miktuba fuqha informazzjoni, aktar ma malajr id-drajv ifalli. Min-naħa l-oħra, l-SSDs tal-intrapriżi għandhom ħajja deċenti komparabbli mal-hard drives mekkaniċi.
Kif Kingston SSDs jgħixu fil-modalità RAID mal-kontrolluri Broadcom
Fil-bidu tal-SSDs, id-disinji RAID kellhom ħafna sfumaturi. Inkluż minħabba l-użu ta 'HDDs inqas tolleranti għall-ħsarat. Drives ta 'stat solidu huma ħafna aktar affidabbli mill-kontropartijiet tagħhom ibbażati fuq diski manjetiċi. Kif nafu, m'hemm l-ebda partijiet li jiċċaqilqu f'soluzzjonijiet SSD, għalhekk il-ħsara mekkanika titnaqqas għal żero. Il-falliment ta 'drives solid-state minħabba żidiet ta' enerġija huwa wkoll improbabbli, peress li fil-livell ta 'PC tad-dar u kwalunkwe server, UPS, protetturi ta' surge, u anke provvista ta 'enerġija jipproteġuk.
Fl-istess ħin, drives ta 'stat solidu għandhom plus sinifikanti ieħor: anki jekk iċ-ċelloli tal-memorja huma mikula għall-kitba, id-dejta xorta tista' tinqara minnhom, iżda jekk id-diska manjetika tkun bil-ħsara, sfortunatament.
Illum, hija prattika pjuttost normali li tuża soluzzjonijiet SSD f'arrays RAID ta 'livelli differenti. Il-ħaġa prinċipali hija li tagħżel l-SSDs it-tajbin, li l-latenza tagħhom hija minima. U idealment, uża SSDs mill-istess manifattur u l-istess mudell sabiex ma tispiċċax ma 'hodgepodge ta' drives li jappoġġaw tipi differenti ta 'tagħbijiet u huma mibnija fuq il-bażi ta' tipi differenti ta 'memorja, kontrolluri u teknoloġiji oħra. Jiġifieri, jekk niddeċiedu li nixtru erba 'jew 16 NVMe SSDs minn Kingston biex noħolqu firxa RAID, ikun aħjar jekk kollha jiġu mill-istess serje u firxa ta' mudell.
Mill-mod, fi ikkwotajna l-kontrolluri Broadcom għal raġuni meta tkellimna dwar NVMe SSD minn Kingston. Il-fatt hu li l-manwali għal dawn l-apparati immedjatament jippreskrivu drives kompatibbli (inklużi soluzzjonijiet mill-manifattur Amerikan SSD msemmi hawn fuq), li magħhom il-kontrollur jaħdem bla difetti. Din l-informazzjoni għandha tiddependi fuqha meta tagħżel pakkett ta 'kontrollur-SSD għal RAID.
Aħna nanalizzaw ix-xogħol ta 'SSD Kingston fl-aktar tipi popolari ta' RAID - "1", "5", "10", "50"
Għalhekk, il-livell RAID "żero" ma jipprovdix redundancy tad-dejta, iżda jżid biss il-prestazzjoni. RAID 0 ma jipprovdi ebda protezzjoni tad-dejta, għalhekk mhux se nqisuh fis-segment korporattiv. RAID 1, min-naħa l-oħra, jipprovdi redundancy sħiħa iżda biss gwadann modest fil-prestazzjoni, u għalhekk għandu jiġi kkunsidrat jekk il-qligħ fil-prestazzjoni ma jkunx konsiderazzjoni primarja meta tinbena array SSD RAID.
RAID 1 ibbażat fuq Kingston SSDs u kontrolluri Broadcom
Allura, l-array RAID tal-ewwel livell ibbażat fuq il-kontrollur Broadcom MegaRAID 9460-16i jgħaqqad minn żewġ sa 32 Kingston drives, li huma kopji ta 'xulxin, u jipprovdi redundancy kompleta. Jekk meta tuża HDDs tradizzjonali, il-veloċità tal-kitba u l-qari tad-dejta baqgħet fil-livell ta 'dan l-HDD stess, allura bl-użu ta' soluzzjonijiet NVMe SSD niksbu żieda ta 'għaxar darbiet fil-prestazzjoni. Speċjalment f'termini ta 'ħin ta' aċċess għad-dejta. Pereżempju, b'żewġ Kingston DC1000M U.2 NVMe SSDs fis-server RAID 1, ikollna 350 IOPS ta 'qari bl-addoċċ u 000 IOPS tal-kitba.
F'termini ta 'veloċità ta' qari sekwenzjali, ir-riżultati se jaqblu mal-karatteristiċi tad-drajv - 3200 MB / s. Iżda peress li ż-żewġ SSDs NVMe qegħdin jaħdmu, id-dejta tista 'tinqara minnhom fl-istess ħin, li jagħmel l-operazzjonijiet tal-qari pjuttost veloċi. Iżda l-veloċità tal-kitba (iddikjarata li hija 2000 MB / s) se tkun aktar bil-mod, minħabba li kull operazzjoni ta 'kitba titwettaq darbtejn.
RAID 1 huwa ideali għal databases żgħar jew kwalunkwe ambjent ieħor li jeħtieġ tolleranza għall-ħsarat iżda kapaċità baxxa. Il-mirroring tas-sewqan huwa ta 'għajnuna speċjalment f'xenarji ta' rkupru minn diżastri (il-prestazzjoni hija kemmxejn degradata) minħabba li tipprovdi "risuxxitazzjoni" immedjata ta 'dejta importanti jekk wieħed mid-drajvs fl-array ifalli. Iżda minħabba li dan il-livell ta 'protezzjoni jeħtieġ l-irduppjar tal-kapaċità tal-ħażna tad-data riflessa (100 TB tkun teħtieġ 200 TB ta' ħażna), ħafna sistemi ta 'intrapriżi jużaw għażliet ta' ħażna aktar ekonomiċi: RAID 5 u RAID 6.
RAID 5 ibbażat fuq Kingston SSDs u kontrolluri Broadcom
Biex norganizzaw firxa RAID tal-ħames livell, għandna bżonn mill-inqas tliet drives, li d-data li fuqhom hija interleaved (miktuba b'mod ċikliku għad-drives kollha fl-array), iżda mhux duplikata. Meta jorganizzahom, wieħed għandu jqis l-istruttura aktar kumplessa tagħhom, peress li hawnhekk jidher kunċett bħal "checksum" (jew "parità"). Dan il-kunċett ifisser il-funzjoni XOR alġebrin loġiku (magħruf ukoll bħala esklussiva "OR"), li tiddetta l-użu ta 'minimu ta' tliet drives fl-array (massimu - 32). F'dan il-każ, l-informazzjoni tal-parità tinkiteb lid-"diski" kollha fl-array.
Għal firxa ta 'erba' SSDs Kingston DC500R SATA b'kapaċità ta '3,84 TB kull wieħed, irridu 11,52 TB ta' spazju u 3,84 għal checksums. U jekk tgħaqqad 16-il drive Kingston DC1000M U.2 NVMe b'kapaċità ta '7,68 TB f'RAID ta' Livell 115,2, aħna nitgħallmu 7,68 TB b'telf ta '5 TB. Kif tistgħu taraw, l-aktar drives, l-aħjar fl-aħħar. Huwa wkoll aħjar għaliex aktar ma jkun hemm drives f'RAID 0, iktar ikun għoli l-prestazzjoni ġenerali tal-kitba. U l-qari lineari se jilħaq il-livell ta 'RAID XNUMX.
Grupp ta 'disk RAID 5 jipprovdi throughput għoli (speċjalment għal fajls kbar) u redundancy b'telf minimu ta' enerġija. Dan it-tip ta 'organizzazzjoni ta' firxa hija l-aktar adattata għal netwerks li jwettqu ħafna operazzjonijiet żgħar ta 'input/output (I / O) fl-istess ħin. Imma m'għandekx tużaha għal kompiti li jeħtieġu numru kbir ta 'operazzjonijiet ta' kitba għal blokki żgħar jew żgħar.
Hemm sfumatura oħra: jekk mill-inqas wieħed mid-drajvs NVMe jonqos, RAID 5 jidħol fil-mod ta 'degradazzjoni u l-falliment ta' apparat ta 'ħażna ieħor jista' jsir kritiku għad-data kollha. Jekk drive wieħed fl-array jonqos, il-kontrollur RAID juża l-informazzjoni tal-parità biex jirrikreja kwalunkwe data nieqsa.
RAID 10 ibbażat fuq Kingston SSDs u kontrolluri Broadcom
Allura, RAID 0 jagħtina żieda doppja fil-veloċità u l-ħin ta 'aċċess, u RAID 1 jipprovdi affidabbiltà. Idealment, ikunu kkombinati, u hawn RAID 10 (jew 1 + 0) jiġi għas-salvataġġ. "Għaxar" huwa mmuntat minn erba' drives SATA SSD jew NVMe (massimu - 32) u jimplika firxa ta '"mirja", in-numru ta' drives li fihom għandu dejjem ikun multiplu ta 'erba'. Id-dejta f'din l-array hija miktuba bl-użu ta 'diviżorji fissi ta' blokki (bħal fil-każ ta 'RAID 0) u strixxi bejn drives, tixrid ta' kopji fuq il-"drives" fil-firxa RAID 1. U bil-kapaċità li taċċessa gruppi multipli ta 'drives fil- istess ħin, RAID 10 juri prestazzjoni għolja.
Peress li RAID 10 huwa kapaċi li jqassam id-dejta fuq pari multipli riflessi, dan ifisser li jista 'jittollera l-falliment ta' drive wieħed f'par. Madankollu, jekk iż-żewġ pari riflessi (jiġifieri, l-erba 'drives kollha) ifallu, iseħħ telf ta' data inevitabbli. Bħala riżultat, aħna wkoll tikseb tolleranza tajba għall-ħsarat u affidabilità. Imma żomm f'moħħok li, bħal RAID 1, il-firxa tal-għaxar livell tuża biss nofs il-kapaċità totali, u għalhekk hija soluzzjoni għalja. U wkoll diffiċli biex twaqqaf.
RAID 10 huwa adattat għall-użu ma 'mħażen tad-dejta li jeħtieġu redundancy 100% ta' gruppi ta 'disk riflessi, kif ukoll il-prestazzjoni I/O miżjuda ta' RAID 0. Hija l-aħjar soluzzjoni għal databases ta 'daqs medju jew kwalunkwe ambjent li jeħtieġ tolleranza ta' difetti ogħla. minn RAID 5.
RAID 50 ibbażat fuq Kingston SSDs u kontrolluri Broadcom
Array kombinat simili għal livell 5 RAID, li huwa livell 50 array mibni minn livell 5 arrays. Bħal qabel, l-għan ewlieni ta 'din l-array huwa li tikseb id-doppju tal-prestazzjoni filwaqt li tinżamm l-affidabbiltà tad-dejta f'arrays RAID XNUMX. Fl-istess ħin, RAID XNUMX jipprovdi prestazzjoni mtejba tal-kitba u protezzjoni tad-dejta aħjar minn RAID XNUMX standard f'każ ta' ħsara fis-sewqan. , u kapaċi wkoll irkupru aktar mgħaġġel f'każ ta 'falliment ta' wieħed mid-drajvs.
Il-grupp tad-drajv RAID 50 jaqsam id-dejta fi blokki iżgħar u mbagħad iqassamha fuq kull firxa RAID 5. Il-grupp tas-sewqan RAID 5 min-naħa tiegħu jaqsam ukoll id-dejta fi blokki iżgħar, jikkalkula l-parità, iwettaq operazzjoni loġika JEW fuq il-blokki, u mbagħad twettaq operazzjonijiet ta 'kitba u parità ta' blokki tad-data għal kull disk fil-grupp tad-disk.
U filwaqt li l-prestazzjoni hija inevitabbilment degradata jekk wieħed mid-drajvs ifalli, mhuwiex sinifikanti daqs fil-firxa RAID 5, peress li ħsara waħda taffettwa waħda biss mill-arrays, u tħalli l-oħra kompletament operattiva. Fil-fatt, RAID 50 jista 'jgħix sa tmien fallimenti ta' drive HDD/SSD/NVMe jekk kull "disk" fallut ikun f'array RAID 5 separat.
RAID 50 huwa l-aħjar użat għal applikazzjonijiet li jeħtieġu affidabilità għolja u għandhom jipproċessaw numru għoli ta 'talbiet filwaqt li jżommu rati għoljin ta' trasferiment tad-data u spejjeż ta 'drive aktar baxxi minn RAID 10. Madankollu, peress li minimu ta 'sitt drives huwa meħtieġ biex titwaqqaf array RAID 50. , l-ispiża mhix kompletament eskluża bħala fattur. Żvantaġġ wieħed ta 'RAID 50 huwa li, bħal RAID 5, jeħtieġ kontrollur kumpless: bħal fl-aħħar artiklu minn Broadcom.
Ta 'min jinnota wkoll li RAID 50 għandu inqas użu ta' spazju fuq disk minn RAID 5 minħabba l-allokazzjoni tal-kapaċità li jżomm rekords ta 'parità. Madankollu, għad għandu aktar spazju użabbli minn livelli RAID oħra, speċjalment dawk li jużaw il-mirroring. B'rekwiżit minimu ta 'sitt drives, RAID 50 jista' jkun għażla għalja, iżda l-ispazju fuq disk żejjed jiġġustifika l-ispiża billi jipproteġi d-data korporattiva. Dan it-tip ta 'firxa huwa rakkomandat għal data li teħtieġ affidabilità għolja tal-ħażna, rati ta' rikjesta għolja, rati ta 'trasferiment għoljin, u kapaċità ta' ħażna għolja.
RAID 6 u RAID 60: lanqas insewhom
Peress li tkellimna dwar l-arrays tal-ħames u l-ħamsin livelli, ikun dnub li ma nsemmux tipi ta 'organizzazzjoni ta' array bħal RAID 6 u RAID 60.
Il-prestazzjoni ta 'RAID 6 hija simili għal RAID 5, iżda hawn mill-inqas żewġ drives jingħataw parità, li tippermetti lill-firxa jgħix il-falliment ta' żewġ drives mingħajr ma titlef id-data (f'RAID 5, din is-sitwazzjoni hija mhux mixtieqa ħafna). Dan jirriżulta f'affidabilità ogħla. Inkella, kollox huwa l-istess bħal fil-firxa tal-ħames livell: fil-każ ta 'falliment ta' waħda jew żewġ diski, il-kontrollur RAID juża blokki ta 'parità biex jirrikreja l-informazzjoni kollha nieqsa. Jekk żewġ drives ifallu, l-irkupru ma jseħħx simultanjament: l-ewwel, l-ewwel drive jiġi animat mill-ġdid, imbagħad it-tieni wieħed. Għalhekk, żewġ operazzjonijiet ta 'rkupru tad-data huma mwettqa.
Huwa faċli li raden li jekk RAID 50 huwa firxa ta 'livell 60 ta' arrays ta 'livell 6, allura RAID 50 huwa firxa ta' livell 8 ta 'arrays ta' livell 16 li għadna kemm tkellimna dwarhom. Jiġifieri, din l-organizzazzjoni tal-ħażna RAID tippermettilek li tgħix it-telf ta 'żewġ SSDs f'kull grupp ta' drives RAID XNUMX. Il-prinċipju ta 'tħaddim huwa simili għal dak li tkellimna dwaru fit-taqsima RAID XNUMX, iżda n-numru ta' fallimenti li a livell XNUMX array jistgħu jifilħu tikber minn XNUMX sa XNUMX drives. Tipikament, arrays bħal dawn jintużaw għas-servizz tal-konsumatur onlajn, li jeħtieġ tolleranza għolja għall-ħsarat.
Fil-qosor:
Għalkemm il-mirroring jipprovdi aktar tolleranza għall-ħsarat minn RAID 50/60, jeħtieġ ukoll ħafna aktar spazju. Peress li l-ammont ta 'data huwa rduppjat, fil-fatt tikseb biss 50% tal-kapaċità totali tad-drajvs installati fis-server għar-reġistrazzjoni u l-ħażna tal-informazzjoni. L-għażla bejn RAID 50/60 u RAID 10 x'aktarx tiddependi fuq il-baġits disponibbli, il-kapaċità tas-server, u l-ħtiġijiet tiegħek għall-protezzjoni tad-dejta. Barra minn hekk, l-ispiża tiġi fuq quddiem meta nitkellmu dwar soluzzjonijiet SSD (kemm klassi korporattiva kif ukoll tal-konsumatur).
Daqstant importanti, issa nafu żgur li RAID ibbażat fuq SSD huwa soluzzjoni kompletament sigura u prattika normali għan-negozju tal-lum. Bħala parti mill-użu fid-dar, hemm ukoll raġuni biex taqleb għal NVMe, jekk il-baġits jippermettu. U jekk għad għandek mistoqsija, għaliex dan kollu huwa meħtieġ, mur lura għall-bidu tal-artikolu - aħna diġà wieġbuha fid-dettall.
Dan l-artikolu ġie ppreparat bl-appoġġ tal-kollegi tagħna f'Broadcom, li jipprovdu l-kontrolluri tagħhom lill-inġiniera ta 'Kingston għall-ittestjar bi drives SATA/SAS/NVMe ta' klassi intrapriża. Grazzi għal din is-simbjożi ta 'ħbiberija, il-klijenti m'għandhomx għalfejn jiddubitaw l-affidabbiltà u l-istabbiltà ta' Kingston drives b'kontrolluri HBA u RAID mill-produzzjoni. .
Aktar informazzjoni dwar il-prodotti Kingston tista 'tinstab fuq kumpanija.
Sors: www.habr.com