हामी हाम्रो अनुभव साझा गर्छौं, कसरी SSD ले RAID को फ्रेमवर्क भित्र कार्य गर्दछ र कुन एरे स्तर अधिक लाभदायक छ।

В विगतको सामग्री हामीले किंग्स्टन ड्राइभको उदाहरण प्रयोग गरेर "के हामी SSD मा RAID लागू गर्नेछौं" भन्ने प्रश्नलाई विचार गरिसकेका छौं, तर हामीले यो शून्य स्तर भित्र मात्रै गर्यौं। हालको लेखमा, हामी RAID arrays को सबैभन्दा लोकप्रिय प्रकारहरूमा व्यावसायिक र गृह NVMe समाधानहरू प्रयोग गर्ने विकल्पहरूको विश्लेषण गर्नेछौं र नियन्त्रक अनुकूलताको बारेमा कुरा गर्नेछौं। Broadcom किंग्स्टन ड्राइभको साथ।

तपाईलाई SSD मा RAID किन चाहिन्छ?

HDD भण्डारण एरेहरूमा SSD-आधारित भण्डारण एरेहरूको फाइदाहरूमा ड्राइभमा डेटामा छिटो पहुँच समय र उत्कृष्ट पढ्न/लेखन प्रदर्शन समावेश छ। यद्यपि, एक आदर्श SSD-आधारित RAID प्रदर्शनलाई प्रोसेसर, क्यास, सफ्टवेयर, र हार्डवेयरको इष्टतम संयोजन चाहिन्छ। जब यी सबै कारकहरू पूर्ण रूपमा सँगै काम गर्छन्, एक SSD RAID ले परम्परागत HDDs प्रयोग गरेर तुलनात्मक कन्फिगरेसनलाई धेरै राम्रो बनाउन सक्छ।

एक सामान्य SSD ले HDD हरू भन्दा कम पावर खपत गर्छ, त्यसैले जब तपाईंले RAID array मा SSDs को ठूलो संख्या जोड्नुहुन्छ, HDD RAID array को तुलनामा ऊर्जा बचतले कर्पोरेट ऊर्जा बिलहरूमा कम लागतमा अनुवाद गर्न सक्छ।

यद्यपि, SSD RAID का सीमितता र बेफाइदाहरू छन्, विशेष गरी तुलनात्मक क्षमताको हार्ड ड्राइभको तुलनामा स्पेसको प्रति गिगाबाइट उच्च मूल्य। र फ्ल्यास मेमोरी विफलताहरू बीचको समय पुन: लेख्ने चक्रहरूको निश्चित संख्यामा सीमित छ। त्यो हो, SSD ड्राइभको एक निश्चित सेवा जीवन छ, जुन सञ्चालनमा निर्भर गर्दछ: अधिक जानकारी यसमा अधिलेखन गरिन्छ, छिटो ड्राइभ असफल हुनेछ। अर्कोतर्फ, इन्टरप्राइज SSD सँग मेकानिकल हार्ड ड्राइभसँग तुलना गर्न मिल्ने सभ्य आयु हुन्छ।

कसरी Kingston SSDs RAID मोडमा Broadcom नियन्त्रकहरूसँग बस्छन्

SSDs को प्रारम्भिक दिनहरूमा, RAID डिजाइनहरूमा धेरै सूक्ष्मताहरू थिए। कम दोष-सहिष्णु HDDs को प्रयोगको कारण सहित। ठोस राज्य ड्राइभहरू चुम्बकीय डिस्कहरूमा आधारित तिनीहरूका समकक्षहरू भन्दा धेरै विश्वसनीय छन्। हामीलाई थाहा छ, SSD समाधानहरूमा कुनै चल्ने भागहरू छैनन्, त्यसैले मेकानिकल क्षति शून्यमा घटाइन्छ। घरको पीसी र कुनै पनि सर्भरको स्तरमा, UPS, सर्ज प्रोटेक्टरहरू, र यहाँसम्म कि पावर सप्लाईले पनि तपाईंलाई सुरक्षित राख्दा, पावर सर्जको कारणले ठोस-स्टेट ड्राइभहरूको विफलता पनि असम्भव छ।

एकै समयमा, ठोस-स्टेट ड्राइभहरूमा अर्को महत्त्वपूर्ण प्लस छ: यदि मेमोरी कक्षहरू लेख्नको लागि थकित भए तापनि, डाटा अझै पनि तिनीहरूबाट पढ्न सकिन्छ, तर यदि चुम्बकीय डिस्क क्षतिग्रस्त छ भने, अफसोस।

आज, विभिन्न स्तरहरूको RAID arrays मा SSD समाधानहरू प्रयोग गर्न यो एकदम सामान्य अभ्यास हो। मुख्य कुरा भनेको सही SSDs छनौट गर्नु हो, जसको विलम्बता न्यूनतम छ। र आदर्श रूपमा, एउटै निर्माता र एउटै मोडेलबाट SSD हरू प्रयोग गर्नुहोस् ताकि तपाईं विभिन्न प्रकारका लोडहरूलाई समर्थन गर्ने र विभिन्न प्रकारका मेमोरी, नियन्त्रकहरू र अन्य प्रविधिहरूको आधारमा निर्मित ड्राइभहरूको होजपजको साथ समाप्त हुनुहुन्न। त्यो हो, यदि हामीले RAID array सिर्जना गर्न किङ्स्टनबाट चार वा 16 NVMe SSDs खरिद गर्ने निर्णय गर्छौं भने, तिनीहरू सबै एउटै शृङ्खला र मोडेल दायराबाट आएका भए राम्रो हुनेछ।

वैसे, मा अन्तिम लेख हामीले किंगस्टनबाट NVMe SSD को बारेमा कुरा गर्दा हामीले ब्रोडकम नियन्त्रकहरूलाई कारणका लागि उद्धृत गर्यौं। तथ्य यो हो कि यी यन्त्रहरूका लागि म्यानुअलहरूले तुरुन्तै उपयुक्त ड्राइभहरू (माथि उल्लिखित अमेरिकी SSD निर्माताबाट समाधानहरू सहित) लेख्छन्, जसको साथ नियन्त्रकले निर्दोष रूपमा काम गर्नेछ। RAID को लागि नियन्त्रक-एसएसडी बन्डल छनोट गर्दा यो जानकारीमा भर पर्नु पर्छ।

हामी एसएसडी किङ्स्टनको कामलाई RAID को सबैभन्दा लोकप्रिय प्रकारहरूमा विश्लेषण गर्छौं - "1", "5", "10", "50"

त्यसैले, "शून्य" RAID स्तरले डाटा रिडन्डन्सी प्रदान गर्दैन, तर मात्र कार्यसम्पादन बढाउँछ। RAID 0 ले कुनै पनि डाटा सुरक्षा प्रदान गर्दैन, त्यसैले हामी यसलाई कर्पोरेट खण्ड भित्र विचार गर्दैनौं। RAID 1, अर्कोतर्फ, पूर्ण रिडन्डन्सी प्रदान गर्दछ तर केवल मामूली कार्यसम्पादन लाभहरू, र त्यसैले SSD RAID array निर्माण गर्दा कार्यसम्पादन लाभहरू प्राथमिक विचार होइन भने विचार गर्नुपर्छ।

RAID 1 Kingston SSDs र Broadcom नियन्त्रकहरूमा आधारित

त्यसोभए, Broadcom MegaRAID 9460-16i नियन्त्रकमा आधारित पहिलो स्तर RAID एरेले दुई देखि 32 किंगस्टन ड्राइभहरू सम्मिलित गर्दछ, जुन एक अर्काको प्रतिलिपिहरू हुन्, र पूर्ण रिडन्डन्सी प्रदान गर्दछ। यदि परम्परागत HDDs प्रयोग गर्दा, डेटा लेख्ने र पढ्ने गति यही HDD को स्तरमा रह्यो भने, NVMe SSD समाधानहरू प्रयोग गरेर हामीले प्रदर्शनमा दस गुणा वृद्धि पाउँछौं। विशेष गरी डाटा पहुँच समय को मामला मा। उदाहरण को लागी, सर्भर RAID 1000 मा दुई Kingston DC2M U.1 NVMe SSDs संग, हामीले 350 random read IOPS र 000 write IOPS पाउँछौं।

क्रमिक पढ्ने गतिको सन्दर्भमा, परिणामहरू ड्राइभका विशेषताहरूसँग मेल खान्छ - 3200 MB / s। तर दुबै NVMe SSD हरू कार्य क्रममा छन्, डाटा एकै समयमा तिनीहरूबाट पढ्न सकिन्छ, जसले पढ्ने अपरेशनहरू धेरै छिटो बनाउँदछ। तर लेखन गति (2000 MB/s भएको दाबी गरिएको) ढिलो हुनेछ, किनभने प्रत्येक लेखन कार्य दुई पटक गरिन्छ।

RAID 1 साना डाटाबेसहरू वा कुनै अन्य वातावरणको लागि आदर्श हो जसमा त्रुटि सहिष्णुता तर कम क्षमता चाहिन्छ। ड्राइभ मिररिङ विशेष गरी प्रकोप रिकभरी परिदृश्यहरूमा उपयोगी हुन्छ (कार्यसम्पादन थोरै घटेको छ) किनभने यसले एर्रेमा ड्राइभहरू मध्ये एउटा असफल भएमा महत्त्वपूर्ण डेटाको तत्काल "पुनरुत्थान" प्रदान गर्दछ। तर यस स्तरको सुरक्षाले मिरर गरिएको डाटाको भण्डारण क्षमतालाई दोब्बर बनाउनु पर्ने भएकोले (100 TB लाई 200 TB भण्डारण चाहिन्छ), धेरै उद्यम प्रणालीहरूले अधिक किफायती भण्डारण विकल्पहरू प्रयोग गर्छन्: RAID 5 र RAID 6।

RAID 5 Kingston SSDs र Broadcom नियन्त्रकहरूमा आधारित

पाँचौं-स्तर RAID एर्रे व्यवस्थित गर्न, हामीलाई कम्तिमा तीनवटा ड्राइभहरू चाहिन्छ, जसमा डाटा इन्टरलिभ गरिएको छ (चक्र रूपमा एरेमा सबै ड्राइभहरूमा लेखिएको), तर नक्कल गरिएको छैन। तिनीहरूलाई व्यवस्थित गर्दा, तिनीहरूको अधिक जटिल संरचनालाई ध्यानमा राख्नुपर्छ, किनकि यहाँ "चेकसम" (वा "समानता") जस्तो अवधारणा देखिन्छ। यो अवधारणा तार्किक बीजगणित XOR प्रकार्य (उर्फ विशेष "OR") को अर्थ हो, जसले एरे (अधिकतम - 32) मा न्यूनतम तीन ड्राइभहरूको प्रयोगलाई निर्देशन दिन्छ। यस अवस्थामा, समानता जानकारी array मा सबै "डिस्क" मा लेखिएको छ।

प्रत्येक 500 TB क्षमता भएका चार Kingston DC3,84R SATA SSDs को एर्रेका लागि, हामीले 11,52 TB ठाउँ र 3,84 चेकसमहरूको लागि पाउँछौं। र यदि तपाईंले 16 Kingston DC1000M U.2 NVMe ड्राइभलाई 7,68 TB क्षमता भएको लेभल 115,2 RAID मा जोड्नुभयो भने, हामी 7,68 TB को हानिमा 5 TB सिक्नेछौं। तपाईले देख्न सक्नुहुन्छ, धेरै ड्राइभहरू, अन्तमा राम्रो। यो पनि राम्रो छ किनभने RAID 0 मा धेरै ड्राइभहरू, समग्र लेखन प्रदर्शन उच्च छ। र रैखिक पढाइ RAID XNUMX को स्तरमा पुग्नेछ।

RAID 5 डिस्क समूहले उच्च थ्रुपुट प्रदान गर्दछ (विशेष गरी ठूला फाइलहरूको लागि) र न्यूनतम पावर हानिको साथ रिडन्डन्सी। यस प्रकारको एरे संगठन एकै समयमा धेरै साना इनपुट/आउटपुट (I / O) कार्यहरू गर्ने सञ्जालहरूको लागि सबैभन्दा उपयुक्त छ। तर तपाईले यसलाई सानो वा सानो ब्लकहरूको लागि ठूलो संख्यामा लेखन अपरेशनहरू आवश्यक पर्ने कार्यहरूको लागि प्रयोग गर्नु हुँदैन।
त्यहाँ एक थप nuance छ: यदि कम्तिमा एक NVMe ड्राइभ असफल भयो भने, RAID 5 डिग्रेडेसन मोडमा जान्छ र अर्को भण्डारण उपकरणको विफलता सबै डेटाको लागि महत्वपूर्ण हुन सक्छ। यदि एरेमा एउटा ड्राइभ असफल भयो भने, RAID नियन्त्रकले कुनै पनि छुटेको डाटा पुन: सिर्जना गर्न समानता जानकारी प्रयोग गर्दछ।

RAID 10 Kingston SSDs र Broadcom नियन्त्रकहरूमा आधारित

त्यसोभए, RAID 0 ले हामीलाई गति र पहुँच समयमा दुई गुणा वृद्धि प्रदान गर्दछ, र RAID 1 ले विश्वसनीयता प्रदान गर्दछ। आदर्श रूपमा, तिनीहरू संयुक्त हुनेछन्, र यहाँ RAID 10 (वा 1 + 0) उद्धारमा आउँछ। "दस" चार SATA SSD वा NVMe ड्राइभहरू (अधिकतम - 32) बाट भेला गरिएको छ र यसले "मिरर" को एरेलाई जनाउँछ, जसमा ड्राइभहरूको संख्या सधैं चारको गुणा हुनुपर्छ। यस एरेमा डाटा निश्चित ब्लक विभाजन प्रयोग गरेर लेखिएको छ (RAID 0 को मामलामा जस्तै) र ड्राइभहरू बीच स्ट्रिपिङ, RAID 1 एरेमा "ड्राइभहरू" मा प्रतिलिपिहरू फैलाउँदै। र ड्राइभका धेरै समूहहरूमा पहुँच गर्ने क्षमताको साथ। एकै समयमा, RAID 10 उच्च प्रदर्शन देखाउँछ।

RAID 10 धेरै मिरर गरिएका जोडीहरूमा डेटा स्ट्रिप गर्न सक्षम भएकोले, यसको मतलब यो जोडीमा एक ड्राइभको विफलतालाई सहन सक्छ। यद्यपि, यदि दुबै मिरर जोडीहरू (अर्थात, सबै चार ड्राइभहरू) असफल भएमा, त्यहाँ अपरिहार्य डाटा हानि हुनेछ। नतिजाको रूपमा, हामीले राम्रो गल्ती सहिष्णुता र विश्वसनीयता पनि पाउँछौं। तर ध्यान राख्नुहोस् कि, RAID 1 जस्तै, दसौं स्तर एरेले कुल क्षमताको आधा मात्र प्रयोग गर्दछ, र यसैले महँगो समाधान हो। र स्थापना गर्न पनि गाह्रो छ।

RAID 10 डाटा वेयरहाउसहरूसँग प्रयोगको लागि उपयुक्त छ जसमा मिरर गरिएको डिस्क समूहहरूको 100% रिडन्डन्सी आवश्यक छ, साथै RAID 0 को I/O कार्यसम्पादन बढेको छ। यो मध्यम आकारको डाटाबेस वा उच्च गल्ती सहिष्णुता आवश्यक पर्ने कुनै पनि वातावरणको लागि उत्तम समाधान हो। RAID 5 भन्दा।

RAID 50 Kingston SSDs र Broadcom नियन्त्रकहरूमा आधारित

स्तर 5 RAID सँग मिल्दोजुल्दो संयुक्त एरे, जुन स्तर 50 एरेबाट निर्मित स्तर 5 एरे हो। पहिले जस्तै, यस एरेको मुख्य लक्ष्य भनेको RAID XNUMX arrays मा डाटा विश्वसनीयता कायम राख्दै दोब्बर कार्यसम्पादन हासिल गर्नु हो। एकै समयमा, RAID XNUMX ले ड्राइभ असफल भएको अवस्थामा मानक RAID XNUMX भन्दा राम्रो लेखन कार्यसम्पादन र राम्रो डेटा सुरक्षा प्रदान गर्दछ। , र ड्राइभ मध्ये एक को विफलता को मामला मा छिटो रिकभरी को लागी सक्षम छ।

RAID 50 ड्राइभ समूहले डाटालाई साना ब्लकहरूमा विभाजन गर्दछ र त्यसपछि यसलाई प्रत्येक RAID 5 एरेमा स्ट्रिप गर्दछ। RAID 5 ड्राइभ समूहले पनि डाटालाई साना ब्लकहरूमा विभाजन गर्दछ, समानता गणना गर्दछ, ब्लकहरूमा तार्किक वा सञ्चालन गर्दछ, र त्यसपछि। डिस्क समूहमा प्रत्येक डिस्कको लागि डाटा ब्लक लेखन र समानता अपरेशनहरू प्रदर्शन गर्दछ।

र जब कुनै ड्राइभ असफल भएमा प्रदर्शन अनिवार्य रूपमा घटाइन्छ, यो RAID 5 एरेमा जत्तिकै महत्त्वपूर्ण हुँदैन, किनकि एउटा असफलताले एरेहरू मध्ये एउटालाई मात्र असर गर्छ, अर्कोलाई पूर्ण रूपमा सञ्चालनमा छोड्छ। वास्तवमा, RAID 50 आठ HDD/SSD/NVMe ड्राइभ विफलताहरूमा बाँच्न सक्छ यदि प्रत्येक असफल "डिस्क" छुट्टै RAID 5 एरेमा छ।

RAID 50 लाई उच्च विश्वसनीयता चाहिने अनुप्रयोगहरूको लागि उत्तम प्रयोग गरिन्छ र उच्च डेटा स्थानान्तरण दरहरू र RAID 10 भन्दा कम ड्राइभ लागतहरू कायम राख्दा उच्च संख्यामा अनुरोधहरू प्रशोधन गर्नुपर्छ। यद्यपि, RAID 50 array सेटअप गर्न न्यूनतम छवटा ड्राइभहरू आवश्यक पर्दछ। , लागत एक कारक रूपमा पूर्ण रूपमा बहिष्कृत छैन। RAID 50 को एक हानि यो हो कि, RAID 5 जस्तै, यसलाई जटिल नियन्त्रक चाहिन्छ: जस्तै हामी द्वारा उल्लेख पछिल्लो लेखमा MegaRAID 9460-16i Broadcom बाट।

यो पनि ध्यान दिन लायक छ कि RAID 50 सँग RAID 5 भन्दा कम डिस्क स्पेस प्रयोग छ समानता रेकर्डहरू राख्ने क्षमताको आवंटनका कारण। यद्यपि, यसमा अझै पनि अन्य RAID स्तरहरू भन्दा बढी प्रयोगयोग्य ठाउँ छ, विशेष गरी ती मिररिङ प्रयोग गर्ने। छवटा ड्राइभको न्यूनतम आवश्यकताको साथ, RAID 50 महँगो विकल्प हुन सक्छ, तर अतिरिक्त डिस्क स्पेसले कर्पोरेट डाटा सुरक्षित गरेर लागतलाई उचित ठहराउँछ। उच्च भण्डारण विश्वसनीयता, उच्च अनुरोध दरहरू, उच्च स्थानान्तरण दरहरू, र उच्च भण्डारण क्षमता आवश्यक पर्ने डाटाका लागि यस प्रकारको एरे सिफारिस गरिन्छ।

RAID 6 र RAID 60: हामीले तिनीहरूको बारेमा पनि बिर्सेका छैनौं

हामीले पाँचौं र पचासौं स्तरका arrays को बारेमा कुरा गरिसकेकाले, RAID 6 र RAID 60 जस्ता प्रकारका array संगठनहरू उल्लेख नगर्नु पाप हुनेछ।

RAID 6 को कार्यसम्पादन RAID 5 सँग मिल्दोजुल्दो छ, तर यहाँ कम्तिमा दुईवटा ड्राइभलाई समानता दिइएको छ, जसले एरेलाई डेटा गुमाए बिना दुईवटा ड्राइभको असफलताबाट बच्न अनुमति दिन्छ (RAID 5 मा, यो अवस्था अत्यधिक अवांछनीय छ)। यसले उच्च विश्वसनीयतामा परिणाम दिन्छ। अन्यथा, सबै कुरा पाँचौं स्तर एरेमा जस्तै छ: एक वा दुई डिस्कको विफलताको अवस्थामा, RAID नियन्त्रकले सबै छुटेको जानकारी पुन: सिर्जना गर्न समानता ब्लकहरू प्रयोग गर्दछ। यदि दुई ड्राइभहरू असफल भएमा, रिकभरी एकै साथ हुँदैन: पहिलो, पहिलो ड्राइभ पुन: एनिमेटेड हुन्छ, त्यसपछि दोस्रो। यसरी, दुई डाटा रिकभरी अपरेसनहरू प्रदर्शन गरिन्छ।

यो अनुमान गर्न सजिलो छ कि यदि RAID 50 लेभल 60 arrays को लेवल 6 array हो भने RAID 50 लेवल 8 array को लेवल 16 array हो जसको बारेमा हामीले भर्खर कुरा गर्यौ। अर्थात्, RAID भण्डारणको यो संगठनले तपाईंलाई RAID XNUMX ड्राइभको प्रत्येक समूहमा दुईवटा SSD हरूको हानिबाट बच्न अनुमति दिन्छ। सञ्चालनको सिद्धान्त हामीले RAID XNUMX खण्डमा कुरा गरेको जस्तै छ, तर असफलताहरूको सङ्ख्या। स्तर XNUMX एरेले XNUMX देखि XNUMX ड्राइभ सम्मको वृद्धिलाई सामना गर्न सक्छ। सामान्यतया, त्यस्ता एरेहरू अनलाइन ग्राहक सेवाको लागि प्रयोग गरिन्छ, जसमा उच्च त्रुटि सहिष्णुता आवश्यक हुन्छ।

संक्षेप:

यद्यपि मिररिङले RAID 50/60 भन्दा बढी दोष सहिष्णुता प्रदान गर्दछ, यो पनि धेरै ठाउँ चाहिन्छ। डाटाको मात्रा दोब्बर भएको हुनाले, तपाईंले रेकर्डिङ र जानकारी भण्डारणको लागि सर्भरमा स्थापित ड्राइभहरूको कुल क्षमताको मात्र 50% प्राप्त गर्नुहुन्छ। RAID 50/60 र RAID 10 बीच छनौट गर्दा सम्भवतः उपलब्ध बजेट, सर्भर क्षमता, र तपाईंको डेटा सुरक्षा आवश्यकताहरूमा निर्भर हुनेछ। यसबाहेक, लागत अगाडि आउँछ जब हामी SSD समाधानहरू (दुबै कर्पोरेट र उपभोक्ता वर्ग) को बारेमा कुरा गर्छौं।

महत्त्वपूर्ण रूपमा, हामी अब निश्चित रूपमा जान्दछौं कि SSD-आधारित RAID पूर्ण रूपमा सुरक्षित समाधान हो र आजको व्यवसायको लागि सामान्य अभ्यास हो। गृह प्रयोगको भागको रूपमा, यदि बजेटले अनुमति दिन्छ भने NVMe मा स्विच गर्ने कारण पनि छ। र यदि तपाइँसँग अझै प्रश्न छ भने, किन यो सबै आवश्यक छ, लेखको सुरुमा फर्कनुहोस् - हामीले पहिले नै यसको विस्तृत जवाफ दिएका छौं।

यो लेख Broadcom मा हाम्रा सहकर्मीहरूको सहयोगमा तयार गरिएको थियो, जसले किंग्स्टन इन्जिनियरहरूलाई उद्यम-वर्ग SATA/SAS/NVMe ड्राइभहरू परीक्षणको लागि आफ्नो नियन्त्रकहरू प्रदान गर्छन्। यस मैत्री सहजीवनको लागि धन्यवाद, ग्राहकहरूले उत्पादनबाट HBA र RAID नियन्त्रकहरूसँग किंग्स्टन ड्राइभहरूको विश्वसनीयता र स्थिरतामा शंका गर्नुपर्दैन। Broadcom.

Kingston उत्पादनहरु को बारे मा अधिक जानकारी मा पाउन सकिन्छ आधिकारिक वेबसाइट कम्पनी

स्रोत: www.habr.com