پدې مقاله کې به موږ د RAID صفونو تنظیم کولو مختلف لارو په اړه وغږیږو ، او د NVMe ملاتړ سره د لومړي هارډویر RAID کنټرولرونو څخه یو هم وښیو.
د RAID ټیکنالوژۍ ټول ډوله غوښتنلیکونه د سرور برخه کې موندل کیږي. د پیرودونکي برخې کې، یوازې سافټویر RAID0 یا RAID1 په دوه ډیسکونو کې ډیری وختونه کارول کیږي.
دا مقاله به د RAID ټیکنالوژۍ لنډه کتنه وړاندې کړي ، د دریو مختلف وسیلو په کارولو سره د RAID صفونو رامینځته کولو څرنګوالي په اړه یو لنډ لارښود ، او د هرې میتود په کارولو سره د مجازی ډیسک فعالیت پرتله کول.
RAID څه شی دی؟
د RAID ټیکنالوژۍ جامع تعریف ورکوي:
بريد (انجنی. د خپلواکو ډیسکونو بې ځایه لړۍ - د خپلواک (خپلواک) ډیسکونو بې ځایه سرې) - د ډیټا مجازی کولو ټیکنالوژي د څو فزیکي ډیسک وسیلو سره په منطقي ماډل کې یوځای کولو لپاره د غلطۍ زغم او فعالیت زیاتولو لپاره.
د ډیسک صفونو ترتیب او کارول شوي ټیکنالوژي په ټاکل شوي پورې اړه لري د RAID کچه. د RAID کچه په مشخصاتو کې معیاري شوي . دا د RAID ډیری کچې بیانوي، مګر تر ټولو عام RAID0، RAID1، RAID5 او RAID6 دي.
RAID0، یا سوریې، د RAID کچه ده چې دوه یا ډیر فزیکي ډرایو په یو منطقي ډرایو کې ترکیب کوي. د منطقي ډیسک حجم د فزیکي ډیسکونو حجمونو مجموعې سره مساوي دی چې په صف کې شامل دي. پدې RAID کچه کې هیڅ بې ځایه کیدنه شتون نلري ، او د یو ډرایو ناکامي کولی شي په مجازی ډیسک کې د ټولو معلوماتو له لاسه ورکولو لامل شي.
کچه د RAID1، یا هنداره، په دوه یا ډیرو ډیسکونو کې د معلوماتو ورته کاپي رامینځته کوي. د مجازی ډیسک اندازه د فزیکي ډیسکونو لږترلږه اندازې څخه ډیر نه وي. د RAID1 مجازی ډیسک کې ډاټا به تر هغه وخته موجود وي چې لږترلږه یو فزیکي ډیسک د صف څخه فعال وي. د RAID1 کارول بې ځایه اضافه کوي ، مګر یو خورا ګران حل دی ، ځکه چې د دوه یا ډیرو ډیسکونو په صفونو کې یوازې د یو ظرفیت شتون لري.
کچه د RAID5 د لوړ لګښت ستونزه حل کوي. د RAID5 کچې سره د سرې رامینځته کولو لپاره ، تاسو لږترلږه 3 ډیسکونو ته اړتیا لرئ ، او سرې د یو ډیسک ناکامۍ سره مقاومت لري. په RAID5 کې ډاټا د چکسمونو سره په بلاکونو کې زیرمه کیږي. د ډیټا ډیسکونو او چیکسم ډیسکونو ترمینځ هیڅ سخت ویش شتون نلري. په RAID5 کې چکسمونه د XOR عملیات پایله ده چې په N-1 بلاکونو کې پلي کیږي، هر یو د مختلف ډیسک څخه اخیستل شوي.
که څه هم د RAID صفونه بې ځایه زیاتوي او بې ځایه چمتو کوي، دوی د بیک اپ ذخیره کولو لپاره مناسب ندي.
د RAID صفونو ډولونو ته د لنډ سفر وروسته، تاسو کولی شئ هغه وسیلو او برنامو ته لاړ شئ چې تاسو ته اجازه درکوي د ډیسک سرې راټول او وکاروئ.
د RAID کنټرولر ډولونه
د RAID صفونو جوړولو او کارولو لپاره دوه لارې شتون لري: هارډویر او سافټویر. موږ به لاندې حلونه په پام کې ونیسو:
- د لینکس سافټویر RAID.
- Intel® مجازی RAID په CPU کې.
- LSI MegaRAID 9460-8i.
په یاد ولرئ چې د Intel® حل په چپسیټ کې پرمخ ځي، کوم چې دا پوښتنه راپورته کوي چې ایا دا د هارډویر یا سافټویر حل دی. د مثال په توګه، د VMWare ESXi هایپروایسر د VROC سافټویر په پام کې نیسي او په رسمي ډول یې ملاتړ نه کوي.
د لینکس سافټویر RAID
د لینکس OS کورنۍ کې د سافټویر RAID صفونه د پیرودونکي او سرور برخو دواړو کې خورا عام حل دی. ټول هغه څه چې تاسو ورته اړتیا لرئ یو صف رامینځته کړئ د mdadm یوټیلیټ او یو څو بلاک وسیلې دي. یوازینۍ اړتیا د لینکس سافټویر RAID په هغه ډرایو کې ځای په ځای کوي چې دا یې کاروي سیسټم ته د لاسرسي وړ بلاک وسیله وي.
د تجهیزاتو او سافټویر لپاره د لګښت نشتوالی د دې طریقې ښکاره ګټه ده. د لینکس سافټویر RAID د CPU وخت په قیمت کې د ډیسک سرې تنظیموي. د ملاتړ شوي RAID کچو لیست او د اوسني ډیسک صفونو حالت د mdstat فایل کې لیدل کیدی شي ، کوم چې د procfs روټ کې موقعیت لري:
root@grindelwald:~# cat /proc/mdstat
Personalities : [linear] [multipath] [raid0] [raid1] [raid10]
unused devices: <none>
د RAID کچې لپاره مالتړ د مناسب کرنل ماډل سره نښلولو سره اضافه کیږي، د بیلګې په توګه:
root@grindelwald:~# modprobe raid456
root@grindelwald:~# cat /proc/mdstat
Personalities : [linear] [multipath] [raid0] [raid1] [raid10] [raid6] [raid5] [raid4]
unused devices: <none>د ډیسک آری سره ټول عملیات د mdadm کمانډ لاین افادیت له لارې ترسره کیږي. د ډیسک سرې په یوه کمانډ کې راټول شوي:
mdadm --create --verbose /dev/md0 --level=1 --raid-devices=2 /dev/nvme1n1 /dev/nvme2n1د دې کمانډ اجرا کولو وروسته، د /dev/md0 بلاک وسیله به په سیسټم کې ښکاره شي، کوم چې تاسو د مجازی ډیسک په توګه استازیتوب کوي.
Intel® مجازی RAID په CPU کې
Intel® VROC معیاري هارډویر کیلي
Intel® Virtual RAID On CPU (VROC) د Intel® چپسیټونو پراساس د RAID صفونو رامینځته کولو لپاره د هارډویر او سافټویر ټیکنالوژي ده. دا ټیکنالوژي په عمده ډول د مور بورډونو لپاره شتون لري چې د Intel® Xeon® Scalable پروسیسرونو ملاتړ کوي. په ډیفالټ، VROC شتون نلري. د دې فعالولو لپاره، تاسو باید د VROC هارډویر جواز کیلي نصب کړئ.
د VROC معیاري جواز تاسو ته اجازه درکوي د 0، 1 او 10 RAID کچې سره ډیسک سرې رامینځته کړئ. پریمیم نسخه دا لیست د RAID5 ملاتړ سره پراخوي.
په عصري موربورډونو کې د Intel® VROC ټیکنالوژي د Intel® حجم مدیریت وسیلې (VMD) سره په ګډه کار کوي ، کوم چې د NVMe ډرایو لپاره د هوټ سویپ وړتیا چمتو کوي.
Intel® VROC معیاري جواز صفونه د سیټ اپ یوټیلیټ له لارې تنظیم شوي کله چې سرور بوټ شي. په ټب کې ژور په CPU توکي کې Intel® مجازی RAID ښکاري، چیرې چې تاسو کولی شئ د ډیسک سرې تنظیم کړئ.
په دوه ډرایو کې د RAID1 سرې رامینځته کول
Intel® VROC ټیکنالوژي خپل آستین لري. د VROC په کارولو سره جوړ شوي ډیسک سرې د لینکس سافټویر RAID سره مطابقت لري. دا پدې مانا ده چې د صفونو حالت په /proc/mdstat کې څارل کیدی شي او د mdadm له لارې اداره کیږي. دا "خصوصیت" په رسمي ډول د Intel لخوا ملاتړ کیږي. په سیټ اپ یوټیلیټ کې د RAID1 راټولولو وروسته ، تاسو کولی شئ په OS کې د ډرایو ترکیب وګورئ:
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>په یاد ولرئ چې تاسو نشئ کولی په VROC کې د mdadm په کارولو سره صفونه راټول کړئ (راټول شوي سرې به د لینکس SW RAID وي) ، مګر تاسو کولی شئ په دوی کې ډیسکونه بدل کړئ او سرې جلا کړئ.
LSI MegaRAID 9460-8i
د LSI MegaRAID 9460-8i کنټرولر بڼه
د RAID کنټرولر یو واحد هارډویر حل دی. کنټرولر یوازې د ډرایو سره کار کوي چې مستقیم ورسره وصل وي. دا RAID کنټرولر تر 24 NVMe ډرایو ملاتړ کوي. دا د NVMe ملاتړ دی چې دا کنټرولر د ډیری نورو څخه جلا کوي.
د هارډویر کنټرولر اصلي مینو
کله چې د UEFI حالت کاروئ ، د کنټرولر تنظیمات د سیټ اپ یوټیلیټ کې مدغم شوي. د VROC په پرتله، د هارډویر کنټرولر مینو خورا پیچلي ښکاري.
په دوه ډیسکونو کې د RAID1 رامینځته کول
په هارډویر کنټرولر کې د ډیسک آریونو تنظیم کولو څرنګوالي تشریح کول خورا نازک موضوع ده او کیدی شي د بشپړ مقالې لپاره دلیل وي. دلته به موږ په ساده ډول خپل ځان د ډیفالټ ترتیباتو سره د RAID0 او RAID1 رامینځته کولو پورې محدود کړو.
د هارډویر کنټرولر سره تړل شوي ډیسکونه عملیاتي سیسټم ته نه لیدل کیږي. پرځای یې ، کنټرولر ټول RAID سرې د SAS ډرایو په توګه "ماسک" کوي. ډرایو د کنټرولر سره وصل دي، مګر د ډیسک سرې برخه نه وي، د OS لخوا به د لاسرسي وړ نه وي.
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.سره له دې چې د SAS ډرایو په څیر پټ شوي، د NVMe صفونه به د PCIe سرعت سره کار وکړي. په هرصورت، دا ب featureه تاسو ته اجازه درکوي په میراث کې د NVMe څخه بوټ وکړئ.
د ازموینې موقف
د ډیسک صفونو تنظیم کولو هر میتود خپل فزیکي ګټې او زیانونه لري. مګر ایا د ډیسک صفونو سره کار کولو پرمهال د فعالیت توپیر شتون لري؟
د اعظمي انصاف ترلاسه کولو لپاره ، ټولې ازموینې به په ورته سرور کې ترسره شي. تشکیلات یې:
- 2x Intel® Xeon® 6240;
- 12x DDR4-2666 16 GB؛
- LSI MegaRAID 9460-8i؛
- Intel® VROC معیاري هارډویر کیلي؛
- 4x Intel® SSD DC P4510 U.2 2TB؛
- 1x Samsung 970 EVO Plus M.2 500GB.
د ازموینې واحدونه P4510 دي، چې یو نیم یې د مور بورډ سره وصل دی، او بل نیم یې د RAID کنټرولر سره. M.2 Ubuntu 20.04 پرمخ وړي او ازموینې به د fio نسخه 3.16 په کارولو سره پرمخ وړل کیږي.
ازمايښت
له هرڅه دمخه ، راځئ چې د ډیسک سره کار کولو پرمهال ځنډونه وګورو. ازموینه په یوه تار کې اجرا کیږي، د بلاک اندازه 4 KB ده. هره ازموینه 5 دقیقې دوام کوي. د پیل کولو دمخه، اړونده بلاک وسیله د I/O مهالویش کونکي په توګه هیڅ نه ټاکل کیږي. د فیو کمانډ داسې ښکاري:
fio --name=test --blocksize=4k --direct=1 --buffered=0 --ioengine=libaio --iodepth=1 --loops=1000 --runtime=300 --rw=<mode> --filename=<blkdev>د fio پایلو څخه موږ کلاټ 99.00٪ اخلو. پایلې په لاندې جدول کې ښودل شوي.
تصادفي لوستل، μs
تصادفي ثبت کول، μs
ټيکلی
112
78
لینکس SW RAID، RAID0
113
45
VROC، RAID0
112
46
LSI، RAID0
122
63
لینکس SW RAID، RAID1
113
48
VROC، RAID1
113
45
LSI، RAID1
128
89
ډیټا ته د لاسرسي پرمهال د ځنډ سربیره ، زه غواړم د مجازی ډرایو فعالیت وګورم او د فزیکي ډیسک فعالیت سره یې پرتله کړم. د فیو چلولو امر:
fio --name=test --blocksize=4k --direct=1 --buffered=0 --ioengine=libaio --loops=1000 --runtime=300 --iodepth=<threads> --rw=<mode> --filename=<blkdev>فعالیت د I/O عملیاتو له مخې اندازه کیږي. پایلې په لاندې جدول کې وړاندې کیږي.
تصادفي لوستل 1 موضوع، IOPS
تصادفي لیکل 1 موضوع، IOPS
تصادفي لوستل 128 تارونه، IOPS
تصادفي 128 سلسلې لیکل، IOPS
ټيکلی
11300
40700
453000
105000
لینکس SW RAID، RAID0
11200
52000
429000
232000
VROC، RAID0
11200
52300
441000
162000
LSI، RAID0
10900
44200
311000
160000
لینکس SW RAID، RAID1
10000
48600
395000
147000
VROC، RAID1
10000
54400
378000
244000
LSI، RAID1
11000
34300
229000
248000
دا لیدل اسانه دي چې د هارډویر کنټرولر کارول د سافټویر حلونو په پرتله ډیر ځنډ او د فعالیت اغیزه پایله کوي.
پایلې
د دوه ډیسکونو څخه د ډیسک آریونو رامینځته کولو لپاره د هارډویر حلونو کارول غیر معقول ښکاري. په هرصورت، داسې دندې شتون لري چیرې چې د RAID کنټرولر کارول جواز لري. د کنټرولرانو په راتګ سره چې د NVMe انٹرفیس ملاتړ کوي ، کارونکي فرصت لري چې په خپلو پروژو کې ګړندي SSDs وکاروي.
یوازې راجستر شوي کاروونکي کولی شي په سروې کې برخه واخلي. مهرباني وکړئ
ایا تاسو د RAID حلونه کاروئ؟
-
۸۵٪هو، د هارډویر حلونه 32
-
۸۵٪هو، د سافټویر حلونه 54
-
۸۵٪نه 18
-
۸۵٪RAID ته اړتیا نشته 4
108 کاروونکو رایه ورکړه. 14 کاروونکي منع شوي.
سرچینه: www.habr.com