В Biz Kingston drayverlari misolida "SSD-larda RAID-dan foydalanishimiz mumkinmi" degan savolni allaqachon ko'rib chiqdik, ammo biz buni faqat nol darajada qildik. Ushbu maqolada biz RAID massivlarining eng mashhur turlarida professional va uy NVMe echimlaridan foydalanish variantlarini tahlil qilamiz va kontrollerning muvofiqligi haqida gaplashamiz. Kingston disklari bilan.
Nima uchun sizga SSD-da RAID kerak?
SSD-ga asoslangan saqlash massivlarining HDD saqlash massivlariga nisbatan afzalliklari orasida diskka kirish vaqtini qisqartirish va yuqori o'qish/yozish unumdorligi kiradi. Biroq, ideal SSD-ga asoslangan RAID ishlashi protsessor, kesh, dasturiy ta'minot va apparatning optimal kombinatsiyasini talab qiladi. Bu omillarning barchasi birgalikda mukammal ishlaganda, SSD RAID massivi an'anaviy HDD-lar yordamida taqqoslanadigan konfiguratsiyadan sezilarli darajada oshib ketishi mumkin.
Oddiy SSD qattiq disklarga qaraganda kamroq quvvat sarflaydi, shuning uchun siz ko'p sonli SSD'larni RAID massiviga birlashtirganingizda, HDD RAID bilan solishtirganda energiya tejash korporativ energiya to'lovlari uchun ham arzonlashishi mumkin.
Biroq, SSD RAID cheklovlar va kamchiliklarga ega, jumladan, taqqoslanadigan sig'imli qattiq disklarga nisbatan har bir gigabayt bo'sh joy uchun yuqori narx. Va flesh-xotiraning nosozliklari orasidagi vaqt ma'lum miqdordagi qayta yozish tsikllari bilan cheklangan. Ya'ni, SSD drayverlari foydalanishga bog'liq bo'lgan ma'lum bir xizmat muddatiga ega: undagi ma'lumotlar qanchalik faol ravishda qayta yozilsa, haydovchi tezroq ishdan chiqadi. Boshqa tomondan, korporativ SSD-lar mexanik qattiq disklar bilan taqqoslanadigan yaxshi xizmat muddatiga ega.
Kingston SSD'lari Broadcom kontrollerlari bilan RAID rejimida qanday yashaydi
SSD drayverlari paydo bo'lishining boshida RAID dizaynlari ko'plab nuanslarga ega edi. Jumladan, kamroq nosozliklarga chidamli HDDlardan foydalanish tufayli. Qattiq holatdagi drayvlar magnit diskga asoslangan hamkasblariga qaraganda ancha ishonchli. Ma'lumki, SSD echimlarida harakatlanuvchi elementlar yo'q, shuning uchun mexanik shikastlanish nolga kamayadi. Uy kompyuteri va har qanday server darajasida siz UPS, kuchlanishdan himoya qiluvchi va hatto quvvat manbai bilan himoyalanganligingizni hisobga olsak, quvvat uzilishi tufayli qattiq holatdagi drayverlarning ishdan chiqishi ham dargumon.
Shu bilan birga, qattiq holatdagi drayvlar yana bir muhim afzalliklarga ega: xotira hujayralari yozish orqali eskirgan bo'lsa ham, ulardan ma'lumotlarni o'qish mumkin, ammo magnit disk shikastlangan bo'lsa, afsuski.
Bugungi kunda turli darajadagi RAID massivlarida SSD yechimlaridan foydalanish odatiy amaliyotdir. Asosiysi, kechikishi minimal bo'lgan to'g'ri SSD-larni tanlash. Bundan tashqari, har xil turdagi yuklarni qo'llab-quvvatlaydigan va har xil turdagi xotira, kontrollerlar va boshqa texnologiyalar asosida qurilgan drayvlar to'plamiga ega bo'lmaslik uchun bir xil ishlab chiqaruvchi va bir xil modeldagi SSD'lardan foydalanish idealdir. Ya'ni, agar biz RAID massivini yaratish uchun Kingston'dan to'rt yoki 16 NVMe SSD sotib olishga qaror qilsak, ularning barchasi bir xil seriya va model oralig'idan kelgan bo'lsa yaxshi bo'lardi.
Aytgancha, ichida Kingstondan NVMe SSD-lar haqida gapirganda, biz Broadcom kontrollerlarini misol tariqasida keltirganimiz bejiz emas edi. Haqiqat shundaki, ushbu qurilmalar uchun qo'llanmalar darhol mos keluvchi drayverlarni (shu jumladan, yuqorida aytib o'tilgan Amerika SSD ishlab chiqaruvchisining echimlarini) aniqlaydi, ular bilan boshqaruvchi benuqson ishlaydi. RAID uchun kontroller-SSD kombinatsiyasini tanlashda siz ushbu ma'lumotlarga tayanishingiz kerak.
Biz Kingston SSD-larning eng mashhur RAID turlarida ishlashini tahlil qilamiz - "1", "5", "10", "50"
Shunday qilib, "nol" RAID darajasi ma'lumotlarning ortiqcha bo'lishini ta'minlamaydi, balki faqat ish faoliyatini oshiradi. RAID 0 umuman ma'lumotlarni himoya qilmaydi, shuning uchun biz uni korporativ segmentda ko'rib chiqmaymiz. Boshqa tomondan, RAID 1 to'liq zaxirani ta'minlaydi, lekin unumdorlikni oshirishning oddiyligini ta'minlaydi va shuning uchun SSD-dan RAID massivini yaratishda unumdorlikni oshirish asosiy e'tibor bo'lmasa, e'tiborga olinishi kerak.
Kingston SSD va Broadcom kontrollerlariga asoslangan RAID 1
Shunday qilib, Broadcom MegaRAID 9460-16i boshqaruvchisiga asoslangan birinchi darajali RAID massivi bir-birining nusxasi bo'lgan ikkitadan 32 tagacha Kingston drayverlarini birlashtiradi va to'liq zaxirani ta'minlaydi. Agar an'anaviy HDD-lardan foydalanganda ma'lumotlarni yozish va o'qish tezligi HDD-ning o'zi bilan bir xil darajada saqlanib qolsa, NVMe SSD echimlaridan foydalanish bilan biz ishlashning o'n baravar oshishiga erishamiz. Ayniqsa, ma'lumotlarga kirish vaqti bo'yicha. Misol uchun, RAID 1000 serverida ikkita Kingston DC2M U.1 NVMe SSD bilan biz tasodifiy ma'lumotlarni o'qishda 350 000 IOPS va yozishda 75 000 IOPS olamiz.
Ketma-ket o'qish tezligi bo'yicha natijalar haydovchining xususiyatlariga mos keladi - 3200 MB / s. Ammo ikkala NVMe SSD ham ish holatida bo'lganligi sababli, ulardan ma'lumotlarni bir vaqtning o'zida o'qish mumkin, bu esa o'qish operatsiyalarini juda tez qiladi. Lekin yozish tezligi (2000 MB/s deb da'vo qilingan) sekinroq bo'ladi, chunki har bir yozish operatsiyasi ikki marta bajariladi.
RAID 1 kichik ma'lumotlar bazalari yoki nosozlikka chidamlilikni talab qiladigan, lekin kichik sig'imga ega bo'lgan har qanday boshqa muhit uchun ideal. Diskni aks ettirish, ayniqsa, falokatni tiklash stsenariylarida (bir oz ishlash jazosi bilan) foydalidir, chunki u massivdagi drayverlardan biri ishlamay qolsa, muhim ma'lumotlarni darhol "qayta jonlantirish" ni ta'minlaydi. Ammo bu himoya darajasi ma'lumotlarning aks ettirilgan nusxasidan ikki baravar ko'p saqlash hajmini talab qilganligi sababli (100 TB saqlash uchun 200 TB bo'sh joy kerak bo'ladi), ko'pgina korporativ tizimlar tejamkor saqlash opsiyalaridan foydalanadi: RAID 5 va RAID 6.
Kingston SSD va Broadcom kontrollerlariga asoslangan RAID 5
32-darajali RAID massivini tashkil qilish uchun bizga kamida uchta drayv kerak bo'ladi, ulardagi ma'lumotlar aralashtiriladi (massivdagi barcha drayverlarga tsiklik ravishda yoziladi), lekin takrorlanmaydi. Ularni tashkil qilishda ularning yanada murakkab tuzilishini hisobga olish kerak, chunki bu erda "checkssum" (yoki "parite") tushunchasi paydo bo'ladi. Ushbu kontseptsiya massivda kamida uchta drayverdan foydalanishni talab qiladigan XOR (shuningdek, eksklyuziv "OR") mantiqiy algebraik funktsiyasini anglatadi (maksimal XNUMX). Bunday holda, paritet haqida ma'lumot massivdagi barcha "disklarga" yoziladi.
Har birining sig‘imi 500 TB bo‘lgan to‘rtta Kingston DC3,84R SATA SSD disklari uchun biz 11,52 TB va nazorat summasi uchun 3,84 joy olamiz. Agar biz 16 TB sig‘imga ega 1000 ta Kingston DC2M U.7,68 NVMe drayverlarini RAID 115,2-darajasiga birlashtirsak, biz 7,68 TB yo‘qotish bilan 5 TBga ega bo‘lamiz. Ko'rib turganingizdek, qancha ko'p drayvlar bo'lsa, oxir-oqibat yaxshi bo'ladi. Bu ham yaxshi, chunki RAID 0-da qancha disklar ko'p bo'lsa, yozish operatsiyalari uchun umumiy unumdorlik shunchalik yuqori bo'ladi. Va chiziqli o'qish RAID XNUMX darajasiga etadi.
RAID 5 disk guruhi yuqori o'tkazuvchanlikni (ayniqsa katta fayllar uchun) va minimal quvvat yo'qotilishi bilan ortiqcha ishlashni ta'minlaydi. Massivni tashkil qilishning bu turi bir vaqtning o'zida ko'plab kichik kiritish/chiqarish (I/O) operatsiyalarini bajaradigan tarmoqlar uchun eng mos keladi. Ammo siz uni kichik yoki kichik bloklarda ko'p sonli yozish operatsiyalarini talab qiladigan vazifalar uchun ishlatmasligingiz kerak.
Yana bir nuance bor: agar NVMe drayverlaridan kamida bittasi ishlamay qolsa, RAID 5 buzilish rejimiga o'tadi va boshqa saqlash qurilmasining ishdan chiqishi barcha ma'lumotlar uchun juda muhim bo'lishi mumkin. Agar massivdagi bitta disk ishlamay qolsa, RAID kontrolleri barcha etishmayotgan ma'lumotlarni qayta yaratish uchun paritet ma'lumotlaridan foydalanadi.
Kingston SSD va Broadcom kontrollerlariga asoslangan RAID 10
Shunday qilib, RAID 0 bizga tezlik va kirish vaqtini ikki baravar oshiradi, RAID 1 esa ishonchlilikni ta'minlaydi. Ideal holda, ular birlashtiriladi va bu erda RAID 10 (yoki 1+0) yordamga keladi. "O'n" to'rtta SATA SSD yoki NVMe drayverlaridan (maksimal 32) yig'iladi va "oynalar" qatorini nazarda tutadi, ulardagi drayverlar soni har doim to'rtga ko'paytirilishi kerak. Ushbu massivdagi ma'lumotlar sobit bloklarga bo'linish (RAID 0 da bo'lgani kabi) va disklar o'rtasida chiziqlar bo'lib, nusxalarini RAID 1 massividagi "disklar" o'rtasida taqsimlash orqali yoziladi.Va bir vaqtning o'zida bir nechta disklar guruhiga kirish imkoniyati tufayli. , RAID 10 yuqori ish faoliyatini ko'rsatadi.
RAID 10 ma'lumotlarni bir nechta aks ettirilgan juftliklar bo'ylab tarqatish qobiliyatiga ega bo'lgani uchun, bu juftlikdagi bitta drayverning ishdan chiqishiga toqat qilishi mumkinligini anglatadi. Biroq, agar ikkala oyna juftligi (ya'ni, barcha to'rtta drayvlar) muvaffaqiyatsiz bo'lsa, ma'lumotlar yo'qolishi muqarrar. Natijada, biz ham yaxshi nosozliklarga chidamlilik va ishonchlilikka ega bo'lamiz. Ammo shuni yodda tutish kerakki, RAID 1 kabi, o'ninchi darajali massiv umumiy quvvatning faqat yarmidan foydalanadi va shuning uchun qimmat echimdir. Va sozlash qiyin.
RAID 10 aks ettirilgan disk guruhlarini 100 foiz zaxiralashni, shuningdek, RAID 0 ning yaxshilangan kiritish-chiqarish ish faoliyatini talab qiladigan maʼlumotlar doʻkonlari bilan foydalanish uchun javob beradi. Bu oʻrta oʻlchamdagi maʼlumotlar bazalari yoki xatolarga chidamlilikni talab qiluvchi har qanday muhit uchun eng yaxshi yechimdir. RAID 5 ga qaraganda.
Kingston SSD va Broadcom kontrollerlariga asoslangan RAID 50
O'ninchi darajali RAIDga o'xshash birlashtirilgan massiv, bu beshinchi darajali massivlardan yaratilgan nol darajali massiv. Avvalgidek, ushbu massivning asosiy maqsadi RAID 5 massivlarida ma'lumotlar ishonchliligini saqlab, ikki baravar ko'rsatkichga erishishdir.Ammo RAID 50 diskda ishlamay qolganda standart RAID 5 ga qaraganda yuqori yozish unumdorligini va ma'lumotlarni yaxshiroq himoya qilishni ta'minlaydi. drayverlardan biri ishlamay qolganda tezroq tiklanishi mumkin.
RAID 50 disk guruhi ma'lumotlarni kichikroq bloklarga bo'lib, so'ngra har bir RAID 5 massiviga tarqatadi.RAID 5 disk guruhi, o'z navbatida, ma'lumotlarni kichikroq bloklarga ajratadi, paritetni hisoblaydi, bloklarda mantiqiy YOKI operatsiyani bajaradi. , so'ngra disk guruhidagi har bir diskda ma'lumotlar blokini yozish va paritet amallarini bajaradi.
Drayvlardan biri ishlamay qolsa, unumdorlik muqarrar ravishda yomonlashadi, bu RAID 5 massividagi kabi muhim emas, chunki bitta nosozlik faqat massivlardan biriga ta'sir qiladi, ikkinchisi esa to'liq ishlaydi. Haqiqatan ham, agar har bir muvaffaqiyatsiz "haydovchi" alohida RAID 50 massivida bo'lsa, RAID 5 sakkiztagacha HDD/SSD/NVMe drayveri nosozliklariga bardosh bera oladi.
RAID 50 yuqori ishonchlilikni talab qiluvchi ilovalar uchun eng yaxshi qoʻllaniladi va RAID 10 ga qaraganda yuqori maʼlumotlarni uzatish tezligi va haydovchining narxini pastroq saqlash bilan birga koʻp sonli soʻrovlarni bajarishi kerak. Biroq, RAID 50 massivini sozlash uchun kamida oltita drayver kerak boʻlgani uchun xarajat. omil sifatida butunlay inkor etilmaydi. RAID 50 ning kamchiliklaridan biri shundaki, u RAID 5 kabi murakkab kontrollerni talab qiladi: masalan: oxirgi maqolada Broadcom'dan.
Shuni ham ta'kidlash joizki, RAID 50 RAID 5 ga qaraganda kamroq foydalanish mumkin bo'lgan disk maydoniga ega, chunki paritet yozuvlarini o'z ichiga olish imkoniyati ajratilgan. Biroq, u boshqa RAID darajalariga, ayniqsa aks ettirishdan foydalanadiganlarga qaraganda ko'proq foydalanish mumkin bo'lgan joyga ega. Minimal oltita disk talabi bilan RAID 50 qimmat variant bo'lishi mumkin, ammo qo'shimcha disk maydoni korporativ ma'lumotlarni himoya qilish orqali qimmatga tushadi. Ushbu turdagi massiv yuqori saqlash ishonchliligi, yuqori so'rovlar tezligi, yuqori uzatish tezligi va katta saqlash hajmini talab qiladigan ma'lumotlar uchun tavsiya etiladi.
RAID 6 va RAID 60: biz ular haqida ham unutganimiz yo'q
Biz allaqachon beshinchi va ellikinchi darajali massivlar haqida gapirganimiz sababli, RAID 6 va RAID 60 kabi massivlarni tashkil qilish turlarini eslatib o'tmaslik uyat bo'lardi.
RAID 6 ning ishlashi RAID 5 ga o'xshaydi, ammo bu erda kamida ikkita drayverlar paritet nazoratiga bo'ysunadi, bu massivga ma'lumotlarni yo'qotmasdan ikkita drayverning ishdan chiqishidan omon qolish imkonini beradi (RAID 5da bu holat juda istalmagan). Bu yuqori ishonchlilikni ta'minlaydi. Aks holda, hamma narsa XNUMX-darajali massivdagi kabi bo'ladi: agar bitta yoki ikkita disk ishlamay qolsa, RAID tekshirgichi barcha etishmayotgan ma'lumotlarni qayta yaratish uchun paritet bloklaridan foydalanadi. Agar ikkita drayv ishlamay qolsa, tiklash bir vaqtning o'zida sodir bo'lmaydi: birinchi disk birinchi navbatda tiklanadi, keyin ikkinchisi. Shunday qilib, ikkita ma'lumotni tiklash operatsiyalari amalga oshiriladi.
Agar RAID 50 beshinchi darajali massivlarning nol darajali massivi bo‘lsa, RAID 60 biz hozir aytib o‘tgan oltinchi darajali massivlarning nol darajali massivi ekanligini taxmin qilish qiyin emas. Ya'ni, RAID saqlashning bunday tashkil etilishi RAID 6 drayverlarining har bir guruhida ikkita SSD yo'qolishidan omon qolishga imkon beradi.Faoliyat printsipi biz RAID 50 haqidagi bo'limda gaplashganimizga o'xshaydi, ammo muvaffaqiyatsizliklar soni oltmishinchi darajali massiv 8 dan 16 drayvergacha o'sishiga bardosh bera oladi. Odatda, bunday massivlar yuqori nosozliklarga chidamlilikni talab qiladigan onlayn mijozlarga xizmat ko'rsatish uchun ishlatiladi.
Xulosa:
Ko'zgu RAID 50/60 dan ko'ra ko'proq nosozliklarga chidamliligini ta'minlasa-da, u ko'proq joy talab qiladi. Ma'lumotlar miqdori ikki baravar ko'payganligi sababli, siz serverda ma'lumotlarni yozib olish va saqlash uchun o'rnatilgan drayverlarning umumiy hajmining atigi 50 foizini olasiz. RAID 50/60 va RAID 10 o'rtasidagi tanlov sizning mavjud byudjetlaringizga, server sig'imi va ma'lumotlarni himoya qilish ehtiyojlaringizga bog'liq bo'lishi mumkin. Bundan tashqari, SSD echimlari (ham korporativ, ham iste'molchi sinfi) haqida gapirganda, xarajatlar birinchi o'ringa chiqadi.
Endi biz SSD-ga asoslangan RAID zamonaviy biznes uchun mutlaqo xavfsiz echim va odatiy amaliyot ekanligini aniq bilishimiz bir xil darajada muhimdir. Uyda foydalanish uchun, agar byudjet imkon bersa, NVMe-ga o'tish uchun ham sabab bor. Va agar sizda bularning barchasi nima uchun kerakligi haqida hali ham savolingiz bo'lsa, maqolaning boshiga qayting - biz allaqachon unga batafsil javob berdik.
Ushbu maqola Kingston muhandislariga korporativ toifadagi SATA/SAS/NVMe drayverlarini sinovdan o'tkazish uchun o'z kontrollerlarini taqdim etadigan Broadcom'dagi hamkasblarimiz ko'magida tayyorlangan. Ushbu do'stona simbioz tufayli mijozlar ishlab chiqarilgan HBA va RAID kontrollerlari bilan Kingston drayverlarining ishonchliligi va barqarorligiga shubha qilishlari shart emas. .
Kingston mahsulotlari haqida batafsil ma'lumotni quyidagi manzilda topishingiz mumkin kompaniya.
Manba: www.habr.com