Raid контроллер для сервера

RAID-контроллер предназначен для создания массивов, где можно хранить большое количество важной информации. Он объединяет физические и твердотельные носители, в результате чего они отображаются на сервере в качестве единого хранилища. При правильном выборе девайса можно значительно увеличить производительность системы, но важно при этом добиться того, чтобы вся информация находилась в сохранности при взаимодействии с ним. Эффективное решение можно выбрать, сопоставив параметры контроллера с характеристиками сервера и всего используемого оборудования, а также потребностями оператора.

Raid Контроллер

Основная задача контроллера – управлять информацией, размещенной на сервере, и предоставлять последнему возможность использовать массив. Последний включает в себя внутреннюю память сервера, а также мощности дополнительных дисков и накопителей. Если контроллер работает корректно, все носители воспринимаются сервером в качестве одного блока, куда можно отправлять данные. Девайс осуществляет разбивку данных по разделам, после чего самостоятельно распределяет их на диски в заранее определенной последовательности. Качественно выбранное оборудование позволяет улучшить производительность системы.

Что такое RAID-контроллер?

Контроллер представляет собой дополнительное устройство, осуществляющее распределение большого количества информации по секторам подключенных к серверу девайсов. Он может быть аппаратным, программным или интегрированным. Первая разновидность контроллера наиболее популярна, поскольку она не использует ресурсы операционной системы и не «тормозит» работу системы. Программные контроллеры являются утилитами в составе «материнки», они напрямую зависят от загруженности ЦП и ОС, поэтому опытные сервисные инженеры предпочитают заменять их при первой же возможности. Интегрированные – задействуют ЦП лишь частично, в основном используя свои ресурсы.

RAID-контроллеры в серверах «большой тройки»

К «большой тройке» принято относить компании Lenovo, HP и Dell, эти производители создают оборудование, используя абсолютно разные модели контроллеров. Например, Lenovo предлагает ServeRaid, который способен работать с различным оборудованием этого производителя и дополнительными контроллерами разного уровня. Для продуктов HP могут подойти аппаратные или встроенные контроллеры Smart Array, которые позволяют работать с внешними накопителями SSD. Среди флагманов Dell – HBA, эти контроллеры подходят для операторов, предпочитающих держать важную информацию на внешних накопителях.

Как выбрать подходящий контроллер?

Подбор контроллера следует осуществлять, ориентируясь на потребности оператора. Огромную роль будет играть имеющийся бюджет, при наличии достаточного количества средств лучше всего покупать аппаратные решения, они более надежны. Программные контроллеры подходят больше для устройств, которые работают с малым количеством данных. Не рекомендуется гнаться исключительно за производительностью и приобретать RAID 0, поскольку он при нештатной ситуации может выйти из строя и не сохранить важную для пользователя информацию. Оптимальным вариантом может являться 5 или 6 конфигурация контроллера.

RAID-контроллер: зачем нужен и как выбрать

RAID-контроллер необходим серверу для качественной обработки информации, содержащейся не только в самом устройстве, но и за его пределами. Контроллер объединяет все внешние и внутренние носители информации в единое целое, и может разбивать данные так, чтобы они дублировались по всем секторам. Выбор контроллера следует осуществлять, руководствуясь потребностями системы. Он должен соответствовать по своим критериям используемому оборудованию, можно использовать официальный сайт производителя для проверки совместимости. При необходимости замены действующего контроллера рекомендуется выбирать девайс, близкий по параметрам.

Базовые уровни модели raid

Все существующие сегодня RAID-контроллеры были созданы на основе базовых конфигураций – 0 и 1. При использовании первой вся информация делится на блоки, контроллер заполняет ими все свободное пространство на всех носителях: внутренних и внешних. Он обеспечивает высокую производительность, однако плох отсутствием избыточности – если один компонент массива перестанет функционировать, данные пропадут. RAID 1 дублирует информацию на все диски, задействованные в массиве, что позволяет рассчитывать на ее сохранность, но здесь есть нюанс – фактически можно использовать примерно 50% от общего объема носителей.

Комбинированные уровни

К ним относятся конфигурации 5 и 10. В первом случае все данные разделяются по принципу четности, после чего контроллер отправляет их абсолютно на все емкости, задействованные в массиве. Если один диск перестанет функционировать, удастся продолжить работу и избежать потери информации. Но RAID 5 очень плохо восстанавливается после поломок – падает производительность. Конфигурация 10 сочетает в себе параметры RAID 0 и RAID 1, вся информация дублируется, а затем делится и распределяется по нескольким дискам. Такой контроллер может функционировать, даже если несколько дисков выйдут из строя, но содержать его трудно.

Нестандартные уровни raid

Не так давно появился RAID 6, который только начинают использовать для работы с серверами и массивами. Он напоминает 5 конфигурацию, поскольку использует принцип четности, однако здесь он – двойной. Подобный подход к работе позволяет системе продолжить работу при сбоях сразу в двух дисковых пространствах. Есть и недостаток – необходимо использовать как минимум 4 накопителя для организации работы массива с этим контроллером, кроме того, он по своей производительности гораздо скромнее конфигурации 5. На текущий момент RAID 6 встречается достаточно редко, поэтому необходимо с осторожностью подходить к его покупке.

Аппаратные raid-контроллеры

Аппаратные контроллеры являются наиболее удобным решением для организации массива. Они отличаются от прочих тем, что никак не задействуют ресурсы центрального процессора, а обладают встроенными мощностями для работы с информацией и прочим оборудованием. Соединить их с прочими девайсами можно при помощи специализированного кабеля, важно предварительно проверить, чтобы они были сочетаемы друг с другом. Стоимость аппаратных устройств выше, однако с их помощью можно значительно увеличить производительность устройства, а также обеспечить сохранность наиболее важной информации.

Дополнительные функции raid-контроллеров

Кроме своей основной функции, RAID-контроллеры активно используют кэш для хранения данных до их отправки на носители. Некоторые устройства поддерживают возможность менять неисправные диски без полного отключения системы, что очень удобно для операторов, нуждающихся в бесперебойной работе. С помощью контроллера можно отслеживать текущее состояние дисков, а также восстанавливать данные, если они были повреждены в результате сбоя. При помощи встроенного помощника оператор с контроллером может создавать собственные массивы и шифровать информацию. Некоторые устройства предоставляют поддержку резервного питания, которое начинает работать при перебоях с электроэнергией.

Сравнение уровней raid

Выбор контроллера необходимо осуществлять, ориентируясь на их уровни. Наиболее простые – 0 и 1, их рекомендуется использовать на устройствах, не требующих обработки большого количества информации. 5 и 6 – более сложные уровни, однако они основаны на принципе деления данных на блоке с использованием единожды или дважды четного принципа. На 10 уровне контроллер совмещает в себе функции 0 и 1, его можно использовать для работы с базами данных. Для крупных массивов можно использовать 50 уровень, в котором сочетаются функции RAID 5 и 0, или же 60-ый, совмещающий в себе функционал 0 и 6. Необходимый уровень следует выбирать, ориентируясь на потребность оператора.

Программный raid

Программный RAID-контроллер представляет собой утилиту, функционирующую при помощи «материнки» и ЦП. Этот вариант подойдет для нетребовательных пользователей, которым неважны параметры быстродействия. Настройка такого контроллера осуществляется при помощи BIOS, в нем можно установить параметры, позволяющие сохранять данные и распределять их на внешние носители. В качестве недостатка этого вида контроллера можно выделить возможное замедление общей работы системы, возникающее при большом количестве единовременно выполняемых задач. ЦП не всегда может отдавать свои ресурсы без ущерба для работы.

Дальнейшее развитие идеи raid

Производители продолжают развивать контроллеры, и в ближайшее время могут задуматься об их объединении с облачными хранилищами, это позволит снизить количество требуемых физических носителей для хранения информации. Также в ближайшем будущем могут появиться более усовершенствованные алгоритмы, позволяющие программному RAID не тратить слишком много ресурсов ЦП. Также появятся новые вариации RAID, уже ведется разработка конфигурации 7, которая в теории сможет помочь контроллеру освоить динамическое предоставление ресурсов и соединить это с уже существующими комбинациями.

Недостатки raid

Самый главный недостаток RAID-контроллеров связан со сложностью настройки, далеко не все пользователи смогут выполнить ее самостоятельно. Если настройка девайса была проведена с ошибкой, возникает риск потерять информацию или существенно снизить общую производительность массива. Отказоустойчивость контроллеров высока, однако сбои, влекущие за собой потерю данных, вполне вероятны. Чем больше массив – тем дольше RAID будет восстанавливаться после перерывов, вызванных внешними факторами. Кроме всего прочего, далеко не все RAID целиком используют имеющееся пространство накопителей.

Коррелированные сбои

Под такими сбоями понимается ситуация, при которой часть дисков одномоментно перестает функционировать или же быстро и последовательно теряет работоспособность. Это может происходить из-за возрастных особенностей дисков, перебоев с электропитанием, дефекта контроллера. В некоторых случаях к таким проблемам могут привести некорректно выполненные настройки RAID и ошибки в работе программного обеспечения. Оборудование должно быть защищено от физического воздействия, поскольку даже легкая вибрация способна навредить функциональности дисковых накопителей. Нивелировать возможные последствия можно при помощи бэкапов и контроля за состоянием оборудования.

Несовместимость конфигураций

Конфигурации RAID должны быть использованы по определенному принципу. Использовать абсолютно все вариации в одном и том же массиве нельзя, а для работы с парами (0 и 1, 5 и 10 и т.д.) нужно проводить отладку в BIOS. Не получится создать единое пространство в том случае, если используются дисковые накопители с различными объемами от абсолютно разных производителей. Аналогичная ситуация возникнет при различных скоростях обработки информации у компонентов массива. Иногда конфигурации нельзя совместить из-за некорректных настроек оборудования в BIOS, это можно исправить при помощи технической документации.