RAID-контроллеры

RAID-устройства занимают центральное место в системе координации дискового пространства сервера, выполняя координирование и наблюдение за информацией, размещенной на сервере. Эти контроллеры оптимизируют дисковые операции, улучшая производительность и гарантируя сохранение данных.

Какова основная функция RAID-устройства?

Задачи, стоящие перед серверами, часто включают в себя быструю обработку информации и гарантирование ее сохранности даже в условиях потенциальных сбоев оборудования. Исходя из этого, опора на один диск в сервере может быть не лучшим решением. Такой подход актуален только при ограниченной нагрузке и когда сохранение данных не является приоритетом. Кроме того, объем информации, которую серверы обрабатывают, часто превышает тот, что может предложить диск. Естественно, с увеличением их количества возрастает риск отказа, особенно при активном использовании.

Для решения задач, связанных с производительностью и надежностью, применяются дисковые конфигурации. Это логически организованные блоки, объединяющие в себе разные накопители, например, HDD и SSD, под руководством RAID-системы. Для операционной системы такой конфигурации она представляется в виде единого дискового ресурса.

На рынке представлено множество разновидностей дисковых конфигураций, каждая из которых имеет свои особенности в плане производительности, надежности и минимального количества дисков. Выбор определенной зависит от специфики задач, потребностей и способностей RAID-устройства.

RAID-конфигурации можно разделить на несколько категорий:

1. На основе программного кода. Управление массивом дисков в этом случае лежит на плечах главного процессора сервера. Хотя это решение и менее оптимально с точки зрения производительности и надежности, оно широко применяется в некоторых случаях.
2. Встроенные в материнскую плату. Эти системы являются частью конструкции материнских плат. В процессе управления массивом задействован специфический микрочип, который может использовать ресурсы основного процессора. Многие из этих систем обладают собственным кэш-блоком. Они эффективнее и надежнее, чем решения на основе программного кода.
3. С уклоном на аппаратные средства. Такие системы могут быть реализованы как в виде дополнительных модулей к серверу, так и в виде независимых устройств. Они оснащены отдельными процессорами для управления массивом и, как правило, содержат кэш. Кроме того, предоставляют разнообразные интерфейсные решения для различных типов накопителей.

Даже если сервер уже оборудован встроенной RAID-конфигурацией, существует опция добавления внешнего контроллера для улучшения показателей.

В RAID-системах кэш выполняет функцию временного хранилища данных в процессе их обработки, что позволяет ускорить операции чтения и записи. Для обеспечения сохранности данных в кэше при возможных перебоях с питанием используются:

1. Аккумуляторные блоки (BBU), способные сохранять информацию до 3 дней.
2. Дополнительные флеш-модули с поддержкой конденсаторов. При возникновении проблем с электропитанием данные кэша сохраняются на этот флеш-накопитель, который благодаря высокой эффективности способен долгое время сохранять информацию.

Как только электропитание возвращается, контроллер незамедлительно начинает запись данных из кэша на диски. Если имеется аккумулятор, может быть активирован режим WriteBack, где контроллер подтверждает завершение записи, как только данные сохраняются в кэше, тем самым ускоряя следующие операции.

Некоторые устройства RAID-системы позволяют улучшить их работу путем дополнения кэш-памятью и добавления аккумулятора при его отсутствии. Размер кэша прямо коррелирует с производительностью и эффективностью управления RAID-схемами.

RAID-устройства в серверных системах известных брендов

Большая часть RAID-устройств от HP и Dell может работать с основными конфигурациями массивов. В то время как у IBM меньше универсальных устройств. В большинстве случаев требуется интеграция дополнительных модулей, что может вызвать определенные неудобства.

Отдельного внимания заслуживает особенность устройств RAID от IBM: многие из них используются в разных поколениях их серверов. В то время как HP и Dell предпочитают обновлять свои устройства с каждым новым поколением.

Как определиться с выбором RAID-устройства?

Планируя модернизацию сервера и выбор RAID-устройства, прежде всего учитывайте свои нужды.

Для вас приоритетна производительность, и вы не так озабочены сохранностью данных, или ищете оптимальное соотношение между надежностью и скоростью? Или вам требуется основной веб-сервер для разработки? В таком случае можно ограничиться экономичным устройством и настроить RAID 0 или 1, даже без использования дополнительной кэш-памяти.

Если же ваша цель – минимизировать расходы на дисковое пространство или использовать максимум доступного места, обратите внимание на RAID 5 или 50. Этот вариант отлично подойдет для архивации данных. В таком контексте лучше выбрать устройство с поддержкой необходимого RAID и средним размером кэша.

Создавая быстрые и надежные системы для баз данных или объемных файловых хранилищ, стоит приобретать высокоэффективные устройства с обширным кэшем и высокой пропускной способностью. Экономия на качественном устройстве может пагубно сказаться на эффективности всей системы.