Cietā diska savienojuma saskarnes: SCSI, SAS, Firewire, IDE, SATA. Bezprecedenta seriālo interfeisu savietojamība SAS savienotāju veidi

Ievads

Paskaties uz modernajiem mātesplatēm(vai pat dažas vecākas platformas). Vai tiem ir nepieciešams īpašs RAID kontrolieris? Lielākajai daļai mātesplašu ir trīs gigabitu SATA pieslēgvietas, kā arī audio un tīkla adapteri. Lielākā daļa mūsdienu mikroshēmojumu, piemēram, AMD A75 Un Intel Z68, atbalsta SATA 6 Gb/s. Vai ar šādu mikroshēmojumu atbalstu, jaudīgu procesoru un I/O portiem ir nepieciešamas papildu atmiņas kartes un atsevišķs kontrolleris?

Vairumā gadījumu regulāri lietotāji var izveidot RAID 0, 1, 5 un pat 10 masīvus, izmantojot mātesplatē iebūvētos SATA portus un īpašu programmatūru, vienlaikus panākot ļoti augstu veiktspēju. Bet gadījumos, kad nepieciešams sarežģītāks RAID līmenis - 30, 50 vai 60, augstāks diska pārvaldības vai mērogojamības līmenis, tad mikroshēmojuma kontrolleri var netikt galā ar situāciju. Šādos gadījumos ir nepieciešami profesionāla līmeņa risinājumi.

Šādos gadījumos jūs vairs neaprobežojaties tikai ar SATA uzglabāšanas sistēmām. Liels skaits speciālo karšu nodrošina atbalstu SAS (serial-Attached SCSI) vai Fibre Channel (FC) diskdziņiem, un katra no šīm saskarnēm sniedz unikālas priekšrocības.

SAS un FC profesionāliem RAID risinājumiem

Katrai no trim saskarnēm (SATA, SAS un FC) ir savi plusi un mīnusi; nevienu no tiem nevar bez ierunām saukt par labāko. Uz SATA balstīto disku stiprās puses ir liela ietilpība un zemā cena apvienojumā ar lieliem datu pārraides ātrumiem. SAS diskdziņi ir slaveni ar savu uzticamību, mērogojamību un lielo I/O ātrumu. FC uzglabāšanas sistēmas nodrošina nemainīgu un ļoti augstu datu pārraides ātrumu. Daži uzņēmumi joprojām izmanto Ultra SCSI risinājumus, lai gan tie var apstrādāt tikai līdz 16 ierīcēm (viens kontrolleris un 15 diskdziņi). Turklāt joslas platums šajā gadījumā nepārsniedz 320 MB/s (Ultra-320 SCSI gadījumā), kas nevar konkurēt ar modernākiem risinājumiem.

Ultra SCSI ir profesionālu uzņēmumu uzglabāšanas risinājumu standarts. Tomēr SAS kļūst arvien populārāks, jo piedāvā ne tikai ievērojami lielāku joslas platumu, bet arī lielāku elastību, strādājot ar jauktām SAS/SATA sistēmām, ļaujot optimizēt izmaksas, veiktspēju, pieejamību un ietilpību pat vienā JBOD (disku komplektā) . Turklāt daudziem SAS diskiem ir divi porti atlaišanas nolūkos. Ja viena kontrollera karte neizdodas, piedziņas pārslēgšana uz citu kontrolieri ļauj izvairīties no visas sistēmas kļūmes. Tādējādi SAS nodrošina augstu visas sistēmas uzticamību.

Turklāt SAS ir ne tikai punkts-punkts protokols kontroliera un atmiņas ierīces savienošanai. Tas atbalsta līdz 255 atmiņas ierīcēm katrā SAS portā, izmantojot paplašinātāju. Izmantojot divu līmeņu SAS paplašinātāja dizainu, teorētiski ir iespējams pievienot 255 x 255 (vai nedaudz vairāk nekā 65 000) atmiņas ierīces vienai SAS saitei, ja kontrolieris to spēj atbalstīt. liels skaitlis ierīces.

Adaptec, Areca, HighPoint un LSI: četru SAS RAID kontrolleru testi

Šajā salīdzināšanas testā mēs pārbaudām moderno SAS RAID kontrolleru veiktspēju, ko pārstāv četri produkti: Adaptec RAID 6805, Areca ARC-1880i, HighPoint RocketRAID 2720SGL un LSI MegaRAID 9265-8i.

Kāpēc SAS, nevis FC? No vienas puses, SAS mūsdienās ir visinteresantākā un atbilstošākā arhitektūra. Tas nodrošina tādas funkcijas kā zonējums, kas ir ļoti pievilcīgs profesionāliem lietotājiem. No otras puses, FC loma profesionālajā tirgū samazinās, un daži analītiķi pat prognozē tā pilnīgu bojāeju, pamatojoties uz piegādāto cieto disku skaitu. Pēc IDC ekspertu domām, FC nākotne izskatās diezgan drūma, taču SAS cietie diski 2014. gadā var pretendēt uz 72% no uzņēmuma cieto disku tirgus.

Adaptec RAID 6805

Mikroshēmu ražotājs PMC-Sierra 2010. gada beigās laida klajā RAID 6 kontrolleru saimes Adaptec by PMC sēriju. 6. sērijas kontrolleru karšu pamatā ir divkodolu SRC 8x6 GB ROC (RAID on Chip) kontrolleris, kas atbalsta 512 MB kešatmiņu un līdz 6 Gb/s vienam SAS portam. Ir trīs zema profila modeļi: Adaptec RAID 6405 (4 iekšējie porti), Adaptec RAID 6445 (4 iekšējie un 4 ārējie porti) un mūsu pārbaudītais Adaptec RAID 6805 ar astoņiem iekšējiem portiem, kas maksā aptuveni 460 USD. .

Visi modeļi atbalsta visu līmeņu JBOD un RAID — 0, 1, 1E, 5, 5EE, 6, 10, 50 un 60.

Savienots ar sistēmu caur x8 interfeisu PCI Express 2.0, Adaptec RAID 6805 atbalsta līdz 256 ierīcēm, izmantojot SAS paplašinātāju. Saskaņā ar ražotāja specifikācijām stabilais datu pārraides ātrums sistēmai var sasniegt 2 GB/s, bet maksimālais ātrums var sasniegt 4,8 GB/s agregētajā SAS portā un 4 GB/s PCI Express interfeisā - pēdējais cipars ir maksimālā teorētiski iespējamā vērtība PCI Express 2.0x kopnei.

ZMCP bez atbalsta

Mūsu pārskatīšanas vienībā bija Adaptec Falsh Module 600, kas izmanto nulles uzturēšanas kešatmiņas aizsardzību (ZMCP) un neizmanto mantoto akumulatora rezerves vienību (BBU). ZMCP modulis ir bloks ar 4 GB NAND zibatmiņas mikroshēmu, kas tiek izmantota Rezerves kopija kontrollera kešatmiņa strāvas padeves pārtraukuma gadījumā.

Tā kā kopēšana no kešatmiņas uz zibspuldzi ir tik ātra, Adaptec strāvas padevei izmanto kondensatorus, nevis baterijas. Kondensatoru priekšrocība ir tā, ka tie var darboties tik ilgi, cik pašas kartes, savukārt rezerves baterijas ir jāmaina ik pēc dažiem gadiem. Turklāt, kad dati ir iekopēti zibatmiņā, tie var palikt tur vairākus gadus. Salīdzinājumam, jums parasti ir aptuveni trīs dienas datu glabāšanas laiks, pirms tiek zaudēta kešatmiņā saglabātā informācija, liekot jums steigties ar datu atkopšanu. Kā norāda nosaukums, ZMCP ir risinājums, kas var izturēt strāvas padeves pārtraukumus.

Performance

Adaptec RAID 6805 RAID 0 režīmā zaudē mūsu straumēšanas lasīšanas/rakstīšanas testos. Turklāt RAID 0 nav tipisks gadījums uzņēmumam, kuram nepieciešama datu aizsardzība (lai gan to var izmantot arī video renderēšanas darbstacijā). Secīgā lasīšana notiek ar ātrumu 640 MB/s, bet secīgās rakstīšanas ātrums ir 680 MB/s. Šiem diviem parametriem LSI MegaRAID 9265-8i mūsu testos ieņem augstāko pozīciju. Adaptec RAID 6805 labāk darbojas RAID 5, 6 un 10 testos, taču tas nav absolūts līderis. Tikai SSD konfigurācijā Adaptec kontrolleris sasniedz ātrumu līdz 530 MB/s, taču to pārspēj Areca un LSI kontrolleri.

Adaptec karte automātiski atpazīst to, ko tā sauc par HybridRaid konfigurāciju, kas sastāv no HDD un SSD maisījuma, piedāvājot RAID līmeni no 1 līdz 10 šādā konfigurācijā. Šī karte pārspēj konkurentus, pateicoties tās īpašajiem lasīšanas/rakstīšanas algoritmiem. Tie automātiski novirza lasīšanas darbības uz SSD un rakstīšanas darbības gan uz cieto disku, gan uz SSD. Tādējādi lasīšanas darbības darbosies kā sistēmā, kurā ir tikai SSD, un rakstīšana darbosies ne sliktāk kā sistēmā ar cietajiem diskiem.

Tomēr mūsu testa rezultāti neatspoguļo teorētisko situāciju. Izņemot Web servera etalonus, kuros darbojas hibrīdsistēmas datu pārsūtīšanas ātrums, hibrīds SSD sistēma un cietie diski nevar pietuvoties SSD sistēmas ātrumam.

Adaptec kontrolleris HDD I/O veiktspējas testā darbojas daudz labāk. Neatkarīgi no etalona veida (datubāze, failu serveris, tīmekļa serveris vai darbstacija), RAID 6805 kontrolieris ir vienāds ar Areca ARC-1880i un LSI MegaRAID 9265-8i, un ieņem pirmo vai otro vietu. Tikai HighPoint RocketRAID 2720SGL vada I/O testu. Ja cietos diskus aizstājat ar SSD, tad LSI MegaRAID 9265-8i ievērojami pārspēj pārējos trīs kontrollerus.

Programmatūras instalēšana un RAID iestatīšana

Adaptec un LSI ir labi organizēti, ērti lietojami RAID pārvaldības rīki. Pārvaldības rīki ļauj administratoriem gūt labumu attālināta piekļuve kontrolieriem, izmantojot tīklu.

Masīva uzstādīšana

Areca ARC-188oi

Areca arī ievieš ARC-1880 sēriju 6 Gb/s SAS RAID kontrolleru tirgus segmentā. Saskaņā ar ražotāja teikto, mērķa lietojumprogrammas svārstās no NAS lietojumprogrammām un uzglabāšanas serveriem līdz augstas veiktspējas skaitļošanai, dublēšanai, drošībai un mākoņdatošanai.

Pārbaudītus ARC-1880i paraugus ar astoņiem ārējiem SAS portiem un astoņām PCI Express 2.0 interfeisa joslām var iegādāties par 580 USD. Zemā profila karte, kas ir vienīgā karte mūsu komplektā ar aktīvo dzesētāju, ir veidota ap 800 MHz ROC ar atbalstu 512 MB DDR2-800 datu kešatmiņai. Izmantojot SAS paplašinātājus, Areca ARC-1880i atbalsta līdz pat 128 uzglabāšanas sistēmām. Lai saglabātu kešatmiņas saturu strāvas padeves pārtraukuma laikā, sistēmai pēc izvēles var pievienot akumulatora barošanas avotu.

Papildus vienam režīmam un JBOD kontrolleris atbalsta RAID līmeņus 0, 1, 1E, 3, 5, 6, 10, 30, 50 un 60.

Performance

Areca ARC-1880i labi darbojas RAID 0 lasīšanas/rakstīšanas testos, sasniedzot 960 MB/s lasīšanas un 900 MB/s rakstīšanas ātrumu. Šajā konkrētajā testā ātrāks ir tikai LSI MegaRAID 9265-8i. Areca kontrolieris nepieviļ arī citos etalonos. Gan strādājot ar cietajiem diskiem, gan ar SSD, šis kontrolieris vienmēr aktīvi sacenšas ar testa uzvarētājiem. Lai gan Areca kontrolleris bija līderis tikai vienā etalonā (secīgā nolasīšana RAID 10), tas uzrādīja ļoti augstus rezultātus, piemēram, lasīšanas ātrums 793 MB/s, savukārt ātrākais konkurents LSI MegaRAID 9265-8i uzrādīja tikai 572 MB/s

Tomēr secīga informācijas pārraide ir tikai viena attēla daļa. Otrais ir I/O veiktspēja. Areca ARC-1880i arī šeit darbojas lieliski, konkurējot ar vienādiem nosacījumiem ar Adaptec RAID 6805 un LSI MegaRAID 9265-8i. Līdzīgi kā uzvara datu pārraides ātruma etalonā, Areca kontrolleris uzvarēja arī vienā no ievades/izvades testiem - Web servera etalonā. Areca kontrolleris dominē Web servera etalonā RAID 0, 5 un 6 līmenī, un RAID 10 gadījumā Adaptec 6805 ieņem vadību, atstājot Areca kontrolleri otrajā vietā ar nelielu nobīdi.

Web GUI un iestatījumi

Tāpat kā HighPoint RocketRAID 2720SGL, Areca ARC-1880i ir ērti pārvaldīt, izmantojot tīmekļa saskarni, un to ir viegli konfigurēt.

Masīva uzstādīšana

HighPoint RocketRAID 2720SGL

HighPoint RocketRAID 2720SGL ir SAS RAID kontrolieris ar astoņiem iekšējiem SATA/SAS portiem, katrs atbalsta 6 Gbps. Pēc ražotāja domām, šī zemā profila karte ir paredzēta uzglabāšanas sistēmām maziem un vidējiem uzņēmumiem un darbstacijām. Kartes galvenā sastāvdaļa ir RAID kontrolleris Marvell 9485. Galvenās konkurences priekšrocības ir tās mazais izmērs un 8 joslu PCIe 2.0 interfeiss.

Papildus JBOD karte atbalsta RAID 0, 1, 5, 6, 10 un 50.

Papildus modelim, kas tika pārbaudīts mūsu testos, zemā profila HighPoint 2700 sērijā ir vēl 4 modeļi: RocketRAID 2710, RocketRAID 2711, RocketRAID 2721 un RocketRAID 2722, kas galvenokārt atšķiras pēc pieslēgvietu veidiem (iekšējais/ārējais). ) un to skaitu (no 4 līdz 8). Mūsu testos tika izmantots lētākais no šiem RAID kontrolleriem, RocketRAID 2720SGL (170 USD). Visi kabeļi uz kontrolieri tiek iegādāti atsevišķi.

Performance

Secīgi lasot/rakstot RAID 0 masīvā, kas sastāv no astoņiem Fujitsu MBA3147RC diskdziņiem, HighPoint RocketRAID 2720SGL sasniedz izcilu lasīšanas ātrumu 971 MB/s, kas ir otrais aiz LSI MegaRAID 9265-8i. Rakstīšanas ātrums 697 MB/s nav tik ātrs, taču tas joprojām ir pārāks par Adaptec RAID 6805 rakstīšanas ātrumu. RocketRAID 2720SGL nodrošina arī dažādus rezultātus. Palaižot RAID 5 un 6, tas pārspēj citas kartes, taču ar RAID 10 lasīšanas ātrums samazinās līdz 485 MB/s, kas ir zemākais no četriem pārbaudītajiem paraugiem. Secīgā rakstīšanas ātrums RAID 10 ir vēl sliktāks – tikai 198 MB/s.

Šis kontrolieris acīmredzami nav paredzēts SSD. Lasīšanas ātrums šeit sasniedz 332 MB/s, bet rakstīšanas ātrums ir 273 MB/s. Pat Adaptec RAID 6805, kas arī nav pārāk labs darbam ar SSD, tiek parādīts divreiz augstākie rādītāji. Tāpēc HighPoint nav konkurents divām kartēm, kas patiešām labi darbojas ar SSD: Areca ARC-1880i un LSI MegaRAID 9265-8i – tās ir vismaz trīs reizes ātrākas.

Mēs esam pateikuši visu labo, ko varam teikt par HighPoint veiktspēju I/O režīmā. Tomēr RocketRAID 2720SGL mūsu testos ieņem pēdējo vietu visos četros Iometer etalonos. HighPoint kontrolleris ir diezgan konkurētspējīgs ar citām kartēm, strādājot ar tīmekļa servera etalonu, bet ievērojami zaudē saviem konkurentiem pārējos trīs etalonos. Tas kļūst acīmredzams SSD testos, kur RocketRAID 2720SGL skaidri parāda, ka tas nav optimizēts SSD veiktspējai. Tas nepārprotami neizmanto visas SSD priekšrocības salīdzinājumā ar HDD. Piemēram, RocketRAID 2720SGL datu bāzes etalonā sasniedz 17 378 IOP, savukārt LSI MegaRAID 9265-8i to pārspēj četras reizes, nodrošinot 75 037 IOP.

Web GUI un masīva iestatījumi

RocketRAID 2720SGL tīmekļa saskarne ir ērta un viegli lietojama. Visus RAID iestatījumus ir viegli iestatīt.

Masīva uzstādīšana

LSI MegaRAID 9265-8i

LSI pozicionē MegaRAID 9265-8i kā ierīci mazo un vidējo uzņēmumu tirgum. Šī karte ir piemērota, lai nodrošinātu uzticamību mākoņos un citās biznesa lietojumprogrammās. MegaRAID 9265-8i ir viens no dārgākajiem kontrolieriem mūsu testā (tas maksā 630 USD), taču, kā liecina tests, šī nauda tiek maksāta par tā patiesajiem ieguvumiem. Pirms iepazīstinām ar testa rezultātiem, apspriedīsim tehniskās īpašībasšie kontrolieri un programmatūras lietojumprogrammas FastPath un CacheCade.

LSI MegaRAID 9265-8i izmanto divu kodolu LSI SAS2208 ROC, izmantojot astoņu joslu PCIe 2.0 interfeisu. Skaitlis 8 ierīces nosaukuma beigās nozīmē astoņu iekšējo SATA/SAS portu klātbūtni, no kuriem katrs atbalsta ātrumu 6 Gbps. Kontrolierim var pievienot līdz 128 atmiņas ierīcēm, izmantojot SAS paplašinātājus. LSI karte satur 1 GB DDR3-1333 kešatmiņas un atbalsta RAID 0, 1, 5, 6, 10 un 60 līmeņus.

Programmatūras un RAID, FastPath un CacheCade iestatīšana

LSI apgalvo, ka FastPath var ievērojami paātrināt I/O sistēmas, pievienojot SSD. Pēc LSI ekspertu domām, FastPath darbojas ar jebkuru SSD, ievērojami palielinot uz SSD balstīta RAID masīva rakstīšanas/lasīšanas veiktspēju: 2,5 reizes rakstot un 2 reizes lasot, sasniedzot 465 000 IOPS. Mēs nevarējām pārbaudīt šo skaitli. Tomēr šī karte spēja iegūt maksimālu labumu no pieciem SSD, neizmantojot FastPath.

Nākamā MegaRAID 9265-8i lietojumprogramma tiek saukta par CacheCade. Izmantojot to, jūs varat izmantot vienu SSD kā kešatmiņu vairākiem cietajiem diskiem. Pēc LSI ekspertu domām, tas var paātrināt nolasīšanas procesu par 50 reizēm, atkarībā no attiecīgo datu apjoma, pielietojuma un izmantošanas metodes. Mēs izmēģinājām šo lietojumprogrammu RAID 5 masīvā, kas sastāv no 7 cietajiem diskiem un viena SSD (kešatmiņai tika izmantots SSD). Salīdzinot ar 8 cieto disku RAID 5 sistēmu, kļuva skaidrs, ka CacheCade ne tikai uzlabo I/O ātrumu, bet arī kopējais sniegums(jo vairāk, jo mazāks pastāvīgi izmantoto datu apjoms). Testēšanai mēs izmantojām 25 GB datu un tīmekļa servera veidnē ieguvām 3877 IOPS uz vienu jometru, savukārt parastais cietā diska masīvs atļāva tikai 894 IOPS.

Performance

Galu galā izrādās, ka LSI MegaRAID 9265-8i ir ātrākais I/O kontrolleris no visiem šajā apskatā iekļautajiem SAS RAID kontrolleriem. Tomēr secīgo lasīšanas/rakstīšanas darbību laikā kontrolleris uzrāda vidējo veiktspēju, jo tā secīgā veiktspēja ir ļoti atkarīga no jūsu izmantotā RAID līmeņa. Pārbaudot cieto disku RAID 0 līmenī, mēs iegūstam secīgu lasīšanas ātrumu 1080 MB/s (kas ir ievērojami lielāks nekā konkurentiem). Secīgās rakstīšanas ātrums RAID 0 līmenī ir 927 MB/s, kas arī ir lielāks nekā konkurentiem. Bet attiecībā uz RAID 5 un 6 LSI kontrolieri ir zemāki par visiem saviem konkurentiem, tos pārspējot tikai RAID 10. SSD RAID testā LSI MegaRAID 9265-8i demonstrē vislabāko secīgās rakstīšanas veiktspēju (752 MB/s) un tikai Areca ARC-1880i to pārspēj pēc secīgiem nolasīšanas parametriem.

Ja meklējat uz SSD orientētu RAID kontrolieri ar augstu I/O veiktspēju, LSI kontrolieris ir uzvarētājs. Ar dažiem izņēmumiem tas ieņem pirmo vietu mūsu I/O testos failu servera, tīmekļa servera un darbstacijas darba slodzei. Ja jūsu RAID masīvs sastāv no SSD, LSI konkurenti nevar tam līdzināties. Piemēram, darbstacijas etalonā MegaRAID 9265-8i sasniedz 70 172 IOPS, savukārt otrajā vietā esošais Areca ARC-1880i ir gandrīz divas reizes zemāks par to - 36 975 IOPS.

RAID programmatūra un masīva instalēšana

Tāpat kā Adaptec, LSI ir ērti rīki RAID masīvu pārvaldībai, izmantojot kontrolieri. Šeit ir daži ekrānuzņēmumi:

Programmatūra CacheCade

RAID programmatūra

Masīva uzstādīšana

Salīdzināšanas tabula un testa stenda konfigurācija

Testa konfigurācija

Mēs savienojām astoņus Fujitsu MBA3147RC SAS cietos diskus (katrs 147 GB) ar RAID kontrolleriem un veicām RAID 0, 5, 6 un 10 līmeņa etalonus. SSD testi tika veikti ar pieciem Samsung SS1605 diskdziņiem.

Testa rezultāti

I/O veiktspēja RAID 0 un 5

RAID 0 etaloni neuzrāda būtisku atšķirību starp RAID kontrolleriem, izņemot HighPoint RocketRAID 2720SGL.

RAID 5 etalons nepalīdz HighPoint kontrollerim atgūt zaudēto vietu. Atšķirībā no RAID 0 etalona, ​​visi trīs ātrākie kontrolleri šeit skaidrāk parāda savas stiprās un vājās puses.

I/O veiktspēja RAID 6 un 10

LSI ir optimizējis savu MegaRAID 9265 kontrolieri datu bāzes, failu servera un darbstacijas darba slodzei. Visi kontrolieri labi iztur Web servera etalonu, demonstrējot tādu pašu veiktspēju.

RAID 10 versijā Adaptec un LSI sacenšas par pirmo vietu, un HighPoint RocketRAID 2720SGL ir pēdējā.

SSD I/O veiktspēja

Šeit līderis ir LSI MegaRAID 9265, kas izmanto visas cietvielu uzglabāšanas sistēmu priekšrocības.

Caurlaidība RAID 0, 5 un pazeminātā RAID 5 režīmā

LSI MegaRAID 9265 viegli ieņem vadošo pozīciju šajā etalonā. Adaptec RAID 6805 ievērojami atpaliek.

HighPoint RocketRAID 2720SGL bez kešatmiņas lieliski tiek galā ar secīgām darbībām RAID 5. Citi kontrolieri par to nav daudz zemāki.

Degradēts RAID 5

Caurlaidība RAID 6, 10 un pazeminātā RAID 6 režīmā

Tāpat kā RAID 5, HighPoint RocketRAID 2720SGL ir vislielākā caurlaidspēja RAID 6, atstājot Areca ARC-1880i otrajā vietā. Rodas iespaids, ka LSI MegaRAID 9265-8i vienkārši nepatīk RAID 6.

Degradēts RAID 6

Šeit LSI MeagaRAID 9265-8i sevi parāda vislabākajā gaismā, lai gan tas ir aiz Areca ARC-1880i.

LSI CacheCade

Kāds ir labākais 6 Gb/s SAS kontrolieris?

Kopumā visi četri mūsu pārbaudītie SAS RAID kontrolleri darbojās labi. Visiem ir visas nepieciešamās funkcionalitātes, un tās visas var veiksmīgi izmantot sākuma un vidēja līmeņa serveros. Papildus izcilai veiktspējai tiem ir arī svarīgas funkcijas, piemēram, darbs jauktā vidē ar SAS un SATA atbalstu un mērogošana, izmantojot SAS paplašinātājus. Visi četri kontrolleri atbalsta SAS 2.0 standartu, kas palielina caurlaidspēju no 3 Gbps uz 6 Gbps uz vienu portu, kā arī ievieš jaunas funkcijas, piemēram, SAS zonējumu, kas ļauj vairākiem kontrolleriem piekļūt krātuves resursiem, izmantojot vienu SAS paplašinātāju.

Neskatoties uz tādām līdzīgām funkcijām kā zema profila formas faktors, astoņu joslu PCI Express interfeiss un astoņi SAS 2.0 porti, katram kontrollerim ir savas stiprās un vājās puses, kuras analizējot mēs varam sniegt ieteikumus to optimālai izmantošanai.

Tātad ātrākais kontrolieris ir LSI MegaRAID 9265-8i, jo īpaši attiecībā uz I/O caurlaidspēju. Lai gan tam ir arī trūkumi, jo īpaši ne pārāk augsta veiktspēja RAID 5 un 6 gadījumos. MegaRAID 9265-8i ir vadošais lielākajā daļā etalonu un ir lielisks profesionāla līmeņa risinājums. Šī kontroliera cena – 630 USD – ir visaugstākā, arī par to nevajadzētu aizmirst. Bet par šo augsto cenu jūs iegūstat lielisku kontrolieri, kas ir priekšā saviem konkurentiem, it īpaši, strādājot ar SSD. Tam ir arī lieliska veiktspēja, kas kļūst īpaši vērtīga, pievienojot lielas ietilpības uzglabāšanas sistēmas. Turklāt jūs varat palielināt LSI MegaRAID 9265-8i veiktspēju, izmantojot FastPath vai CacheCade, par ko jums, protams, būs jāmaksā papildus.

Adaptec RAID 6805 un Areca ARC-1880i kontrolieri demonstrē tādu pašu veiktspēju un ir ļoti līdzīgas cenas ziņā (460 un 540 USD). Abi darbojas labi, kā liecina dažādi kritēriji. Adaptec kontrolleris darbojas nedaudz labāk nekā Areca kontrolleris, kā arī piedāvā pieprasīto ZMCP (Zero Maintenance Cache Protection) funkciju, kas aizstāj parasto strāvas padeves pārtraukuma dublēšanu un ļauj turpināt darbības.

HighPoint RocketRAID 2720SGL mazumtirdzniecībā ir tikai 170 USD, kas ir daudz lētāk nekā pārējie trīs mūsu pārbaudītie kontrolieri. Šī kontrollera veiktspēja ir diezgan atbilstoša, ja strādājat ar parastajiem diskdziņiem, lai gan tas nav tik labs kā Adaptec vai Areca kontrolleriem. Un jums nevajadzētu izmantot šo kontrolieri darbam ar SSD.

Īsumā par mūsdienu RAID kontrolieriem

Pašlaik RAID kontrolleri kā atsevišķs risinājums ir paredzēti tikai un vienīgi specializētajam tirgus serveru segmentam. Patiešām, visās mūsdienu mātesplatēs, kas paredzētas plaša patēriņa personālajiem datoriem (nevis serveru plates), ir integrēti programmatūras un aparatūras SATA RAID kontrolleri, kuru iespējas ir vairāk nekā pietiekamas datoru lietotājiem. Tiesa, jums jāpatur prātā, ka šie kontrolleri ir vērsti tikai uz darbības izmantošanu Windows sistēmas. Linux operētājsistēmās RAID masīvi tiek izveidoti programmatiski, un visi aprēķini tiek pārsūtīti no RAID kontrollera uz Procesors.

Serveri tradicionāli izmanto programmatūras aparatūras vai tīras aparatūras RAID kontrollerus. Aparatūras RAID kontrolleris ļauj izveidot un uzturēt RAID masīvu bez operētājsistēmas un centrālā procesora līdzdalības. Šādus RAID masīvus operētājsistēma uztver kā vienu disku (SCSI disku). Šajā gadījumā nav nepieciešams specializēts draiveris - tiek izmantots standarta (iekļauts operētājsistēmā) SCSI diska draiveris. Šajā sakarā aparatūras kontrolleri ir neatkarīgi no platformas, un RAID masīvs tiek konfigurēts, izmantojot kontroliera BIOS. Aparatūras RAID kontrolleris neizmanto centrālo procesoru, lai aprēķinātu visu kontrolsummas utt., jo tā aprēķiniem izmanto savu specializēto procesoru un operatīvo atmiņu.

Aparatūras un programmatūras kontrolleriem ir nepieciešams specializēts draiveris, kas tiek aizstāts standarta draiveris SCSI disks. Turklāt aparatūras un programmatūras kontrolleri ir aprīkoti ar pārvaldības utilītprogrammām. Šajā sakarā programmatūras un aparatūras kontrolleri ir piesaistīti noteiktai operētājsistēmai. Visus nepieciešamos aprēķinus šajā gadījumā veic arī pats RAID kontrollera procesors, taču programmatūras draivera un pārvaldības utilīta izmantošana ļauj kontrolēt kontrolieri, izmantojot operētājsistēmu, nevis tikai kontroliera BIOS.

Ņemot vērā to, ka serveru SCSI diskdziņi jau ir aizstāti ar SAS diskdziņiem, visi mūsdienu serveru RAID kontrolleri ir paredzēti, lai atbalstītu vai nu SAS, vai SATA diskus, kas tiek izmantoti arī serveros.

Pagājušajā gadā tirgū sāka parādīties diskdziņi ar jauno SATA 3 (SATA 6 Gb/s) interfeisu, kas sāka pamazām aizstāt SATA 2 (SATA 3 Gb/s) interfeisu. Nu, diskus ar SAS interfeisu (3 Gbit/s) nomainīja diski ar SAS 2.0 interfeisu (6 Gbit/s). Protams, jauns standarts SAS 2.0 ir pilnībā savietojams ar veco standartu.

Attiecīgi parādījās RAID kontrolleri ar SAS 2.0 standarta atbalstu. Šķiet, kāda jēga pāriet uz SAS 2.0 standartu, ja pat ātrākajiem SAS diskiem datu lasīšanas un rakstīšanas ātrums nav lielāks par 200 MB/s un SAS protokola caurlaidspēja (3 Gbit/s vai 300 MB/s) viņiem ir pilnīgi pietiekami?

Patiešām, ja katrs diskdzinis ir savienots ar atsevišķu RAID kontrollera portu, ar 3 Gbps caurlaidspēju (kas teorētiski ir 300 MB/s) ir pilnīgi pietiekami. Taču katram RAID kontrollera portam var pieslēgt ne tikai atsevišķus diskus, bet arī disku masīvus (disku būrus). Šajā gadījumā viens SAS kanāls tiek dalīts starp vairākiem diskdziņiem vienlaikus, un ar 3 Gbit/s caurlaidspēju vairs nepietiks. Nu, turklāt vēl jārēķinās ar SSD disku esamību, kuru lasīšanas un rakstīšanas ātrums jau pārsniedzis 300 MB/s līmeni. Piemēram, jaunajam Intel SSD 510 diskdzinī ir secīgās lasīšanas ātrums līdz 500 MB/s un secīgās rakstīšanas ātrums līdz 315 MB/s.

Pēc īsa ievada pašreizējā situācijā serveru RAID kontrolleru tirgū, apskatīsim LSI 3ware SAS 9750-8i kontroliera īpašības.

3ware SAS 9750-8i RAID kontrollera raksturojums

Šis RAID kontrolleris ir balstīts uz specializētu XOR procesoru LSI SAS2108 ar takts frekvenci 800 MHz un PowerPC arhitektūru. Šis procesors izmanto 512 MB brīvpiekļuves atmiņa DDRII 800 MHz ar kļūdu labošanu (ECC).

LSI 3ware SAS 9750-8i kontrolleris ir savietojams ar SATA un SAS diskdziņiem (tiek atbalstīti gan HDD, gan SSD diskdziņi) un ļauj savienot līdz pat 96 ierīcēm, izmantojot SAS paplašinātājus. Ir svarīgi, lai šis kontrolleris atbalstītu diskus ar SATA 600 MB/s (SATA III) un SAS 2 saskarnēm.

Lai savienotu diskus, kontrollerim ir astoņi porti, kas ir fiziski apvienoti divos Mini-SAS SFF-8087 savienotājos (četri porti katrā savienotājā). Tas ir, ja diskdziņi ir savienoti tieši ar pieslēgvietām, tad kontrolierim var pieslēgt kopā astoņus diskus, un, ja katram portam ir pievienoti diska korpusi, kopējo disku apjomu var palielināt līdz 96. Katrs no astoņiem kontrollera portiem ir 6 Gbps joslas platums, kas atbilst SAS 2 un SATA III standartiem.

Protams, pievienojot diskus vai diska korpusus šim kontrollerim, jums būs nepieciešami specializēti kabeļi, kuru vienā galā ir iekšējais Mini-SAS SFF-8087 savienotājs, bet otrā galā - savienotājs, kas atkarīgs no tā, kas tieši ir pievienots kontrolieris. Piemēram, pievienojot SAS diskus tieši kontrollerim, jāizmanto kabelis, kura vienā pusē ir Mini-SAS SFF-8087 savienotājs, bet otrā — četri SFF 8484 savienotāji, kas ļauj tieši savienot SAS diskus. Lūdzu, ņemiet vērā, ka paši kabeļi nav iekļauti iepakojumā un ir jāiegādājas atsevišķi.

LSI 3ware SAS 9750-8i kontrollerim ir PCI Express 2.0 x8 interfeiss, kas nodrošina 64 Gbps caurlaidspēju (32 Gbps katrā virzienā). Ir skaidrs, ka šī caurlaidspēja ir pilnīgi pietiekama pilnībā noslogotiem astoņiem SAS portiem ar caurlaidspēju 6 Gbps katrā. Ņemiet vērā arī to, ka kontrollerim ir īpašs savienotājs, kuram pēc izvēles var pievienot rezerves akumulatoru LSIiBBU07.

Ir svarīgi, lai šim kontrollerim būtu nepieciešama draivera instalēšana, tas ir, tas ir aparatūras-programmatūras RAID kontrolleris. Tiek atbalstītas tādas operētājsistēmas kā Windows Vista, Windows Server 2008, Windows Server 2003 x64, Windows 7, Windows 2003 Server, MAC OS X, LinuxFedora Core 11, Red Hat Enterprise Linux 5.4, OpenSuSE 11.1, SuSE Linux Enterprise Server (SLES). ) 11, OpenSolaris 2009.06, VMware ESX/ESXi 4.0/4.0 update-1 un citas Linux saimes sistēmas. Komplektā ietilpst arī 3ware Disk Manager 2 programmatūra, kas ļauj pārvaldīt RAID masīvus, izmantojot operētājsistēmu.

LSI 3ware SAS 9750-8i kontrolleris atbalsta standarta RAID masīvu tipus: RAID 0, 1, 5, 6, 10 un 50. Iespējams, vienīgais masīva veids, kas netiek atbalstīts, ir RAID 60. Tas ir saistīts ar faktu, ka šis kontrolleris ir spēj izveidot RAID 6 masīvu ar tikai pieciem diskdziņiem, kas ir tieši savienoti ar katru kontrollera portu (teorētiski RAID 6 var izveidot uz četriem diskdziņiem). Attiecīgi RAID 60 masīvam šim kontrollerim ir nepieciešami vismaz desmit diski, kuru vienkārši nav.

Ir skaidrs, ka atbalstam RAID 1 masīvam šādam kontrollerim nav nozīmes, jo šis tips Masīvs ir izveidots tikai uz diviem diskiem, un šāda kontrollera izmantošana tikai diviem diskiem ir neloģiska un ārkārtīgi izšķērdīga. Bet RAID 0, 5, 6, 10 un 50 masīvu atbalsts ir ļoti būtisks. Lai gan, iespējams, mēs bijām pārāk pārsteidzīgi ar RAID 0 masīvu. Tomēr šim masīvam nav dublēšanas, un tāpēc tas nenodrošina uzticamu datu uzglabāšanu, tāpēc serveros to izmanto ārkārtīgi reti. Tomēr teorētiski šis masīvs ir ātrākais datu lasīšanas un rakstīšanas ātruma ziņā. Tomēr atcerēsimies, ko dažādi veidi RAID masīvi atšķiras viens no otra un atšķiras.

RAID līmeņi

Termins “RAID masīvs” parādījās 1987. gadā, kad amerikāņu pētnieki Pattersons, Gibsons un Katz no Kalifornijas Universitātes Bērklijā savā rakstā “Lētu disku lieki masīvi, RAID” aprakstīja, kā šādā veidā var apvienot vairākus lētus. cietie diski vienā loģiskā ierīcē, lai palielinātu sistēmas ietilpību un veiktspēju, un atsevišķu disku atteice neizraisītu visas sistēmas atteici. Kopš šī raksta publicēšanas ir pagājuši gandrīz 25 gadi, taču RAID masīvu veidošanas tehnoloģija mūsdienās nav zaudējusi savu aktualitāti. Vienīgais, kas kopš tā laika ir mainījies, ir RAID akronīma dekodēšana. Fakts ir tāds, ka sākotnēji RAID masīvi vispār netika veidoti uz lētiem diskiem, tāpēc vārds Inexpensive (“lēti”) tika nomainīts uz Independent (“neatkarīgs”), kas vairāk atbilda realitātei.

Kļūdu tolerance RAID masīvos tiek panākta ar dublēšanu, tas ir, daļa diska vietas tiek atvēlēta servisa vajadzībām, kļūstot lietotājam nepieejama.

Produktivitātes pieaugums diska apakšsistēma tiek nodrošināta vairāku disku vienlaicīga darbība, un šajā ziņā, jo vairāk disku masīvā (līdz noteiktai robežai), jo labāk.

Disku kopīgu darbību masīvā var organizēt, izmantojot paralēlu vai neatkarīgu piekļuvi. Ar paralēlo piekļuvi diska vieta datu ierakstīšanai tiek sadalīta blokos (sloksnēs). Tāpat diskā ierakstāmā informācija tiek sadalīta tajos pašos blokos. Rakstot, atsevišķi bloki tiek ierakstīti dažādos diskos, un vairāki bloki tiek ierakstīti dažādos diskos vienlaicīgi, kā rezultātā palielinās rakstīšanas darbību veiktspēja. Nepieciešamā informācija tas tiek nolasīts arī atsevišķos blokos vienlaikus no vairākiem diskiem, kas arī palielina veiktspēju proporcionāli disku skaitam masīvā.

Jāņem vērā, ka paralēlās piekļuves modelis tiek ieviests tikai tad, ja datu ierakstīšanas pieprasījuma izmērs ir lielāks par paša bloka izmēru. Pretējā gadījumā vairāku bloku paralēla ierakstīšana ir gandrīz neiespējama. Iedomāsimies situāciju, kad atsevišķa bloka izmērs ir 8 KB, bet datu rakstīšanas pieprasījuma lielums ir 64 KB. Šajā gadījumā avota informācija tiek sagriezta astoņos blokos, katrs pa 8 KB. Ja jums ir četru disku masīvs, vienlaikus varat ierakstīt četrus blokus jeb 32 KB. Acīmredzot aplūkotajā piemērā rakstīšanas un lasīšanas ātrums būs četras reizes lielāks nekā tad, ja tiek izmantots viens disks. Tas attiecas tikai uz ideālu situāciju, taču pieprasījuma lielums ne vienmēr ir bloka lieluma un masīvā esošo disku skaita reizinājums.

Ja ierakstīto datu izmērs ir mazāks par bloka izmēru, tad tiek ieviests principiāli atšķirīgs modelis - neatkarīga piekļuve. Turklāt šo modeli var izmantot arī tad, ja ierakstāmo datu izmērs ir lielāks par viena bloka izmēru. Ar neatkarīgu piekļuvi visi dati no viena pieprasījuma tiek ierakstīti atsevišķā diskā, tas ir, situācija ir identiska darbam ar vienu disku. Neatkarīgās piekļuves modeļa priekšrocība ir tāda, ka, ja vienlaikus pienāk vairāki rakstīšanas (lasīšanas) pieprasījumi, tie visi tiks izpildīti atsevišķos diskos neatkarīgi viens no otra. Šāda situācija ir raksturīga, piemēram, serveriem.

Saskaņā ar dažādi veidi piekļuvi, ir dažādi RAID masīvu veidi, kurus parasti raksturo RAID līmeņi. Papildus piekļuves veidam RAID līmeņi atšķiras ar to, kā tie uzņem un ģenerē lieko informāciju. Lieku informāciju var ievietot speciālā diskā vai izplatīt starp visiem diskiem.

Šobrīd ir vairāki RAID līmeņi, kas tiek plaši izmantoti - RAID 0, RAID 1, RAID 5, RAID 6, RAID 10, RAID 50 un RAID 60. Iepriekš tika izmantoti arī RAID 2, RAID 3 un RAID 4, tomēr šie RAID līmeņi pašlaik netiek izmantoti, un mūsdienu RAID kontrolleri tos neatbalsta. Ņemiet vērā, ka visi mūsdienu RAID kontrolleri atbalsta arī JBOD (Just a Bench Of Disks) funkciju. Šajā gadījumā mēs nerunājam par RAID masīvu, bet vienkārši par atsevišķu disku savienošanu ar RAID kontrolleri.

RAID 0

RAID 0 jeb svītrošana, stingri runājot, nav RAID masīvs, jo šādam masīvam nav dublēšanas un tas nenodrošina uzticamu datu glabāšanu. Tomēr vēsturiski to sauc arī par RAID masīvu. RAID 0 masīvu (1. att.) var uzbūvēt uz diviem vai vairākiem diskiem, un to izmanto, ja nepieciešams nodrošināt augstu diska apakšsistēmas veiktspēju, taču datu uzglabāšanas uzticamība nav kritiska. Veidojot RAID 0 masīvu, informācija tiek sadalīta blokos (šos blokus sauc par svītrām), kas vienlaikus tiek ierakstīti atsevišķos diskos, tas ir, tiek izveidota sistēma ar paralēlu piekļuvi (ja, protams, bloka izmērs atļauj). Atļaujot vienlaicīgu I/O no vairākiem diskdziņiem, RAID 0 nodrošina ātrāko datu pārsūtīšanas ātrumu un maksimālu diska vietas efektivitāti, jo kontrolsummu uzglabāšanai nav nepieciešama vieta. Šī līmeņa ieviešana ir ļoti vienkārša. RAID 0 galvenokārt tiek izmantots vietās, kur nepieciešama ātra liela datu apjoma pārsūtīšana.

Rīsi. 1. RAID 0 masīvs

Teorētiski lasīšanas un rakstīšanas ātruma palielinājumam vajadzētu būt masīvā esošo disku skaita reizinājumam.

RAID 0 masīva uzticamība acīmredzami ir zemāka nekā jebkura diska uzticamība atsevišķi un samazinās, palielinoties masīvā iekļauto disku skaitam, jo ​​jebkura no tiem atteice noved pie visa masīva nedarbošanās. Ja katra diska MTBF ir MTTF disks, tad RAID 0 masīva MTBF, kas sastāv no n disks ir vienāds ar:

MTTF RAID0 = MTTD disks /n.

Ja viena diska atteices varbūtību noteiktā laika periodā apzīmējam kā lpp, tad RAID 0 masīvam n diski, varbūtība, ka vismaz viens disks neizdosies (masīva avārijas iespējamība), būs:

P (masīva kritums) = 1 – (1 – p) n.

Piemēram, ja viena diska atteices iespējamība trīs gadu darbības laikā ir 5%, tad divu disku RAID 0 masīva atteices iespējamība jau ir 9,75%, bet astoņiem diskiem - 33,7%.

RAID 1

RAID 1 (2. attēls), saukts arī par spoguli, ir divu disku masīvs ar 100 procentu dublēšanu. Tas ir, dati tiek pilnībā dublēti (atspoguļoti), kā rezultātā tiek sasniegts ļoti augsts uzticamības (kā arī izmaksu) līmenis. Ņemiet vērā, ka, lai ieviestu RAID 1, nav nepieciešams vispirms sadalīt diskus un datus blokos. Vienkāršākajā gadījumā divi diski satur vienu un to pašu informāciju un ir viens loģisks disks. Ja viens disks neizdodas, tā funkcijas veic cits (kas ir absolūti caurspīdīgs lietotājam). Masīva atjaunošana tiek veikta ar vienkāršu kopēšanu. Turklāt teorētiski RAID 1 masīvam vajadzētu dubultot informācijas lasīšanas ātrumu, jo šo darbību var veikt vienlaikus no diviem diskiem. Šāda veida informācijas uzglabāšanas shēma tiek izmantota galvenokārt gadījumos, kad datu drošības izmaksas ir daudz augstākas nekā uzglabāšanas sistēmas ieviešanas izmaksas.

Rīsi. 2. RAID 1 masīvs

Ja, tāpat kā iepriekšējā gadījumā, viena diska atteices varbūtību noteiktā laika periodā apzīmējam kā lpp, tad RAID 1 masīvam abu disku kļūmes iespējamība vienlaikus (masīva kļūmes iespējamība) ir:

P (masīva kritums) = P 2.

Piemēram, ja viena diska atteices iespējamība trīs gadu darbības laikā ir 5%, tad divu disku vienlaicīgas atteices iespējamība jau ir 0,25%.

RAID 5

RAID 5 masīvs (3. att.) ir kļūdu izturīgs disku masīvs ar sadalītu kontrolsummu glabāšanu. Rakstot datu plūsma tiek sadalīta blokos (svītras) baitu līmenī, kas vienlaikus tiek ierakstīti visos masīva diskos cikliskā secībā.

Rīsi. 3. RAID 5 masīvs

Pieņemsim, ka masīvs satur n diski, un svītru izmērs ir d. Par katru porciju n Tiek aprēķināta –1 svītru kontrolsumma lpp.

Svītra d 1 ierakstīts pirmajā diskā, joslā d 2- uz otro un tā tālāk līdz svītrai d n–1, kas tiek ierakstīts (n–1) diskā. Tālāk n-tais disks ir uzrakstīta kontrolsumma p n, un process tiek cikliski atkārtots no pirmā diska, uz kura ir ierakstīta svītra d n.

Ierakstīšanas process ( n–1) svītras un to kontrolsumma tiek ražotas visiem vienlaicīgi n diski.

Kontrolsummu aprēķina, izmantojot bitu izņēmuma vai (XOR) operāciju, kas tiek piemērota rakstītajiem datu blokiem. Tātad, ja ir n cietie diski un d- datu bloks (svītra), tad kontrolsummu aprēķina, izmantojot šādu formulu:

pn=d1⊕ d 2 ⊕ ... ⊕ dn-1.

Ja kāds disks sabojājas, tajā esošos datus var atjaunot, izmantojot vadības datus un datus, kas paliek darba diskos. Patiešām, izmantojot identitātes (a⊕ b) A b= a Un a⊕ a = 0 , mēs saņemam to:

p n⊕ (dk⊕ p n) = d l⊕ d n⊕ ...⊕ ...⊕ dn–l⊕ (dk⊕ pn).

d k = d 1⊕ d n⊕ ...⊕ d k–1⊕ d k+1⊕ ...⊕ p n.

Tādējādi, ja disks ar bloku neizdodas dk, tad to var atjaunot, izmantojot atlikušo bloku vērtību un kontrolsummu.

RAID 5 gadījumā visiem masīva diskiem jābūt vienāda izmēra, bet kopējā rakstīšanai pieejamā diska apakšsistēmas ietilpība kļūst tieši par vienu disku mazāka. Piemēram, ja pieci diski ir 100 GB lieli, tad faktiskais masīva lielums ir 400 GB, jo vadības informācijai ir atvēlēti 100 GB.

RAID 5 masīvu var izveidot uz trim vai vairākiem cietajiem diskiem. Palielinoties cieto disku skaitam masīvā, tā dublēšana samazinās. Ņemiet vērā arī to, ka RAID 5 masīvu var atjaunot, ja nedarbojas tikai viens disks. Ja diviem diskiem rodas kļūme vienlaikus (vai ja masīva atjaunošanas procesa laikā neizdodas otrs disks), masīvu nevar atjaunot.

RAID 6

Ir pierādīts, ka RAID 5 ir atkopjams, ja viens disks neizdodas. Tomēr dažkārt ir nepieciešams nodrošināt augstāku uzticamības līmeni nekā masīvā RAID 5. Šajā gadījumā var izmantot masīvu RAID 6 (4. att.), kas ļauj atjaunot masīvu pat tad, ja divi diski neizdodas plkst. tajā pašā laikā.

Rīsi. 4. RAID 6 masīvs

RAID 6 ir līdzīgs RAID 5, taču tas izmanto nevis vienu, bet divas kontrolsummas, kas tiek cikliski sadalītas pa diskiem. Pirmā kontrolsumma lpp tiek aprēķināts, izmantojot to pašu algoritmu kā RAID 5 masīvā, tas ir, tā ir XOR darbība starp datu blokiem, kas ierakstīti dažādos diskos:

pn=d1⊕ d2⊕ ...⊕ dn-1.

Otro kontrolsummu aprēķina, izmantojot citu algoritmu. Neiedziļinoties matemātiskās detaļās, šī ir arī XOR darbība starp datu blokiem, taču katrs datu bloks vispirms tiek reizināts ar polinoma koeficientu:

q n = g 1 d 1⊕ g 2 d 2⊕ ...⊕ g n–1 d n–1 .

Attiecīgi divu masīvā esošo disku ietilpība tiek piešķirta kontrolsummām. Teorētiski RAID 6 masīvu var izveidot uz četriem vai vairākiem diskdziņiem, bet daudzos kontrolleros to var izveidot vismaz uz pieciem diskdziņiem.

Ņemiet vērā, ka RAID 6 masīva veiktspēja parasti ir par 10–15% zemāka nekā RAID 5 masīva veiktspēja (pieņemot tādu pašu disku skaitu), jo kontrolleris veic lielu aprēķinu apjomu (ir nepieciešams aprēķināt otro kontrolsummu, kā arī lasīt un pārrakstīt vairāk diska bloku katru reizi, kad tiek ierakstīts bloks).

RAID 10

RAID 10 masīvs (5. attēls) ir 0 un 1 līmeņu kombinācija. Šim līmenim ir nepieciešami vismaz četri diskdziņi. RAID 10 masīvā ar četriem diskdziņiem tie ir apvienoti pa pāriem RAID 1 masīvos, un abi šie masīvi ir loģiskie diskdziņi tiek apvienoti masīvā RAID 0. Iespējama arī cita pieeja: sākotnēji diski tiek apvienoti RAID 0 masīvos, un pēc tam uz šiem masīviem balstītie loģiskie diskdziņi tiek apvienoti RAID 1 masīvā.

Rīsi. 5. RAID 10 masīvs

RAID 50

RAID 50 masīvs ir 0 un 5 līmeņu kombinācija (6. attēls). Minimālā prasība šim līmenim ir seši diski. RAID 50 masīvā vispirms tiek izveidoti divi RAID 5 masīvi (katrā vismaz trīs diskdziņi), kas pēc tam tiek apvienoti kā loģiski diskdziņi RAID 0 masīvā.

Rīsi. 6. RAID 50 masīvs

LSI 3ware SAS 9750-8i kontrollera testēšanas metodika

Lai pārbaudītu LSI 3ware SAS 9750-8i RAID kontrolieri, mēs izmantojām specializētu testa pakotni IOmeter 1.1.0 (versija 2010.12.02). Testu stendam bija šāda konfigurācija:

• procesors - Intel Core i7-990 (Gulftown);
• mātesplate - GIGABYTE GA-EX58-UD4;
• atmiņa - DDR3-1066 (3 GB, trīs kanālu darbības režīms);
• sistēmas disks- WD Caviar SE16 WD3200AAKS;
• videokarte - GIGABYTE GeForce GTX480 SOC;
• RAID kontrolieris - LSI 3ware SAS 9750-8i;
• SAS diskdziņi, kas savienoti ar RAID kontrolieri, ir Seagate Cheetah 15K.7 ST3300657SS.

Pārbaude tika veikta operāciju zāles kontrolē Microsoft sistēmas Windows 7 Ultimate (32 bitu).

Mēs izmantojām Windows RAID kontrollera draivera versiju 5.12.00.007, kā arī atjauninājām kontroliera programmaparatūru uz versiju 5.12.00.007.

Sistēmas disks tika savienots ar SATA, kas tika ieviests, izmantojot kontrolieri, kas integrēts dienvidu tiltā Intel mikroshēmojums X58 un SAS diskdziņi tika tieši savienoti ar RAID kontrollera portiem, izmantojot divus Mini-SAS SFF-8087 -> 4 SAS kabeļus.

RAID kontrolleris tika uzstādīts mātesplates slotā PCI Express x8.

Kontrolieris tika pārbaudīts ar šādiem RAID masīviem: RAID 0, RAID 1, RAID 5, RAID 6, RAID 10 un RAID 50. RAID masīvā apvienoto disku skaits katram masīva veidam mainījās no minimālās vērtības līdz astoņiem.

Svītru izmērs visos RAID masīvos nemainījās un bija 256 KB.

Atgādinām, ka IOmeter pakotne ļauj strādāt gan ar diskiem, uz kuriem ir izveidots loģiskais nodalījums, gan ar diskiem bez loģiskā nodalījuma. Ja disks tiek testēts bez tajā izveidotā loģiskā nodalījuma, tad IOmeter darbojas loģisko datu bloku līmenī, tas ir, operētājsistēmas vietā pārsūta kontrolierim komandas LBA bloku rakstīšanai vai lasīšanai.

Ja diskā ir izveidots loģiskais nodalījums, tad sākotnēji utilīta IOmeter diskā izveido failu, kas pēc noklusējuma aizņem visu loģisko nodalījumu (principā šī faila lielumu var mainīt, norādot to 512 baitu sektori), un tad tas darbojas ar šo failu, tas ir, tas nolasa vai raksta (pārraksta) atsevišķus LBA blokus šajā failā. Bet atkal, IOmeter darbojas, apejot operētājsistēmu, tas ir, tas tieši nosūta kontrolierim pieprasījumus lasīt / rakstīt datus.

Kopumā, pārbaudot HDD diskus, kā liecina prakse, praktiski nav atšķirības starp diska testēšanas rezultātiem ar izveidoto loģisko nodalījumu un bez tā. Tajā pašā laikā mēs uzskatām, ka pareizāk ir veikt testēšanu bez izveidota loģiskā nodalījuma, jo šajā gadījumā testa rezultāti nav atkarīgi no izmantotā failu sistēma(NTFA, FAT, ext utt.). Tāpēc mēs veicām testēšanu, neveidojot loģiskos nodalījumus.

Turklāt IOmeter utilīta ļauj iestatīt pieprasījuma bloka izmēru (Transfer Request Size) datu rakstīšanai/lasīšanai, un testu var veikt gan secīgai lasīšanai, gan rakstīšanai, kad LBA bloki tiek lasīti un rakstīti secīgi viens pēc otra , un izlases gadījumā (Random), kad LBA bloki tiek lasīti un rakstīti nejaušā secībā. Veidojot slodzes scenāriju, varat iestatīt testa laiku, procentuālo attiecību starp secīgām un nejaušām darbībām (Percent Random/Sequential Distribution), kā arī procentuālo attiecību starp lasīšanas un rakstīšanas darbībām (Percent Lasīšanas/rakstīšanas sadalījums). Turklāt IOmeter utilīta ļauj automatizēt visu testēšanas procesu un saglabā visus rezultātus CSV failā, ko pēc tam viegli eksportēt uz Excel izklājlapu.

Vēl viens iestatījums, ko ļauj veikt IOmeter utilīta, ir tā sauktā datu pārsūtīšanas pieprasījumu bloku izlīdzināšana (Ies/Os līdzināšana) gar robežām. sektoros grūti disks. Pēc noklusējuma IOmeter izlīdzina pieprasījuma blokus ar 512 baitu diska sektora robežām, taču varat norādīt pielāgotu līdzinājumu. Patiesībā lielākajai daļai cieto disku sektora lielums ir 512 baiti, un tikai nesen sāka parādīties diski ar sektora lielumu 4 KB. Atcerēsimies, ka HDD diskos sektors ir minimālais adresējamais datu lielums, ko var ierakstīt diskā vai nolasīt no tā.

Pārbaudot, ir jāiestata datu pārsūtīšanas pieprasījumu bloku saskaņošana ar diska sektora izmēru. Tā kā Seagate Cheetah 15K.7 ST3300657SS diskdziņiem ir 512 baitu sektora lielums, mēs izmantojām 512 baitu sektora robežu izlīdzināšanu.

Izmantojot IOmeter testa komplektu, mēs izmērījām izveidotā RAID masīva secīgo lasīšanas un rakstīšanas ātrumu, kā arī nejaušo lasīšanas un rakstīšanas ātrumu. Pārsūtīto datu bloku izmēri bija 512 baiti, 1, 2, 4, 8, 16, 32, 64, 128, 256, 512 un 1024 KB.

Norādītajos slodzes scenārijos pārbaudes laiks ar katru pieprasījumu pārsūtīt datu bloku bija 5 minūtes. Ņemiet vērā arī to, ka visos uzskaitītajos testos mēs IOmeter iestatījumos iestatījām uzdevumu rindas dziļumu (izcilo I/O skaits) uz 4, kas ir tipisks lietotāju lietojumprogrammām.

Testa rezultāti

Pēc testa rezultātu analīzes mūs pārsteidza LSI 3ware SAS 9750-8i RAID kontrollera veiktspēja. Un tik ļoti, ka viņi sāka pārskatīt mūsu skriptus, lai identificētu tajos esošās kļūdas, un pēc tam vairākas reizes atkārtoja testēšanu ar citiem RAID kontrollera iestatījumiem. Mēs mainījām svītru izmēru un RAID kontrollera kešatmiņas darbības režīmu. Tas, protams, atspoguļojās rezultātos, taču nemainījās ģenerālis datu pārraides ātruma atkarība no datu bloka lieluma. Bet mēs nevarējām izskaidrot šo atkarību. Šī kontroliera darbība mums šķiet pilnīgi neloģiska. Pirmkārt, rezultāti ir nestabili, tas ir, katram fiksētajam datu bloka izmēram ātrums periodiski mainās un vidējam rezultātam ir liela kļūda. Ņemiet vērā, ka parasti disku un kontrolleru testēšanas rezultāti, izmantojot utilītu IOmeter, ir stabili un ļoti nedaudz atšķiras.

Otrkārt, palielinoties bloka izmēram, datu pārraides ātrumam vajadzētu palielināties vai palikt nemainīgam piesātinājuma režīmā (kad ātrums sasniedz savu maksimālā vērtība). Tomēr LSI 3ware SAS 9750-8i kontrollera gadījumā pie noteiktiem bloku izmēriem tiek novērots straujš datu pārraides ātruma kritums. Turklāt mums joprojām ir noslēpums, kāpēc ar vienādu disku skaitu RAID 5 un RAID 6 masīviem rakstīšanas ātrums ir lielāks par lasīšanas ātrumu. Ar vārdu sakot, mēs nevaram izskaidrot LSI 3ware SAS 9750-8i kontroliera darbību - varam tikai konstatēt faktus.

Pārbaudes rezultātus var klasificēt dažādos veidos. Piemēram, pēc sāknēšanas scenārijiem, kur katram sāknēšanas tipam tiek sniegti rezultāti visiem iespējamiem RAID masīviem ar dažādu savienoto disku skaitu, vai pēc RAID masīvu veidiem, kad katram RAID masīva tipam rezultāti tiek parādīti ar dažādu disku skaitu secīgā nolasīšanā. scenāriji, secīga rakstīšana, nejauša lasīšana un nejauša rakstīšana. Rezultātus var klasificēt arī pēc disku skaita masīvā, kad katram kontrollerim pievienoto disku skaitam tiek doti rezultāti visiem iespējamajiem (noteiktam disku skaitam) RAID masīviem secīgās lasīšanas un secīgās lasīšanas scenārijos. rakstīšana, nejauša lasīšana un nejauša rakstīšana.

Mēs nolēmām rezultātus klasificēt pēc masīva veida, jo, mūsuprāt, neskatoties uz diezgan lielo grafiku skaitu, šī prezentācija ir skaidrāka.

RAID 0

RAID 0 masīvu var izveidot ar diviem līdz astoņiem diskiem. RAID 0 masīva testa rezultāti ir parādīti attēlā. 7-15.

Ir skaidrs, ka augstākais secīgais lasīšanas un rakstīšanas ātrums RAID 0 masīvā tiek sasniegts ar astoņiem diskiem. Ir vērts pievērst uzmanību faktam, ka ar astoņiem un septiņiem diskiem RAID 0 masīvā secīgie lasīšanas un rakstīšanas ātrumi ir gandrīz identiski viens otram, un ar mazāku disku skaitu secīgā rakstīšanas ātrums kļūst lielāks par lasīšanas ātrumu.

Jāņem vērā arī tas, ka pie noteiktiem bloku izmēriem ir raksturīgi secīgas lasīšanas un rakstīšanas ātruma kritumi. Piemēram, ar astoņiem un sešiem diskiem masīvā šādas kļūmes tiek novērotas ar datu bloka izmēriem 1 un 64 KB, bet ar septiņiem diskiem - ar izmēriem 1, 2 un 128 KB. Līdzīgas kļūmes, bet ar dažāda izmēra datu blokiem, pastāv arī ar četriem, trim un diviem diskiem masīvā.

Secīgās lasīšanas un rakstīšanas ātruma ziņā (kā raksturlielums, kas aprēķināts vidēji visiem bloku izmēriem) RAID 0 masīvs pārspēj visus citus iespējamos masīvus konfigurācijās ar astoņiem, septiņiem, sešiem, pieciem, četriem, trīs un diviem diskiem.

Arī brīvpiekļuve RAID 0 masīvā ir diezgan interesanta. Katra datu bloka izmēra nejaušais lasīšanas ātrums ir proporcionāls disku skaitam masīvā, kas ir diezgan loģiski. Turklāt ar bloka izmēru 512 KB un ar jebkādu skaitu disku masīvā tiek novērots raksturīgs nejaušas lasīšanas ātruma kritums.

Ja ierakstīšana notiek nejauši jebkuram disku skaitam masīvā, ātrums palielinās līdz ar datu bloka lielumu, un ātrums nemainās. Tajā pašā laikā jāatzīmē, ka lielākais ātrums šajā gadījumā tiek sasniegts nevis ar astoņiem, bet ar septiņiem diskiem masīvā. Nākamais pēc nejaušās rakstīšanas ātruma ir sešu disku, pēc tam piecu un tikai pēc tam astoņu disku masīvs. Turklāt nejaušā rakstīšanas ātruma ziņā astoņu disku masīvs ir gandrīz identisks četru disku masīvam.

Nejaušas rakstīšanas ātruma ziņā RAID 0 pārspēj visus pārējos pieejamos masīvus astoņu, septiņu, sešu, piecu, četru, trīs un divu disku konfigurācijās. Bet izlases lasīšanas ātruma ziņā konfigurācijā ar astoņiem diskiem RAID 0 ir zemāks par RAID 10 un RAID 50 masīviem, bet konfigurācijā ar mazāku disku skaitu RAID 0 ir līderis izlases lasīšanas ātrumā.

RAID 5

RAID 5 masīvu var izveidot ar trīs līdz astoņiem diskiem. RAID 5 masīva testa rezultāti ir parādīti attēlā. 16-23.

Skaidrs, ka lielākais lasīšanas un rakstīšanas ātrums tiek sasniegts ar astoņiem diskiem. Ir vērts pievērst uzmanību faktam, ka RAID 5 masīvam secīgais rakstīšanas ātrums ir vidēji lielāks par lasīšanas ātrumu. Tomēr pie noteikta pieprasījuma lieluma secīgā lasīšanas ātrums var pārsniegt secīgo rakstīšanas ātrumu.

Nevar nepieminēt raksturīgos secīgās lasīšanas un rakstīšanas ātruma kritumus noteiktos bloku izmēros jebkuram masīva disku skaitam.

Astoņu disku secīgās lasīšanas un rakstīšanas ātrumos RAID 5 ir zemāks par RAID 0 un RAID 50, bet labāks par RAID 10 un RAID 6. Septiņu disku konfigurācijās RAID 5 ir zemāks par RAID 0 un RAID 5 secīgās lasīšanas un rakstīšanas ātrums. pārāks par RAID 6 masīvu (cita veida masīvi nav iespējami ar šādu disku skaitu).

Sešu diskdziņu konfigurācijās RAID 5 secīgās lasīšanas ātruma ziņā ir zemāks par RAID 0 un RAID 50, un secīgās rakstīšanas ātrumā tas ir otrs aiz RAID 0.

Piecu, četru un trīs disku konfigurācijās RAID 5 ir otrais pēc RAID 0 secīgā lasīšanas un rakstīšanas ātrumā.

Brīvpiekļuve RAID 5 masīvā ir līdzīga nejaušajai piekļuvei masīvā RAID 0. Tādējādi katra datu bloka izmēra nejaušais lasīšanas ātrums ir proporcionāls disku skaitam masīvā, un ar bloka izmēru 512 KB, jebkuru disku skaitu masīvā, nejaušā lasīšanas ātrumā ir raksturīgs kritums. Turklāt jāatzīmē, ka nejaušās lasīšanas ātrums vāji ir atkarīgs no disku skaita masīvā, tas ir, jebkuram disku skaitam tas ir aptuveni vienāds.

Nejaušas lasīšanas ātruma ziņā RAID 5 masīvs konfigurācijās ar astoņiem, septiņiem, sešiem, četriem un trīs diskiem ir zemāks par visiem citiem masīviem. Un tikai piecu disku konfigurācijā tas nedaudz apsteidz RAID 6 masīvu.

Pēc nejaušības principa rakstīšanas ātruma ziņā RAID 5 masīvs astoņu disku konfigurācijā ir otrajā vietā aiz RAID 0 un RAID 50 masīviem, un konfigurācijā ar septiņiem un pieciem, četriem un trīs diskiem tas ir otrajā vietā aiz RAID 0 masīva. .

Sešu disku konfigurācijā RAID 5 nejaušās rakstīšanas veiktspējas ziņā ir zemāks par RAID 0, RAID 50 un RAID 10.

RAID 6

LSI 3ware SAS 9750-8i kontrolleris ļauj izveidot RAID 6 masīvu ar disku skaitu no pieciem līdz astoņiem. RAID 6 masīva testa rezultāti ir parādīti attēlā. 24-29.

Parasti astoņu un sešu disku masīvos secīgais lasīšanas ātrums ir lielāks par rakstīšanas ātrumu, un četru disku masīvā šie ātrumi ir gandrīz vienādi jebkuram datu bloka izmēram.

RAID 10 masīvam, kā arī visiem citiem aplūkotajiem masīviem ir raksturīgs secīgas lasīšanas un rakstīšanas ātruma samazināšanās noteiktiem datu bloku izmēriem jebkuram masīvā esošo disku skaitam.

Ja ierakstīšana notiek nejauši jebkuram disku skaitam masīvā, ātrums palielinās līdz ar datu bloka lielumu, un ātrums nemainās. Turklāt nejaušais rakstīšanas ātrums ir proporcionāls disku skaitam masīvā.

Secīgās lasīšanas ātruma ziņā RAID 10 masīvs seko RAID 0, RAID 50 un RAID 5 masīviem konfigurācijās ar astoņiem, sešiem un četriem diskiem, un secīgās rakstīšanas ātruma ziņā tas ir zemāks pat par RAID 6 masīvu, tas ir, , tas seko masīviem RAID 0. RAID 50, RAID 5 un RAID 6.

Bet nejaušā lasīšanas ātruma ziņā RAID 10 masīvs ir priekšā visiem citiem masīviem konfigurācijās ar astoņiem, sešiem un četriem diskiem. Bet nejaušā rakstīšanas ātruma ziņā šis masīvs ir zemāks par RAID 0, RAID 50 un RAID 5 masīviem astoņu disku konfigurācijā, RAID 0 un RAID 50 masīviem sešu disku konfigurācijā un RAID 0 un RAID 5 masīviem četru disku konfigurācija.

RAID 50

RAID 50 masīvu var izveidot uz sešiem vai astoņiem diskdziņiem. RAID 50 masīva testa rezultāti ir parādīti attēlā. 35-38.

Divu gadu laikā ir uzkrātas dažas izmaiņas:

• Supermicro attālinās no patentētā "apgrieztā" UIO formas faktora kontrolieriem. Sīkāka informācija būs zemāk.
• LSI 2108 (SAS2 RAID ar 512 MB kešatmiņu) un LSI 2008 (SAS2 HBA ar izvēles RAID atbalstu) joprojām darbojas. Produkti, kuru pamatā ir šīs mikroshēmas, gan no LSI, gan no OEM partneriem, ir diezgan labi izveidoti un joprojām ir aktuāli.
• Parādījās LSI 2208 (tas pats SAS2 RAID ar LSI MegaRAID steku, tikai ar divkodolu procesoru un 1024 MB kešatmiņu) un (uzlabota LSI 2008 versija ar vairāk ātrs procesors un PCI-E 3.0 atbalsts).

Pāreja no UIO uz WIO

WIO stāvvads RSC-R2UW-4E8

• WIO stāvvadus nevar uzstādīt UIO paredzētās mātesplatēs (piemēram, X8DTU-F).
• UIO stāvvadus nevar uzstādīt jaunās platēs, kas paredzētas WIO.
• Ir WIO stāvvadi (mātesplatē), kuriem ir UIO slots kartēm. Tikai gadījumā, ja jums joprojām ir UIO kontrolleri. Tos izmanto platformās Socket B2 (6027B-URF, 1027B-URF, 6017B-URF).
• UIO formas faktorā nebūs jaunu kontrolieru. Piemēram, USAS2LP-H8iR kontrolleris LSI 2108 mikroshēmā būs pēdējais, UIO LSI 2208 nebūs - tikai parasts MD2 ar PCI-E x8.

PCI-E kontrolleri

Borta kontrolieri

• Uz LSI 2208 balstīta kontroliera, kas pielodēta uz mātesplatēm, ierobežojums ir ne vairāk kā 16 diski. Pievienojot 17, tas vienkārši netiks atklāts, un MSM žurnālā redzēsit ziņojumu “PD netiek atbalstīts”. Kompensācija par to ir ievērojami lielāka zemu cenu. Piemēram, kombinācija “X9DRHi-F + ārējais kontrolieris LSI 9271-8i” maksās par aptuveni 500 USD vairāk nekā X9DRH-7F ar LSI 2008. Šo ierobežojumu nav iespējams apiet, mirgojot LSI 9271 - cita SBR bloka mirgošana, tāpat kā LSI 2108 gadījumā, nepalīdz.
• Vēl viena iezīme ir CacheVault moduļu atbalsta trūkums; dēļiem vienkārši nav pietiekami daudz vietas īpašam savienotājam, tāpēc tiek atbalstīts tikai BBU09. BBU09 uzstādīšanas iespēja ir atkarīga no izmantotā korpusa. Piemēram, 7127R-S6 asmens serveros tiek izmantots LSI 2208, ir savienotājs BBU pieslēgšanai, bet paša moduļa uzstādīšanai nepieciešami papildu stiprinājumi MCP-640-00068-0N Battery Holder Bracket.
• SAS HBA (LSI 2308) programmaparatūra tagad būs jāatjaunina, jo sas2flash.exe nedarbojas DOS nevienā no LSI 2308 plates ar kļūdu "Neizdevās inicializēt PAL".

Kontrolieri Twin un FatTwin platformās

• 2027TR-HTRF+ - SATA mikroshēmojums
• 2027TR-H70RF+ — LSI 2008
• 2027TR-H71RF+ — LSI 2108
• 2027TR-H72RF+ — LSI 2208

BPN-ADP-S2208L-H6iR (LSI 2208)

Supermicro xxxBE16/xxxBE26 futrāļi

Mūsdienu failu serveris vai tīmekļa serveris nevar iztikt bez RAID masīva. Tikai šis darbības režīms var nodrošināt nepieciešamo caurlaidspēju un ātrumu darbam ar datu uzglabāšanas sistēmu. Vēl nesen vienīgie cietie diski, kas bija piemēroti šādam darbam, bija diskdziņi ar SCSI interfeisu un vārpstas ātrumu 10-15 tūkstoši apgriezienu minūtē. Lai darbinātu šādus diskus, bija nepieciešams atsevišķs SCSI kontrolleris. Datu pārsūtīšanas ātrums caur SCSI sasniedza 320 Mb/s, bet SCSI interfeiss ir parasta paralēlā saskarne ar visiem tās trūkumiem.

Pavisam nesen parādījās jauns diska interfeiss. To sauca SAS (Serial Attached SCSI). Atpūtas centri Čeļabinskā -Šodien daudziem uzņēmumiem jau ir šīs saskarnes kontrolieri savā produktu līnijā ar atbalstu visiem RAID masīvu līmeņiem. Mūsu mini apskatā mēs apskatīsim divus Adaptec SAS kontrolieru jaunās saimes pārstāvjus. Šis ir 8 portu modelis ASR-4800SAS un 4+4 portu ASR-48300 12C.

Ievads SAS

Kāda veida saskarne ir šī - SAS? Faktiski SAS ir SATA un SCSI hibrīds. Tehnoloģija apvieno divu saskarņu priekšrocības. Sāksim ar to, ka SATA ir seriālā saskarne ar diviem neatkarīgiem lasīšanas un rakstīšanas kanāliem, un katra SATA ierīce ir savienota ar atsevišķu kanālu. SCSI ir ļoti efektīvs un uzticams uzņēmuma datu pārsūtīšanas protokols, taču trūkums ir tāds, ka tas ir paralēls interfeiss un kopēja kopne vairākām ierīcēm. Tādējādi SAS ir brīvs no SCSI trūkumiem, tam ir SATA priekšrocības un tas nodrošina ātrumu līdz 300 MB/s kanālā. Izmantojot zemāk esošo diagrammu, varat aptuveni iedomāties SCSI un SAS savienojuma shēmu.

Saskarnes divvirzienu virziens samazina latentumu līdz nullei, jo nav lasīšanas/rakstīšanas kanālu pārslēgšanas.

Ziņkārīgs un pozitīva iezīme Serial Attached SCSI ir tāds, ka šī saskarne atbalsta SAS un SATA diskus, un abu veidu diskus var vienlaikus savienot ar vienu kontrolieri. Tomēr diskus ar SAS interfeisu nevar savienot ar SATA kontrolleri, jo šiem diskdziņiem, pirmkārt, ir nepieciešamas īpašas SCSI (Serial SCSI Protocol) komandas, un, otrkārt, tie ir fiziski nesaderīgi ar SATA paliktni. Katrs SAS disks ir savienots ar savu portu, taču, neskatoties uz to, ir iespējams pieslēgt vairāk disku, nekā kontrollerim ir porti. Šo iespēju nodrošina SAS paplašinātāji (Expander).

Sākotnējā atšķirība starp SAS diska ligzdu un SATA diska ligzdu ir papildu datu ports, tas ir, katram Serial Attached SCSI diskdzinī ir divi SAS porti ar savu oriģinālo ID, tādējādi tehnoloģija nodrošina dublēšanu, kas palielina uzticamību.

SAS kabeļi nedaudz atšķiras no SATA; SAS kontrollerim ir iekļauta īpaša kabeļa aparatūra. Tāpat kā SCSI, arī jaunā standarta cietos diskus var pieslēgt ne tikai servera korpusa iekšpusē, bet arī ārpusē, kam speciālie kabeļi un aprīkojumu. Lai savienotu karstās mijmaiņas diskus, tiek izmantotas īpašas plates - aizmugures plate, kurām ir visi nepieciešamie savienotāji un porti disku un kontrolleru savienošanai.

Parasti aizmugures plate atrodas speciālā korpusā ar disku stiprinājumu, kas satur RAID masīvu un nodrošina tā dzesēšanu. Viena vai vairāku disku atteices gadījumā ir iespējams ātri nomainīt bojāto HDD, un bojātā diska nomaiņa neaptur masīva darbību – vienkārši nomainiet disku un masīvs atkal ir pilnvērtīgs.

Adaptec SAS adapteri

Adaptec ir prezentējis divus diezgan interesantus RAID kontrolleru modeļus. Pirmais modelis ir budžeta klases ierīču pārstāvis RAID veidošanai lētos serveros sākuma līmenis ir astoņu portu modelis ASR-48300 12C. Otrais modelis ir daudz modernāks un paredzēts nopietnākiem uzdevumiem, tajā ir astoņi SAS kanāli - tas ir ASR-4800SAS. Bet aplūkosim katru no tiem tuvāk. Sāksim ar vienkāršāku un lētāku modeli.

Adaptec ASR-48300 12C

Kontrolieris ASR-48300 12C ir paredzēts nelielu RAID masīvu 0, 1 un 10 līmeņu veidošanai. Tādējādi, izmantojot šo kontrolleri, var izveidot galvenos disku masīvu veidus. Piegādāts šis modelis parastajā kartona kastē, kas dekorēta zilos un melnos toņos, iepakojuma priekšpusē ir stilizēts no datora lidojoša kontroliera attēls, kam vajadzētu raisīt domas par liels ātrums datora darbība ar šo ierīci iekšpusē.

Piegādes komplekts ir minimāls, taču tajā ir viss nepieciešamais, lai sāktu darbu ar kontrolieri. Komplektā ietilpst sekojošais.

Kontrolieris ASR-48300 12C
. Zema profila kronšteins

. Storage Manager programmatūras disks
. Īsa rokasgrāmata
. Savienojuma kabelis ar savienotājiem SFF8484 līdz 4xSFF8482 un barošanas bloku 0,5 m.

Kontrolieris ir paredzēts PCI-X 133 MHz kopnei, kas ir ļoti izplatīta serveru platformās. Adapteris nodrošina astoņas SAS pieslēgvietas, tomēr tikai četras pieslēgvietas ir realizētas SFF8484 savienotāja veidā, kam korpusa iekšpusē ir pieslēgti diskdziņi, bet pārējie četri kanāli tiek izvadīti ārpusē SFF8470 savienotāja veidā, tāpēc daži no diskiem jābūt savienotiem ārēji - tā var būt ārēja kaste ar četriem diskdziņiem iekšpusē.

Izmantojot paplašinātāju, kontrollerim ir iespēja strādāt ar 128 diskiem masīvā. Turklāt kontrolieris spēj strādāt 64 bitu vidē un atbalsta atbilstošās komandas. Karti var uzstādīt zema profila 2U serverī, ja instalējat komplektācijā iekļauto zema profila spraudni. Vispārējās īpašības maksas ir šādas.

Priekšrocības

Rentabls Serial Attached SCSI kontrolleris ar Adaptec HostRAID™ tehnoloģiju augstas veiktspējas kritisko datu glabāšanai.

Klientu vajadzības

Ideāli piemērots sākuma līmeņa, vidēja līmeņa serveru un darba grupu lietojumprogrammu atbalstam, kam nepieciešama augstas veiktspējas krātuve un spēcīga drošība, piemēram, rezerves lietojumprogrammas, tīmekļa saturs, E-pasts, datu bāzes un datu koplietošana.

Sistēmas vide - Nodaļu un darba grupu serveri

Sistēmas kopnes interfeisa tips - PCI-X 64 bit/133 MHz, PCI 33/66

Ārējie savienojumi — viens x 4 Infiniband/Serial Attached SCSI (SFF8470)

Iekšējie savienojumi — viens 32 pin x 4 serial Attached SCSI (SFF8484)

Sistēmas prasības — serveru tips IA-32, AMD-32, EM64T un AMD-64

32/64 bitu PCI 2.2 vai 32/64 bitu PCI-X 133 savienotājs

Garantija - 3 gadi

RAID līmeņi — Adaptec HostRAID 0, 1 un 10

Galvenās RAID funkcijas

• Sāknēšanas masīva atbalsts
• Automātiska atkopšana
• Pārvaldība ar Adaptec Storage Manager programmatūru
• Fona inicializācija

Plātnes izmēri - 6,35 cm x 17,78 cm (ar ārējo savienotāju)

Darba temperatūra - 0° līdz 50° C

Jaudas izkliede - 4 W

Vidējais laiks pirms atteices (MTBF) - 1692573 stundas 40 ºC temperatūrā.

Adaptec ASR-4800SAS

Adapteris ar numuru 4800 funkcionāli ir uzlabots. Šis modelis ir paredzēts ātrākiem serveriem un darbstacijām. Tā atbalsta gandrīz visus RAID masīvus — masīvus, kas ir pieejami jaunākajā modelī, kā arī varat konfigurēt RAID 5, 50, JBOD un Adaptec Advanced Data Protection Suite masīvus ar RAID 1E, 5EE, 6, 60, Copyback Hot Spare ar momentuzņēmumu. Dublēšanas iespēja torņu serveriem un augsta blīvuma statīva montējamiem serveriem.

Modelis tiek piegādāts iepakojumā, kas ir līdzīgs jaunākajam modelim ar dizainu tādā pašā "aviācijas" stilā.

Komplektā ir gandrīz tas pats, kas zemā karte.

ASR-4800SAS kontrolieris
. Kronšteins visā garumā
. Vadītāja disks un pilnīgs ceļvedis
. Storage Manager programmatūras disks
. Īsa rokasgrāmata
. Divi kabeļi ar SFF8484 līdz 4xSFF8482 un strāvas savienotājiem, katrs 1 m.

Kontrolierim ir PCI-X 133 MHz kopnes atbalsts, taču ir arī modelis 4805, kas ir funkcionāli līdzīgs, bet izmanto PCI-E kopne x8. Adapteris nodrošina tos pašus astoņus SAS portus, bet visi astoņi porti ir realizēti kā iekšējie, attiecīgi platei ir divi SFF8484 savienotāji (diviem pilniem kabeļiem), bet ir arī ārējais SFF8470 savienotājs četriem kanāliem, pie kuriem pieslēdzot viens no iekšējiem savienotājiem izslēdzas.

Tāpat kā jaunākajā ierīcē, izmantojot paplašinātājus, disku skaits ir paplašināms līdz 128. Bet galvenā atšķirība starp ASR-4800SAS modeli un ASR-48300 12C ir 128 MB DDR2 klātbūtne pirmajā ierīcē. ECC atmiņa, ko izmanto kā kešatmiņu, kas paātrina darbu ar disku masīvs un optimizē darbu ar maziem failiem. Ir pieejams papildu akumulatora modulis, lai saglabātu datus kešatmiņā pēc strāvas padeves. Valdes vispārīgās īpašības ir šādas.

Priekšrocības — pievienojiet augstas veiktspējas uzglabāšanas un datu aizsardzības ierīces serveriem un darbstacijām

Klientu vajadzības — ideāli piemērots serveru un darba grupu lietojumprogrammu atbalstam, kurām vienmēr ir nepieciešama augsta līmeņa lasīšanas/rakstīšanas veiktspēja, piemēram, straumēšanas video lietojumprogrammas, tīmekļa saturs, video pēc pieprasījuma, fiksēts saturs un atsauces datu glabāšana.

• Sistēmas vide - Nodaļu un darba grupu serveri un darbstacijas
• Sistēmas kopnes interfeisa tips - Host interfeiss PCI-X 64-bit/133 MHz
• Ārējie savienojumi – SAS savienotājs viens x4
• Iekšējie savienojumi - divi x4 SAS savienotāji
• Datu pārraides ātrums - Līdz 3 GB/s uz vienu portu
• Sistēmas prasības - Intel vai AMD arhitektūra ar bezmaksas 64 bitu 3,3 v PCI-X slotu
• Atbalsta EM64T un AMD64 arhitektūras
• Garantija - 3 gadi
• Standarta RAID līmeņi - RAID 0, 1, 10, 5, 50
• Standarta RAID funkcijas — karstā gaidstāve, RAID līmeņa migrācija, tiešsaistes ietilpības paplašināšana, optimizēts disks, izmantošana, S.M.A.R.T un SNMP atbalsts, kā arī Adaptec Advanced funkcijas

• Datu aizsardzības komplekts, tostarp:

1. Hot Space (RAID 5EE)
2. Svītrains spogulis (RAID 1E)
3. Aizsardzība pret diviem diskdziņiem (RAID 6)
4. Copyback Hot Spare

• Papildu RAID funkcijas — momentuzņēmuma dublēšana
• Dēļa izmēri - 24cm x 11,5cm
• Darba temperatūra - no 0 līdz 55 grādiem pēc Celsija
• Vidējais laiks pirms atteices (MTBF) - 931924 stundas 40 ºC temperatūrā.

Testēšana

Adapteri testēšana nav vienkārša. Turklāt mēs vēl neesam uzkrājuši lielu pieredzi darbā ar SAS. Tāpēc tika nolemts veikt ātruma pārbaudi smagi strādāt diskdziņi ar SAS interfeisu, salīdzinot ar SATA diskdziņi. Lai to izdarītu, mēs izmantojām esošos 73 GB SAS diskus Hitachi HUS151473VLS300 pie 15 000 apgr./min ar 16 Mb buferi un WD 150 GB SATA150 Raptor WD1500ADFD pie 10 000 apgr./min ar 16 Mb buferi. Mēs veicām tiešu divu ātru disku salīdzinājumu, bet ar atšķirīgām saskarnēm abiem kontrolleriem. Diski tika pārbaudīti HDTach programmā, kurā tika iegūti šādi rezultāti.

Adaptec ASR-48300 12C

Adaptec ASR-4800SAS

Bija loģiski to pieņemt HDD ar SAS interfeisu būs ātrāks nekā SATA, lai gan, lai novērtētu veiktspēju, mēs paņēmām ātrāko WD Raptor disku, kas var viegli konkurēt ar veiktspēju ar daudziem 15 000 apgr./min SCSI diskdziņiem. Runājot par atšķirībām starp kontrolieriem, tās ir minimālas. Protams, vecākais modelis nodrošina vairāk funkciju, taču nepieciešamība pēc tām rodas tikai šādu ierīču izmantošanas korporatīvajā sektorā. Šīs uzņēmuma funkcijas ietver īpašus RAID līmeņus un papildu iebūvēto kešatmiņu kontrolierī. Diez vai parasts mājas lietotājs mājas datorā instalēs 8 cietos diskus, kas samontēti RAID masīvā ar dublēšanu, pat ja tas ir modificēts - drīzāk priekšroka tiks dota četru disku izmantošanai 0+1 līmeņa masīvam, un pārējās tiks izmantotas datiem. Šeit noder ASR-48300 12C. Turklāt dažām overclocking mātesplatēm ir PCI-X interfeiss. Modeļa priekšrocība lietošanai mājās ir tā salīdzinoši pieņemamā cena (salīdzinājumā ar astoņiem cietajiem diskiem) 350 USD apmērā un lietošanas vienkāršība (ievietojiet un pievienojiet). Turklāt īpaša interese ir par 10 K 2,5 collu cietajiem diskiem. Šiem cietajiem diskiem ir mazāks enerģijas patēriņš, tie mazāk silda un aizņem mazāk vietas.

secinājumus

Šis ir neparasts pārskats par mūsu vietni, un tā mērķis ir vairāk izpētīt lietotāju interesi par specializētas aparatūras apskatiem. Šodien mēs apskatījām ne tikai divus neparastus RAID kontrollerus no labi zināmā un pārbaudītā serveru aprīkojuma ražotāja - Adaptec. Šis ir arī mēģinājums uzrakstīt pirmo analītisko rakstu mūsu vietnē.

Runājot par mūsu šodienas varoņiem Adaptec SAS kontrolieriem, varam teikt, ka nākamie divi uzņēmuma produkti bija veiksmīgi. Jaunāks modelis ASR-48300, kas maksā 350 USD, var iesakņoties produktīvā mājas dators un vēl jo vairāk sākuma līmeņa serverī (vai datorā, kas veic savu lomu). Šim modelim ir visi priekšnoteikumi: ērta Adaptec Storage Manager programmatūra, atbalsts no 8 līdz 128 diskiem, darbs ar pamata RAID līmeņiem.

Vecākais modelis ir paredzēts nopietniem uzdevumiem un, protams, to var izmantot lētos serveros, bet tikai tad, ja ir īpašas prasības attiecībā uz ātrumu darbam ar maziem failiem un informācijas glabāšanas uzticamību, jo karte atbalsta visus uzņēmuma līmeņus -klases RAID masīvi ar dublēšanos un 128 MB ātras DDR2 kešatmiņas ar kļūdu labošanas kontroli (ECC). Kontroliera izmaksas ir 950 USD.

ASR-48300 12C

Modeļa plusi

• Pieejamība
• Atbalsta 8 līdz 128 diskus
• Lietošanas ērtums
• Stabils darbs
• Adaptec reputācija

• PCI-X slots — lielākai popularitātei trūkst tikai izplatītākā PCI-E atbalsta

ASR-4800SAS

• Stabils darbs
• Ražotāja reputācija
• Laba funkcionalitāte
• Jauninājuma pieejamība (programmatūra un aparatūra)
• PCI-E versijas pieejamība
• Lietošanas ērtums
• Atbalsta 8 līdz 128 diskus
• 8 iekšējie SAS kanāli

• Nav īpaši piemērots budžeta un mājas lietošanai.

Mūsdienu datorsistēmas galveno cieto disku savienošanai izmanto SATA un SAS saskarnes. Pirmā iespēja parasti ir piemērota mājas darbstacijām, otrā – servera, tāpēc tehnoloģijas savā starpā nekonkurē, atbilst dažādām prasībām. Būtiskā izmaksu un atmiņas ietilpības atšķirība liek lietotājiem aizdomāties, ar ko SAS atšķiras no SATA, un meklēt kompromisa iespējas. Apskatīsim, vai tas ir ieteicams.

SAS(Serial Attached SCSI) ir seriālais interfeiss atmiņas ierīču savienošanai, kas izstrādāts, pamatojoties uz paralēlo SCSI, lai izpildītu to pašu komandu kopu. Izmanto galvenokārt serveru sistēmās.

SATA(Serial ATA) – seriālā datu apmaiņas saskarne, kuras pamatā ir paralēlā PATA (IDE). Izmanto mājās, birojā, multivides datoros un klēpjdatoros.

Ja runājam par HDD, tad, neskatoties uz atšķirīgo specifikācijas un savienotājiem, starp ierīcēm nav būtisku atšķirību. Atgriezeniskā vienvirziena saderība ļauj savienot diskus ar servera plati, izmantojot gan vienu, gan otru interfeisu.

Ir vērts atzīmēt, ka abas savienojuma iespējas ir iespējamas arī SSD, taču būtiskā atšķirība starp SAS un SATA šajā gadījumā būs diska izmaksās: pirmais var būt desmitiem reižu dārgāks par salīdzināmu apjomu. Tāpēc mūsdienās šāds risinājums, ja ne retums, ir gana pārdomāts, un paredzēts ātriem uzņēmuma līmeņa datu apstrādes centriem.

Salīdzinājums

Kā jau zinām, SAS tiek izmantots serveros, SATA mājas sistēmās. Praksē tas nozīmē, ka pirmajiem vienlaikus piekļūst daudzi lietotāji un tiek atrisināti daudzi uzdevumi, bet ar pēdējiem nodarbojas viena persona. Attiecīgi servera slodze ir daudz lielāka, tāpēc diskiem jābūt pietiekami izturīgiem pret defektiem un ātriem. SAS ieviestie SCSI protokoli (SSP, SMP, STP) ļauj vienlaicīgi apstrādāt vairāk I/O operāciju.

Tieši HDD cirkulācijas ātrumu galvenokārt nosaka vārpstas griešanās ātrums. Galddatoru sistēmām un klēpjdatoriem 5400–7200 RPM ir nepieciešami un pietiekami. Attiecīgi ir gandrīz neiespējami atrast SATA disku ar 10 000 RPM (ja vien neskatās uz WD VelociRaptor sēriju, kas atkal paredzēta darbstacijām), un kaut kas augstāks ir absolūti nesasniedzams. SAS HDD griežas uz augšu vismaz 7200 RPM, 10000 RPM var uzskatīt par standartu, un 15000 RPM ir pietiekams maksimums.

Sērijas SCSI diskdziņi tiek uzskatīti par uzticamākiem un tiem ir augstāks MTBF. Praksē stabilitāte tiek panākta vairāk, pateicoties kontrolsummas pārbaudes funkcijai. No otras puses, SATA diskdziņi cieš no “klusām kļūdām”, kad dati ir daļēji ierakstīti vai bojāti, kā rezultātā parādās slikti sektori.

Sistēmas kļūdu toleranci veicina arī galvenā SAS priekšrocība – divi dupleksie porti, kas ļauj savienot vienu ierīci pa diviem kanāliem. Šajā gadījumā informācijas apmaiņa tiks veikta vienlaicīgi abos virzienos, un uzticamību nodrošina Multipath I/O tehnoloģija (divi kontrolleri aizsargā viens otru un sadala slodzi). Atzīmēto komandu rinda tiek veidota līdz 256. Lielākajai daļai SATA disku ir viens pusdupleksais ports, un rindas dziļums, izmantojot NCQ tehnoloģiju, nav lielāks par 32.

SAS interfeisam nepieciešams izmantot līdz 10 m garus kabeļus.. Ar paplašinātāju palīdzību vienam portam var pieslēgt līdz 255 ierīcēm. SATA ir ierobežots līdz 1 m (2 m eSATA gadījumā), un tas atbalsta tikai vienu punkta-punkta savienojumu.

Izredzes tālākai attīstībai– te arī diezgan asi jūtama atšķirība starp SAS un SATA. SAS saskarnes caurlaidspēja sasniedz 12 Gbit/s, un ražotāji paziņo par atbalstu datu pārraides ātrumam 24 Gbit/s. Jaunākā SATA versija apstājās pie 6 Gbit/s un šajā ziņā neattīstīsies.

SATA diskdziņiem, ņemot vērā izmaksas 1 GB, ir ļoti pievilcīga cenu zīme. Sistēmās, kurās datu piekļuves ātrums nav kritisks un glabājamās informācijas apjoms ir liels, vēlams tās izmantot.

Tabula