ทําความเข้าใจเกี่ยวกับประเภทฮาร์ดไดรฟ์, คอนโทรลเลอร์ RAID และ RAID บนเซิร์ฟเวอร์ Dell PowerEdge และ Blade Chassis

สารบัญ:

1. ประเภทของฮาร์ดไดรฟ์
2. RAID คืออะไร?
3. มีโซลูชัน RAID
4. การทําความเข้าใจการกําหนดค่า
   
    

ประเภทของฮาร์ดไดรฟ์

Dell PERC (PowerEdge RAID Controller) และคอนโทรลเลอร์อื่นๆ สามารถรองรับฮาร์ดไดรฟ์ได้หลากหลายประเภท มีสี่ประเภทหลักที่ใช้ในเซิร์ฟเวอร์รุ่นที่ 9 ของ Dell ขึ้นไป มีข้อ จํากัด ในการกําหนดค่าเฉพาะและควรตรวจสอบเฉพาะสําหรับประเภทของคอนโทรลเลอร์ที่ใช้ นอกจากนี้ประเภทไม่สามารถผสมในชุด RAID เดียวกันได้ นอกจากนี้ยังมีความแตกต่างในการถ่ายโอนที่เรียกว่า SATA 1, 2 หรือ 3 นอกจากนี้ยังอาจถูกมองว่าเป็น 3Gb / s หรือ 6Gb / s เพื่อให้ได้ความเร็วสูงสุดฮาร์ดไดรฟ์แบ็คเพลนสายเคเบิลและคอนโทรลเลอร์ทั้งหมดต้องรองรับอัตราที่กําหนด ในกรณีส่วนใหญ่ข้อกําหนดที่สูงขึ้นจะเข้ากันได้กับความเร็วทั่วไปต่ําสุด ตัวอย่าง - การเสียบฮาร์ดไดรฟ์ 6Gb/s เข้ากับแบ็คเพลน 3Gb/s จะส่งผลให้ความเร็วอยู่ที่ 3Gb/s

 

1. อนุกรม ATA (SATA): ไดรฟ์ SATA เป็นฮาร์ดไดรฟ์พื้นฐานในเซิร์ฟเวอร์ Dell PowerEdge Serial ATA ได้รับการออกแบบมาเพื่อแทนที่มาตรฐาน ATA (PATA) แบบขนานรุ่นเก่า (มักเรียกตามชื่อเก่า IDE) ซึ่งมีข้อดีหลายประการเหนืออินเทอร์เฟซรุ่นเก่า: ขนาดและต้นทุนสายเคเบิลที่ลดลง (ตัวนํา 7 ตัวแทนที่จะเป็น 40) การแลกเปลี่ยนร้อนแบบเนทีฟการถ่ายโอนข้อมูลที่เร็วขึ้นผ่านอัตราการส่งสัญญาณที่สูงขึ้นและการถ่ายโอนที่มีประสิทธิภาพมากขึ้นผ่านโปรโตคอลการจัดคิว I / O ในบางระบบที่ไม่มีคอนโทรลเลอร์สิ่งเหล่านี้สามารถต่อสายเคเบิลแทนการเชื่อมต่อ SATA ออนบอร์ดบนเมนบอร์ด บนเซิร์ฟเวอร์ขนาดเล็กที่มีคอนโทรลเลอร์พวกเขายังสามารถต่อสายได้เนื่องจากระบบเหล่านี้จะไม่มีแบ็คเพลน ฮาร์ดไดรฟ์แบบมีสายเคเบิลไม่สามารถถอดเปลี่ยนร้อนได้
   
    
2. ใกล้สาย SAS: Near Line SAS เป็นไดรฟ์ SATA ระดับองค์กรที่มีอินเทอร์เฟซ SAS หัวสื่อและความเร็วในการหมุนของไดรฟ์ SATA ระดับองค์กรแบบดั้งเดิมพร้อมอินเทอร์เฟซ SAS ที่มีความสามารถครบถ้วนตามแบบฉบับสําหรับไดรฟ์ SAS แบบคลาสสิก สิ่งนี้ให้ประสิทธิภาพและความน่าเชื่อถือที่ดีขึ้นกว่า SATA โดยทั่วไปมันเป็นลูกผสมระหว่าง SATA และ SAS
   
    
3. อนุกรมที่แนบมา SCSI (SAS): SAS เป็นโปรโตคอลการสื่อสารที่ใช้ในฮาร์ดไดรฟ์และเทปไดรฟ์ขององค์กร SAS เป็นโปรโตคอลอนุกรมแบบจุดต่อจุดที่แทนที่เทคโนโลยีบัส SCSI แบบขนาน (SCSI) รุ่นเก่า ใช้ชุดคําสั่ง SCSI มาตรฐาน สิ่งเหล่านี้มีการเชื่อมต่อเพิ่มเติมผ่านด้านบนของการเชื่อมต่อ SATA นี่คือประสิทธิภาพระดับบนสุดสําหรับไดรฟ์ระบบเครื่องกลไฟฟ้า
   
    
4. โซลิดสเตตไดรฟ์ (SSD): SSD เป็นอุปกรณ์จัดเก็บข้อมูลที่ใช้ชุดวงจรรวมเป็นหน่วยความจําเพื่อจัดเก็บข้อมูลอย่างต่อเนื่อง เทคโนโลยี SSD ใช้อินเทอร์เฟซอิเล็กทรอนิกส์ที่เข้ากันได้กับฮาร์ดดิสก์ไดรฟ์อินพุต/เอาต์พุต (I/O) แบบบล็อกแบบดั้งเดิม SSD ไม่ได้ใช้ส่วนประกอบทางกลที่เคลื่อนไหวใด ๆ ซึ่งแตกต่างจากดิสก์แม่เหล็กแบบดั้งเดิมเช่นฮาร์ดดิสก์ไดรฟ์ซึ่งเป็นอุปกรณ์ไฟฟ้าที่มีดิสก์หมุนและหัวอ่าน / เขียนที่เคลื่อนย้ายได้ เมื่อเทียบกับดิสก์ระบบเครื่องกลไฟฟ้า SSD มักจะไวต่อการกระแทกทางกายภาพน้อยกว่าเงียบและมีเวลาเข้าถึงและเวลาแฝงที่ต่ํากว่า โดยทั่วไปเนื่องจากคุณสมบัติเหล่านี้ไดรฟ์ SSD สามารถเป็น I / O ที่เร็วที่สุดในตลาดปัจจุบันในรูปแบบฮาร์ดไดรฟ์มาตรฐาน
   
    

กลับไปที่ด้านบน

---

RAID คืออะไร?

RAID คือกลุ่มของฟิสิคัลดิสก์อิสระที่ให้ประสิทธิภาพสูงโดยการเพิ่มจํานวนไดรฟ์ที่ใช้สําหรับการบันทึกและเข้าถึงข้อมูล ระบบย่อยของดิสก์ RAID ช่วยปรับปรุงประสิทธิภาพ I/O และความพร้อมใช้งานของข้อมูล กลุ่มฟิสิคัลดิสก์จะปรากฏต่อระบบโฮสต์เป็นหน่วยเก็บข้อมูลเดียวหรือหลายหน่วยลอจิคัลยูนิต ปริมาณการประมวลผลข้อมูลจะดีขึ้นเนื่องจากมีการเข้าถึงดิสก์หลายตัวพร้อมกัน ระบบ RAID ยังปรับปรุงความพร้อมใช้งานในการจัดเก็บข้อมูลและความทนทานต่อข้อผิดพลาด การสูญหายของข้อมูลที่เกิดจากความล้มเหลวของดิสก์ทางกายภาพสามารถกู้คืนได้โดยการสร้างข้อมูลที่ขาดหายไปจากดิสก์ทางกายภาพที่เหลืออยู่ซึ่งมีข้อมูลหรือพาริตี RAID ไม่ใช่โซลูชันการสํารองข้อมูล มันไม่ได้แทนที่โซลูชันการสํารองข้อมูลที่ดีสําหรับการเก็บรักษาข้อมูลและความปลอดภัย
 

ระดับ RAID ที่แตกต่างกัน:

• RAID 0 ใช้การสตริปดิสก์เพื่อให้ทรูพุตข้อมูลสูง โดยเฉพาะอย่างยิ่งสําหรับไฟล์ขนาดใหญ่ในสภาพแวดล้อมที่ไม่ต้องการความซ้ําซ้อนของข้อมูล
• RAID 1 ใช้การมิเรอร์ดิสก์เพื่อให้ข้อมูลที่เขียนไปยังฟิสิคัลดิสก์หนึ่งถูกเขียนไปยังฟิสิคัลดิสก์อื่นพร้อมกัน RAID 1 เหมาะสําหรับฐานข้อมูลขนาดเล็กหรือแอปพลิเคชันอื่น ๆ ที่ต้องการความจุขนาดเล็ก แต่ยังต้องการความซ้ําซ้อนของข้อมูลที่สมบูรณ์
• RAID 5 ใช้การสตริปดิสก์และข้อมูลพาริตีในฟิสิคัลดิสก์ทั้งหมด (พาริตีแบบกระจาย) เพื่อให้ปริมาณการประมวลผลข้อมูลสูงและความซ้ําซ้อนของข้อมูล โดยเฉพาะอย่างยิ่งสําหรับการเข้าถึงแบบสุ่มขนาดเล็ก
• RAID 6 เป็นส่วนขยายของ RAID 5 และใช้บล็อกพาริตีเพิ่มเติม RAID 6 ใช้การสตริประดับบล็อกโดยมีบล็อกพาริตีสองบล็อกกระจายอยู่ในดิสก์สมาชิกทั้งหมด RAID 6 ให้การป้องกันความล้มเหลวของดิสก์สองครั้งและความล้มเหลวในขณะที่ดิสก์เดียวกําลังสร้างใหม่ หากคุณใช้อาร์เรย์เพียงอาร์เรย์เดียว การปรับใช้ RAID 6 จะมีประสิทธิภาพมากกว่าการปรับใช้ดิสก์สํารองแบบฮอต
• RAID 10 ซึ่งเป็นการรวมกันของ RAID 0 และ RAID 1 ใช้การสตริปดิสก์บนดิสก์มิเรอร์ มันให้ปริมาณข้อมูลสูงและความซ้ําซ้อนของข้อมูลที่สมบูรณ์ RAID 10 สามารถรองรับได้ถึงแปดช่วงและดิสก์ทางกายภาพสูงสุด 32 ตัวต่อช่วง
• RAID 50 เป็นการผสมผสานระหว่าง RAID 0 และ RAID 5 โดยที่อาร์เรย์ RAID 0 ถูกขีดฆ่าในองค์ประกอบ RAID 5 RAID 50 ต้องใช้ดิสก์อย่างน้อยหกดิสก์
• RAID 60 เป็นการผสมผสานระหว่าง RAID 0 และ RAID 6 โดยที่อาร์เรย์ RAID 0 ถูกขีดฆ่าในองค์ประกอบ RAID 6 RAID 60 ต้องใช้ดิสก์อย่างน้อยแปดดิสก์

คําศัพท์ RAID
 

• RAID 0:  RAID 0 ช่วยให้คุณสามารถเขียนข้อมูลผ่านฟิสิคัลดิสก์หลายตัวแทนที่จะเป็นดิสก์ฟิสิคัลเพียงตัวเดียว RAID 0 เกี่ยวข้องกับการแบ่งพาร์ติชันพื้นที่จัดเก็บดิสก์ทางกายภาพแต่ละแผ่นเป็นแถบ 64 KB ลายเส้นเหล่านี้ถูกแทรกสอดแทรกในลักษณะต่อเนื่องกันซ้ําๆ ส่วนของแถบบนดิสก์ทางกายภาพเดียวเรียกว่าองค์ประกอบแถบ ตัวอย่างเช่นในระบบสี่ดิสก์ที่ใช้เฉพาะ RAID 0 เซ็กเมนต์ 1 ถูกเขียนไปยังดิสก์ 1 ส่วนที่ 2 ถูกเขียนไปยังดิสก์ 2 และอื่น ๆ RAID 0 เพิ่มประสิทธิภาพเนื่องจากมีการเข้าถึงฟิสิคัลดิสก์หลายตัวพร้อมกัน แต่ไม่มีความซ้ําซ้อนของข้อมูล (รูปที่ 1 (ภาษาอังกฤษเท่านั้น)) 

  
รูปที่ 1: ความทนทานต่อความผิดพลาดของ RAID 0

– ไม่มี
ข้อได้เปรียบ – ประสิทธิภาพที่ดีขึ้น, ข้อเสียในการจัดเก็บ
เพิ่มเติม – ไม่ควรใช้สําหรับข้อมูลที่สําคัญ การสูญหายของข้อมูลจะเกิดขึ้นกับความล้มเหลวของไดรฟ์


 

บุก 1

ด้วย RAID 1 ข้อมูลที่เขียนไปยังดิสก์หนึ่งจะถูกเขียนไปยังดิสก์อื่นพร้อมกัน หากดิสก์หนึ่งล้มเหลวเนื้อหาของดิสก์อื่นสามารถใช้เพื่อเรียกใช้ระบบและสร้างฟิสิคัลดิสก์ที่ล้มเหลวใหม่ ข้อได้เปรียบหลักของ RAID 1 คือให้ความซ้ําซ้อนของข้อมูล 100 เปอร์เซ็นต์ เนื่องจากเนื้อหาของดิสก์ถูกเขียนลงในดิสก์ที่สองอย่างสมบูรณ์ระบบจึงสามารถรักษาความล้มเหลวของดิสก์หนึ่งได้ ดิสก์ทั้งสองมีข้อมูลเดียวกันตลอดเวลา ฟิสิคัลดิสก์สามารถทําหน้าที่เป็นฟิสิคัลดิสก์ที่ใช้งานได้ (รูปที่ 2 (ภาษาอังกฤษเท่านั้น))

หมายเหตุ: ฟิสิคัลดิสก์มิเรอร์ปรับปรุงประสิทธิภาพการอ่านโดยอ่านโหลดบาลานซ์

 
รูปที่ 2: บุก 1

ความทนทานต่อความผิดพลาด - ข้อผิดพลาดของดิสก์, ข้อได้เปรียบความล้มเหลวของ
ดิสก์เดี่ยว - ประสิทธิภาพการอ่านสูง, การกู้คืนอย่างรวดเร็วหลังจากไดรฟ์ล้มเหลว, ข้อเสียของความซ้ําซ้อน
ของข้อมูล - ค่าใช้จ่ายดิสก์สูง, ความจุ จํากัด

 

RAID 5 และ 6

ข้อมูลพาริตีข้อมูลพาริตีเป็นข้อมูลซ้ําซ้อนที่สร้างขึ้นเพื่อให้ความทนทานต่อข้อผิดพลาดภายในระดับ RAID บางระดับ ในกรณีที่ไดรฟ์ล้มเหลวคอนโทรลเลอร์สามารถใช้ข้อมูลพาริตีเพื่อสร้างข้อมูลผู้ใช้ใหม่ได้ ข้อมูลพาริตีมีอยู่สําหรับ RAID 5, 6, 50 และ 60 ข้อมูลพาริตีจะกระจายไปทั่วฟิสิคัลดิสก์ทั้งหมดในระบบ หากฟิสิคัลดิสก์เดียวล้มเหลวสามารถสร้างใหม่ได้จากพาริตีและข้อมูลบนฟิสิคัลดิสก์ที่เหลืออยู่ RAID ระดับ 5 รวมพาริตีแบบกระจายเข้ากับการสตริปดิสก์ ดังที่แสดงด้านล่าง (รูปที่ 3 (ภาษาอังกฤษเท่านั้น)) พาริตีให้ความซ้ําซ้อนสําหรับความล้มเหลวของดิสก์ฟิสิคัลหนึ่งรายการโดยไม่ทําซ้ําเนื้อหาของฟิสิคัลดิสก์ทั้งหมด  RAID 6 รวมพาริตีแบบกระจายคู่เข้ากับการสตริปดิสก์ (รูปที่ 4 (ภาษาอังกฤษเท่านั้น)) พาริตีระดับนี้อนุญาตให้มีความล้มเหลวของดิสก์สองครั้งโดยไม่ทําซ้ําเนื้อหาของฟิสิคัลดิสก์ทั้งหมด
 
บุก 5
 
รูปที่ 3: ความทนทานต่อความผิดพลาดของ RAID 5

- ข้อผิดพลาดของดิสก์, ข้อได้เปรียบความล้มเหลวของดิสก์เดี่ยว - การใช้ความจุของไดรฟ์อย่างมีประสิทธิภาพ, ประสิทธิภาพการอ่านสูง, ประสิทธิภาพ
การเขียน Med-to-High ข้อเสีย - ความล้มเหลวของ
ดิสก์ผลกระทบปานกลาง, การสร้างใหม่อีกต่อไปเนื่องจากการคํานวณ



พาริตีRAID 6

รูปที่ 4:   ความทนทานต่อความผิดพลาดของ RAID 6

– ข้อผิดพลาดของดิสก์, ข้อได้เปรียบความล้มเหลวของ
ดิสก์คู่ – ความซ้ําซ้อนของข้อมูล, ประสิทธิภาพการอ่านสูง ข้อเสีย – ประสิทธิภาพ
การเขียนลดลงเนื่องจากการคํานวณพาริตีคู่, ค่าใช้จ่ายเพิ่มเติมเนื่องจากดิสก์ 2 แผ่นเทียบเท่ากับพาริตี





RAID 10:   RAID 10 ต้องการชุดมิเรอร์สองชุดขึ้นไปที่ทํางานร่วมกัน ชุด RAID 1 หลายชุดถูกรวมเข้าด้วยกันเพื่อสร้างอาร์เรย์เดียว ข้อมูลจะถูกกระจายไปทั่วไดรฟ์มิเรอร์ทั้งหมด เนื่องจากแต่ละไดรฟ์ถูกมิเรอร์ใน RAID 10 จึงไม่พบความล่าช้าเนื่องจากไม่มีการคํานวณพาริตี กลยุทธ์ RAID นี้สามารถทนต่อการสูญเสียไดรฟ์หลายตัวได้ตราบใดที่ไดรฟ์สองตัวของคู่มิเรอร์เดียวกันไม่ล้มเหลว โวลุ่ม RAID 10 ให้ปริมาณการประมวลผลข้อมูลสูงและความซ้ําซ้อนของข้อมูลที่สมบูรณ์ (รูปที่ 5 (ภาษาอังกฤษเท่านั้น))

 
รูปที่ 5: RAID 10

Fault Tolerance – ข้อผิดพลาดของดิสก์, ความล้มเหลวของดิสก์หนึ่งครั้งต่อชุด
มิเรอร์ ข้อได้เปรียบ – ประสิทธิภาพการอ่านสูง, รองรับกลุ่ม RAID ที่ใหญ่ที่สุดของ 192 ไดรฟ์
ข้อเสีย – แพง


ที่สุดกลับไปด้านบน

---

มีโซลูชัน RAID ต่อการ์ดคอนโทรลเลอร์

ระดับ RAID ที่สนับสนุนโดย PERC (PowerEdge Raid Controller Card) แต่ละตัวจะแสดงอยู่ในบทความ KB: รายการประเภท PowerEdge RAID Controller (PERC) สําหรับระบบ Dell EMC
 

การทําความเข้าใจการกําหนดค่า

ในขณะที่ซื้อระบบระบบส่วนใหญ่ได้รับการกําหนดค่าไว้ล่วงหน้าด้วยประเภท RAID ที่คุณเลือกและใช้งานได้ทันที โดยทั่วไปในสถานการณ์นี้ไม่จําเป็นต้องดําเนินการกับลูกค้าเนื่องจากมีการกําหนดค่าและใช้งานได้ หากหลังจากได้รับเครื่องจําเป็นต้องมีการเปลี่ยนแปลงระดับ RAID อาจสามารถเปลี่ยนแปลงได้ผ่านอินเทอร์เฟซซอฟต์แวร์หรือคอนโทรลเลอร์โดยไม่สูญเสียข้อมูลขึ้นอยู่กับคอนโทรลเลอร์ประเภท RAID ดั้งเดิมและประเภทที่คุณต้องการไป ระบบไม่รองรับการย้ายข้อมูลทั้งหมด หากไม่สามารถย้ายข้อมูลได้จะต้องมีการล้างฮาร์ดไดรฟ์อย่างสมบูรณ์และสร้างใหม่ตั้งแต่เริ่มต้น

คําเตือน - ขอแนะนําอย่างยิ่งให้สร้างการสํารองข้อมูลที่ได้รับการยืนยันของคุณก่อนที่จะทําหรือพยายามทําการเปลี่ยนแปลงใด ๆ ความล้มเหลวใด ๆ อาจทําให้ข้อมูลสูญหาย การย้ายระดับ RAID (ตัวอย่างสําหรับคอนโทรลเลอร์ H700/H800)
      
 

  -

-