info@technorium.ru
 

RAID массивы для серверов и систем хранения данных

Дисковые массивы RAID (redundant arrays of independent disks) используются в дисковых подсистемах серверов и СХД, к которым предъявляются повышенные требования к отказоустойчивости и производительности.

Массив RAID состоит из нескольких дисков и за счет избыточного числа дисков достигается либо повышение отказоустойчивости (например, RAID 1) либо повышение скорости работы (например, RAID 0), либо некий компромисс между этими показателями.

В зависимости от конфигурации массива, количества дисков и схемы записи информации на диски массивы делятся на уровни, идентифицируемые цифрами 0-9. Наиболее часто используемые массивы – RAID 1 и RAID 5. Массив RAID 1 определяется как зеркальный (mirroring) дисковый массив из двух дисков и часто используется для файловых и веб-серверов. RAID 5 это отказоустойчивый массив независимых дисков с распределенной четностью, часто используемый для серверов баз данных. Для объединения отдельных дисков в массив необходимы специализированные контроллеры RAID. Часто такие контроллеры уже встроены в материнскую плату сервера, как, например в серверах IBM.

Массив RAID 0

Высокопроизводительный дисковый массив, без отказоустойчивости. Представляет собой дисковый массив, в котором данные разбиваются на блоки, и каждый блок записываются (или же считывается) на отдельный диск. Таким образом, операции записи и чтения выполняются одновременно на нескольких дисках. Главное преимущество высокая скорость чтения/записи. Главный недостаток – нет резервирования. Полезная емкость массива равна сумме емкостей всех дисков.

Массив RAID 1

Дисковый массив с дублированием (зеркалированием) дисков. Высокопроизводительный дисковый массив, без отказоустойчивости. На все диски массива записывается одинаковая информация, и в случае отказа одного из диска массива, информация будет не только считана с другого диска, но и восстановлена на том диске, на котором она была утеряна. Главное преимущество высокая надежность хранения данных. Главный недостаток – большие потери дискового пространства. Полезная емкость массива равна емкости одного диска.

Массив RAID 2

Отказоустойчивый дисковый массив с использованием кодов Хемминга. Коды Хемминга позволяют исправлять одиночные и обнаруживать двойные ошибки. Преимущество – простая реализация, быстрая обработка одиночных ошибок. Недостаток - низкая скорость обработки множественных запросов на чтение и запись, связанная с необходимостью проведения вычислений кодов и большое количество дисков.

Массив RAID 3

Отказоустойчивый массив с параллельной передачей данных на все диски и контролем четности на выделенном диске. Поток данных разбиваются на малые блоки побайтно и записываются параллельно на все диски массива кроме выделенного диска, который используется для четности. Использование RAID 3 решает проблему большой избыточности в RAID 2, но не решает низкой производительности при обработке большого числа запросов на чтение и запись.

Массив RAID 4

Отказоустойчивый массив независимых дисков и контролем четности на выделенном диске. Данные разбиваются на блоки размером с сектор или несколько секторов диска. Каждый блок данных записывается независимо на отдельный диск и может быть прочитан отдельно. Четность вычисляется при записи и проверяется при чтении для блока или группы блоков. Независимость между блоками повышает производительность передачи небольших объемов данных за счет распараллеливания. Главный недостаток – низкая скорость записи и сложная реализация контроллера RAID. Главное преимущество – высокая скорость чтения.

Массив RAID 5

Отказоустойчивый массив независимых дисков с распределенной четностью по всем дискам. Работает аналогично RAID 4, но блоки четности распределяются циклически по всем дискам массива. Это значительно увеличивает производительность записи небольших объемов данных. Главное преимущество – сочетание хорошей скорости чтения и высокой скорости записи. Сложная реализация контроллера RAID.

Массив RAID 6

Отказоустойчивый массив независимых дисков с двумя независимыми распределенными схемами четности. Работает аналогично RAID 5, но дополнительно все коды четности дублируются для повышения отказоустойчивости. Таким образом, этот тип массива является устойчивым к двойным отказам. Однако при этом существенно возрастают количество операций обращения к диску. Главное преимущество – высокая отказоустойчивость при достаточно высокой скорости чтения. Главные недостатки – низкая скорость записи и сложность реализации контроллера RAID.

Массив RAID 10

Комбинация массивов RAID 1 и RAID 0. Со всеми достоинствами – высокая скорость чтения/записи на любых запросах и высокая надежность за счет дублирования информации. Недостатки – высокая стоимость за счет большого числа дисков и не слишком хорошая физическая масштабируемость. В простейшем случае требуется 4 диска.

Контроллеры RAID для серверов IBM

Для создания дисковых массивов RAID в серверах IBM используются контроллеры семейства ServeRAID.

ServeRAID-8i

ServeRAID-8k

ServeRAID-8k-l

ServeRAID-8s

Поддерживаемые уровни RAID

0, 1, 1E, 5, 5EE, 6, 10, 50, 60

0, 1, 1E, 5, 6, 10

0, 1, 10

0, 1, 1E, 5, 6, 10, 50

Физические диски (максимум на 1 контроллер) 64 64 64 128
Логические диски (максимум на 1 контроллер) 24 24 24 24
Кэш-память контроллера 256 Мб 256 Мб 32 Мб 256 Мб
Батарея кэш-памяти Да Да Нет Да
Пропускная способность 3 Гбит/с 3 Гбит/с 3 Гбит/с 3 Гбит/с
Шина

PCIx: 64 bit,  66 или133 MHz

DDR2: 64 bit, 533 MHz

DDR2: 64 bit, 533 MHz

PCIe x8, 2.5 Гбит/с

Внешние порты Нет Нет Нет 2

 

 

 

Подробнее
pdf Технологии серверов IBM xSeries на процессорах Intel
pdf Технологии серверов IBM System p на процессорах POWER

«Технориум» - интеграция
Москва: +7 (495) 649-8-108
пр. Вернадского, д. 84, к. 2
е-майл: info@technorium.ru
Отправить запрос менеджеру
Услуги
Продукты и решения
Дополнительная информация