RAID controller

From EIK wiki

Autor

Silver Park, AK21, 2016

Sissejuhatus

RAID kontrollerit, nagu nimigi ütleb, kasutatakse ketaste RAID massiivi juhtimiseks. Kontrollereid on kahte tüüpi, riistvaraline ja tarkvaraline. RAID'il võivad olla vastavalt vajadusele võimalused muuta süsteemi kiiremaks või palju levinuma võimalusega muuta süsteemi andmekaole vastupidavamaks.

RAID kontrolleri eesmärgid

RAID kontrolleri eesmärgiks on luua mitmeid kõvakettaid (HDD) või pooljuhtkettaid (SSD) kasutades ühine loogilise ketta süsteem. Lõppkasutaja jaoks näeb süsteem välja nagu üks kõvaketas, olgugi et tegelikult võib neid seal olla 5 tükki kasutuses.

RAID kontrolleri tüübid

On olemas kahte tüüpi kontrollereid, tarkvaraline ning riistvaraline. Tarkvaralisi kontrollereid on kahte tüüpi.

Esimene variant on puhtalt tarkvaraline, ehk RAID algoritmid ja ketaste kontroll toimub operatsioonisüsteemi tasandil.

Teine tarkvaraline variant on arvuti BIOS kaudu hallatav RAID kontroller. Selle variandi puhul paneb arvuti BIOS POST'i ajal RAID kontrolleri nö. ootereziimi kuni ajani millal operatsioonisüsteem selle haldamise üle võtab.

Tänapäevane riistvaraline kontroller sisaldab endas kõike mis on vajalik kõvaketaste haldamiseks andmemassiivina, ning koosneb üldiselt ülejäänud arvustist sõltumatust protsessorist, välkmälust, nand mälust ning püsivarast (firmware).

Riistvaraline kontroller on kõigist variantidest parim, sest see töötab ülejäänud arvutist eraldiseisva "arvutina" ning teostab kõik RAID funktsioonid autonoomselt, ehk ta ei sõltu operatsioonisüsteemist. Riistavaraline RAID kontroller ei tarbi arvuti ressursse ning on seega ka ökonoomsem kui tarvarapõhilised varandid, mis kõik kasutavad arvuti resssursse.[1]

Riistvaraline kontroller Tarkvaraline kontroller
RAID algoritm kontrolleri püsivaras (firmware) süsteemi ajuris (driver)
Protsessor autonoomne kontrolleri protsessor süsteemi protsessor
Mälu autonoomne kontrolleri mälu süsteemimälu
Logi detailne, säilub kontrolleri mälus minimaalne, ainult operatsioonisüsteemi tasemel
Vahemälu kontrolleris ~1GB DDR3 + SSD vahemälu kasutatakse süsteemimälu
Vahemälu kaitse autonoomne kontrolleri aku süsteemi toide

RAID kontrolleri osad

Algoritm. Tegemist on põhimõtteliselt RAID kontrolleri "ajuga". Püsivaras (firmware) asuv algoritm on vähem avatud riskidele, mis on seotud süsteemi ja selle ajuritega (driver). Riistvaraline RAID kontroller salvestab ka ketastele RAID kontrolleri info (META data), see on oluline juhuks kui on vajadus RAID kontrollerit vahetada. Uus kontroller saab ketastelt info olemasoleva RAID massiivi osas.

Protsessor. Autonoomse kontrolleri protsessori kasutamine tõstab oluliselt jõudlust võrreldes tarkvaralise lahandusega, mis kasutab süsteemi protsessorit.

Mälu. Autonoomse kontrolleri mälu kasutamine tõstab oluliselt jõudlust võrreldes tarkvaralise lahendusega, mis kasutab süsteemimälu.

Vahemälu (cache). Süsteemist sõltumatu toide RAID kontrolleri akult tagab, et kontrolleri vahemälus (write back cache) säilivad kirjutatavad andmed rikke tekkimise hetke seisuga ja süsteemi töö taastamisel loetakse need sisse. Vaata ka postitust Server kiiremaks RAID kontrolleri vahemälu kasutades

Vahemälu kaitse. Eraldiseisev aku RAID kontrolleril annab parema vahemälu kaitse ning suurema töökindluse (vt ka Vahemälu). Süsteemi olek katkematu vooluallika (UPS) taga ei anna kaitset toiteploki või tarkvara põhjustatud rikete korral. Kaitstud vahemälu võimaldab serveris kasutada “Write Back” vahemälu reziimi, mis lisab oluliselt serverile jõudlust, kuna andmed salvestatakse esmaslt RAID kontrolleri mällu ning alles seejärel kirjutatakse ketastele (ei oodata ketaste järgi).[2]

Kokkuvõte

Suuremates enterprise keskkondades ma soovitaksin igal juhul kasutada riistvaralisi kontrollereid tänu nende töökindlusele ning sõltumatusele operatsioonisüsteemist kuid kodukasutajatele sobib suurepäraselt ka tarkvaraline RAID kontroller.

Kasutatud allikad

1. http://searchstorage.techtarget.com/definition/RAID-controller

2. http://blog.arvutid.ee/raid-eraldiseisev-kontroller-vs-integreeritud-tarkvaraline-raid/