Все статьи

Что такое RAID-контроллер и как применяется

7 ноя 20216009

RAID-контроллер — это один из крайне ответственных узлов серверного компьютера. Именно он отвечает за управление всей дисковой подсистемой, а значит и всеми данными, хранимыми на дисках. Кроме того, RAID-контроллер позволяет существенно увеличить производительность компьютера и безопасность хранения корпоративной информации.

Сегодня мы хотим поговорить о том, что такое RAID-контроллеры, какова их объективная роль и чем отличаются разные типы контроллеров. А в конце статьи мы приведем короткий чек-лист, благодаря которому вы сможете принять взвешенное решение о покупке того или иного RAID-контроллера для личных или корпоративных нужд.

Что такое RAID-контроллер

В общем случае RAID-контроллер — это физическое устройство, способное объединить несколько накопителей в единый массив. Информация на этих дисках дублируется, поэтому в случае выхода из строя одного из них будет возможность восстановить данные со второго накопителя. Кроме того, в зависимости от конфигурации, аппаратный, программный или интегрированный RAID-контроллер способен существенно повысить производительность дисковой подсистемы в операциях чтения-записи, что особенно важно для серверного оборудования, которое зачастую ежесекундно обрабатывает большое количество информации и запросов из сети. С точки зрения операционной системы RAID-массив является единым целым.

Возможно, кому-то «задвоение» количества дисков может показаться избыточным с точки зрения экономической целесообразности. Тем не менее, когда речь идет о хранении важной корпоративной информации, ни о какой «экономии на спичках» и речи быть не может.

Далее мы разберем, какие типы RAID-массивов существуют и в чем заключаются принципиальные отличия между ними в зависимости от модели использования.

Типы RAID-контроллеров

Чуть выше мы уже вскользь упоминали названия разных типов контроллеров, теперь же поговорим о них поподробнее.

Программные RAID-контроллеры

Это наиболее экономичное и в связи с этим потенциально «проблемное» решение, так как все задачи по контролю дисковой подсистемы ложатся на центральный процессор. Соответственно, ни о каком увеличении производительности здесь не может быть и речи. В целом можно сказать, что программная реализация RAID-контроллера — это подходящее решение для малонагруженных серверов. Но если перед CPU ставится задача обрабатывать множество других задач, помимо работы с файлами, стоит присмотреться к интегрированным или аппаратным решениям.

Интегрированные RAID-контроллеры

Интегрированными называются рейд-контроллеры, встроенные прямо в материнскую плату сервера. Как правило, это отдельная микросхема, однако для управления дисками все равно задействуются ресурсы центрального процессора, пусть и с куда меньшей интенсивностью. Тем не менее, это уже вполне «рабочее» и надежное решение, поддерживающее большее количество видов массивов и дополнительных функций в зависимости от вендора. Работают интегрированные решения также существенно быстрее программных, а их надежность лишь немного уступает аппаратным контроллерам.

Аппаратные RAID-контроллеры

Аппаратные контроллеры могут быть выполнены как в качестве подключаемых плат, так и в виде самостоятельных устройств, размещать которые следует за пределами сервера. Это так называемые внешние или мостовые контроллеры. В таких устройствах уже установлены собственный процессор и кэш-память, поэтому при работе аппаратные контроллеры никак не мешают проведению вычислений на основном CPU сервера.

Кроме того, в аппаратных контроллерах предусмотрено 2 вида портов:

  • Внутренние
  • Нужны для подключения дисков, которые установлены непосредственно в сервер, к которому подключен контроллер.

  • Внешние
  • Служат для взаимодействия с внешними хранилищами.

Важный момент — если в вашем сервере установлен интегрированный или программный RAID-контроллер, ничто не помешает вам при возникновении соответствующих требований произвести апгрейд и подключить дополнительный аппаратный, чтобы повысить скорость работы и безопасность хранения данных.

Выбирая RAID-контроллер, обратите внимание на наличие у него собственной кэш-памяти, так как ее наличие позволит контроллеру временно сохранять в ней данные во время операций чтения-записи и, как следствие, работать эффективнее.

Еще один важный аспект — не всегда угроза потери данных сопряжена с выходом из строя одного или нескольких носителей. Информация, временно сохраненная контроллером в кэше, может быть утеряна, если произойдет сбой в системе энергоснабжения. Чтобы этого не случилось, в контроллерах устанавливается специальная батарея BBU, способная поддерживать данные в памяти в течение 3 суток. Альтернативой батарее является специализированный конденсатор. В случае сбоя по питанию данные из кэша экстренно переносятся в дополнительный блок флеш-памяти.

Как выбрать подходящий RAID-контроллер: чек-лист

Самый простой и важный совет — всегда исходите из потребностей и задач вашего бизнеса. Не стоит использовать заведомо слабый программный контроллер на высоконагруженном сервере. А мощное модульное (аппаратное) решение не сможет развить свой потенциал на примитивном файловом сервере.

  • Если вы строите маломощный сервер для разработки, достаточно будет недорогого контроллера. Кэш память, скорее всего, также вам не понадобится.
  • Если сервер планируется использовать в качестве архива, рекомендуем вам обратить внимание на RAID 50. В этом случае приобретите контроллер с поддержкой этого вида RAID и небольшим количеством встроенной кэш-памяти.
  • 15_1.png Увеличить
  • Если вам нужны высокие показатели надежности и производительности, смотреть в сторону решений среднего класса вряд ли имеет смысл. Вас заинтересуют высокоскоростные контроллеры с большим количеством встроенной кэш-памяти и соответствующей пропускной способностью. А излишняя экономия на этом этапе может в будущем обернуться серьезными потерями данных.