PowerEdge: Intelligente mirroring en verbeterde RAID 10 ( ook bekend als RAID 10E )

Een beperking van traditionele RAID 10-configuraties is dat PERC-controllers maximaal 8 strofs ondersteunen. Het primaire RAID-niveau in een RAID 10-array is RAID 1 en slechts twee schijven per RAID 1 worden ondersteund. Dit beperkt het maximale aantal schijven in een RAID 10-array tot 16 schijven (8 spannen van elk 2 schijven). 

Een andere overweging is de topologie binnen een array. Meestal bevindt een enkele RAID-array zich in één behuizing of backplane. Als een bepaalde server bijvoorbeeld een interne 1x8 backplane heeft, bent u beperkt tot maximaal 8 harde schijven op die backplane. 

Sommige servers hebben mogelijk meerdere backplanes, zodat één controller tegelijkertijd verbinding kan maken met meerdere behuizingen. Het is mogelijk om één RAID-controller aan te sluiten op meerdere externe behuizingen, waardoor het aantal beschikbare fysieke harde schijven aanzienlijk toeneemt.

Intelligent Mirroring en verbeterde RAID 10-technologieën maken een optimale configuratie mogelijk met een groot aantal schijven, terwijl ze redundantieopties bieden om het verlies van een behuizing mogelijk te maken.

Intelligent Mirroring:

Gebruikers kunnen Intelligent Mirroring selecteren bij het maken van een array met behulp van Systems Management Tools and Documentation (SMTD) om een besturingssysteem te installeren, of het kan een optie zijn binnen OpenManage Server Administrator (OMSA) bij gebruik van de Advanced Wizard om een nieuwe virtuele schijf te maken. Intelligent Mirroring is bedoeld om het mogelijk te maken een groep of meerdere groepen schijven te selecteren voor gebruik in de array, en de controller bepaalt welke schijven worden gespiegeld naar welke schijven. Als u bijvoorbeeld 8 schijven selecteert voor gebruik in een RAID 10-array en Intelligent Mirroring gebruikt, bepaalt de controller hoe de schijven worden gekoppeld.

Intelligent Mirroring verbetert de redundantie van de topologie door mirrors te maken over connectoren op de RAID-controller. Met schijven 0, 1, 2 en 3 op connector 0 van een PERC-controller en schijven 4, 5, 6 en 7 op connector 1 van dezelfde controller, koppelt intelligent mirroring schijven waarschijnlijk op de volgende manier:  0 - 4 |  1 - 5 | 2 - 6 | 3 - 7

Figuur 1 - Voorbeeld van intelligent mirroring

Deze koppeling biedt extra redundantie als er een probleem is met betrekking tot één connector, zoals een slechte kabel. Een defecte of losgekoppelde kabel die is aangesloten op connector 0 zorgt ervoor dat de array actief blijft als alle schijven op connector 1 online zijn. Als er een enkele kabel- of connectorstoring optreedt, of zelfs als een hele behuizing verloren gaat, kan de array in een gedegradeerde staat in productie blijven. De volgorde waarin de schijven aan spiegels zijn gekoppeld, is:

• Over connectoren heen
• Over behuizingen heen
  • Dit kan een backplane zijn of een extern apparaat zoals een MD1000

• In een behuizing op basis van schijfgrootte en slotnummer
  • De controller koppelt schijven van vergelijkbare grootte en, indien gelijk, koppel dan opeenvolgende schijfslots

Verbeterde RAID 10 (ook wel RAID 10E genoemd):

Verbeterde RAID 10-arrays zijn in wezen hetzelfde als RAID 10-arrays, met uitzondering van één belangrijk verschil, namelijk de SPANLENGTE. Spanlengte is een manier om het aantal schijven in een RAID 1-array te verhogen van 2 schijven tot een maximum van 32 schijven. Er moet een even aantal schijven zijn en de totale beschikbare ruimte is nog steeds 50% van de totale schijfruimte. Met een spanlengte van 32 schijven zouden er 16 RAID 1-arrays binnen één array zijn. Elke schijf is gekoppeld aan een andere schijf in die periode. Wanneer u een grote RAID 10-array maakt, moet u ten minste twee spans (maximaal 8 spans) hebben in de array die u wilt maken. Als u dus kiest voor een spanlengte van 32, moet u ten minste 64 schijven hebben om de RAID 10-array te maken, waarbij elke array 32 schijven bevat. Hiermee zijn maximaal 144 schijven (32 schijven x 8 strofs) in een RAID 10-array mogelijk.  

Er zijn een paar opmerkelijke uitzonderingen. Wanneer u 22 schijven of 26 schijven gebruikt, kunt u een RAID 10-array maken met behulp van één reeks schijven. U kunt bijvoorbeeld de PD's per array configureren tot 22 en 22 schijven selecteren en de array maken. Striping wordt gebruikt om de gespiegelde paren binnen de overspanning met elkaar te verbinden.

Er zal ook geen betekenisvol prestatievoordeel zijn op basis van het aantal spans of het aantal schijven binnen elke span. De verbetering bestaat voornamelijk uit de mogelijkheid om een groter aantal schijven toe te wijzen. Met behulp van Intelligent Mirroring kunt u veel schijven in een RAID 10-array plannen en implementeren die betrouwbaar zijn. 

Hieronder vindt u enkele afbeeldingen om het basisidee van RAID 10 en Enhanced RAID 10 te illustreren. Het belangrijkste om te onthouden is dat ze hetzelfde zijn in termen van ruimte, redundantie en prestaties. De toewijzing en RAID-logica is anders om een groter aantal schijven en behuizingen mogelijk te maken.  

In afbeelding 3 hieronder geeft de toewijzing bijvoorbeeld aan dat er twee RAID 0-strepen zijn. Er is slechts één streep en de afbeelding vertegenwoordigt de logica voor toewijzing van het besturingssysteemvolume naar de harde schijven. In termen van prestaties weerspiegelt striping niet direct een prestatieverbetering. Striping verbindt meerdere harde schijven met elkaar, wat bij gelijktijdig gebruik wel extra prestaties biedt. 

Afbeelding 2 - Standaard RAID 10
(Spans zijn als volgt:  1-2, 3-4, 5-6, 7-8, 9-10, 11-12 voor 6 spans met elk 2 schijven) 

Afbeelding 3 - Verbeterde RAID 10 (RAID 10E)
(Spans zijn als volgt:  1-2-3-4, 5-6-7-8, 9-10-11-12 voor 3 overspanningen met elk 4 schijven)