Dell PowerEdge -palvelimien ja korttikotelopalvelimien kiintolevytyyppien, RAID-järjestelmän ja RAID-ohjaimien tiedot

Sisällysluettelo:

1. Kiintolevytyypit
2. Mikä RAID on?
3. Käytettävissä olevat RAID-ratkaisut
4. Määritystiedot
   
    

Kiintolevytyypit

Dell PERC (PowerEdge RAID -ohjain) ja muut ohjaimet tukevat useita erilaisia kiintolevytyyppejä. Dellin 9. sukupolven palvelimissa ja tätä uudemmissa palvelimissa käytetään neljää päätyyppiä. Määrityksessä on tiettyjä rajoituksia, ja rajoitukset on tarkistettava käytettävän ohjaintyypin mukaan. Eri tyyppejä ei myöskään voi sekoittaa samassa RAID-järjestelmässä. Lisäksi siirroissa on eroja, joihin viitataan nimityksillä SATA 1, 2 ja 3. Käytännössä ne tarkoittavat 3 Gb/s:n tai 6 Gb/s:n siirtonopeuksia. Kiintolevyn, takapaneelin, kaapelien ja ohjaimen enimmäisnopeuden varmistaminen edellyttää, että kaikki tukevat määritettyä nopeutta. Useimmissa tapauksissa suuremmat nopeudet ovat kuitenkin yhteensopivia pienimmän kaikkien osien yhteisen nopeuden kanssa. Esimerkki: jos kytket 6 Gb/s:n kiintolevyn 4 Gb/s:n takalevyyn, on nopeus 3 Gb/s.

 

1. Serial ATA (SATA): SATA-asemat ovat Dell PowerEdge -palvelimien peruskiintolevyjä. Serial ATA -asemat suunniteltiin korvaamaan vanhat rinnakkaiset ATA (PATA) -kiintolevyt (joita kutsuttiin myös nimityksellä IDE) – ja ne tarjoavat useita etuja vanhempiin kiintolevyihin nähden: kaapelikoot ja kustannukset ovat pienempiä (7 johdinta aiemman 40 johtimen asemasta), ne tukevat käytönaikaista vaihtamista ja niillä on suurempi tiedonsiirtonopeus suuremman signaalinopeuden ja I/O-jonoprotokollan ansiosta. Joissain ohjaimettomissa järjestelmissä SATA-asemat voidaan kytkeä suoraan emolevyn SATA-liitäntöihin. Pienissä ohjaimen sisältävissä palvelimissa ne voidaan silti kaapeloida, koska tällaisissa järjestelmissä ei ole takalevyä. Kaapeloituja kiintolevyjä ei voi vaihtaa käytön aikana.
   
    
2. Near Line SAS: Near Line SAS -kiintolevyt ovat yrityskäyttöön suunniteltuja SATA-kiintolevyasemia, joissa on sekä SAS-asemille tyypillinen SAS-liittymä että perinteisille yritystason kiintolevyille tyypillinen pyörimisnopeus, luku- ja kirjoituspää sekä media. Tämä takaa SATA-asemaa paremman suorituskyvyn ja luotettavuuden. Käytännössä kyseessä on SATA- ja SAS-kiintolevyn yhdistelmä.
   
    
3. Serial Attached SCSI (SAS): SAS on tiedonsiirtoprotokolla, jota käytetään yritysten kiintolevyissä ja nauha-asemissa. SAS on pisteiden välinen sarjaprotokolla, joka korvaa vanhemman rinnakkaisväylätekniikan (SCSI). Siinä käytetään SCSI-vakiokomentoja. Serial Attached SCSI (SAS) tarjoaa lisäliitäntöjä SATA-liitännän lisäksi. Tällaiset asemat ovat tehokkaimpia sähkömekaanisia asemia.
   
    
4. Puolijohdeasema (SSD): SSD-levy eli puolijohdekiintolevy on tallennusväline, jossa käytetään integroituja piirejä muisteina, joihin tiedot tallennetaan pysyvästi. SSD-tekniikassa käytetään sähköisiä liittymiä, jotka ovat yhteensopivia perinteisten I/O-lohkokiintolevyasemien kanssa. SSD-levyissä ei ole mitään liikkuvia mekaanisia osia, minkä vuoksi ne eroavat perinteisistä magneettisista levyistä (kuten kiintolevyistä), jotka ovat pyöriviä levyjä sekä liikkuvia luku- ja kirjoituspäitä sisältäviä pyöriviä levyjä. Sähkömekaanisiin levyihin verrattuna SSD-levyt kestävät paremmin fyysisiä iskuja, ovat hiljaisempia sekä nopeampia ja niiden viiveajat ovat pienempiä. Tämän ansiosta SSD-kiintolevyt ovat usein markkinoiden nopeimpia I/O-tallennusratkaisuja tavallisen kokoisten kiintolevyjen osalta.
   
    

Alkuun

---

Mikä RAID on?

RAID on ryhmä itsenäisiä fyysisiä levyjä, jotka yhdessä takaavat hyvän suorituskyvyn lisäämällä tallentamiseen ja tietojen käyttöön käytettävien levyjen määrää. RAID-levyalijärjestelmä parantaa I/O-suorituskykyä ja tietojen käytettävyyttä. Fyysisten levyjen ryhmä näytetään isäntäjärjestelmässä joko yhtenä tallennusyksikkönä tai useina loogisina yksiköinä. Tiedonsiirto nopeutuu, koska useita levyjä käytetään samanaikaisesti. RAID-järjestelmät myös parantavat tietosäilöjen käytettävyyttä ja vikasietoisuutta. Fyysisten levyjen viat saattavat johtaa tietojen häviämiseen, mutta tiedot voidaan palauttaa luomalla ne uudelleen niiden jäljellä olevien fyysisten levyjen avulla, jotka sisältävät kyseiset tiedot tai pariteettitietoja. RAID ei ole varmuuskopiointiratkaisu. Se ei korvaa hyvää varmuuskopioratkaisua, joka takaa tietojen säilyvyyden vikatilanteissa.
 

RAID-tasot:

• RAID 0 takaa nopean tiedonsiirron levyjen lomituksen avulla – erityisesti suurten tiedostojen osalta ympäristössä, joka ei edellytä tietojen vikasietoisuutta.
• RAID 1 käyttää levyjen peilausta siten, että yhdelle fyysiselle levylle kirjoitettavat tiedot kirjoitetaan samaan aikaan myös toiselle fyysiselle levylle. RAID 1 soveltuu hyvin pienille tietokannoille tai muihin käyttötarkoituksiin, joissa kapasiteettivaatimukset ovat pienet ja joissa silti edellytetään tietojen vikasietoisuutta.
• RAID 5 käyttää levyjen lomitusta ja pariteettitietoja kaikissa fyysisissä levyissä (hajautettu pariteetti). Tämä takaa nopean tiedonsiirron sekä tietojen vikasietoisuuden, etenkin pienessä satunnaiskäytössä.
• RAID 6 on RAID 5:n laajennus, jossa käytetään ylimääräistä pariteettilohkoa. RAID 6 käyttää lohkotason lomitusta siten, että kaksi pariteettilohkoa hajautetaan kaikkien jäsenlevyjen kesken. RAID 6 tarjoaa erinomaisen suojan kahden levyn vikatilanteissa sekä vikatilanteissa yhden levyn uudelleenmuodostuksen aikana. Jos käytät vain yhtä ryhmää, RAID 6 on tehokkaampi ratkaisu kuin käytön aikana vaihdettavan varalevyn käyttöönotto.
• RAID 10 on RAID 0:n ja RAID 1:n yhdistelmä, joka käyttää levyjen lomitusta peilattujen levyjen kesken. Se takaa nopean tiedonsiirron ja kattavan tietojen vikasietoisuuden. RAID 10 voi tukea jopa kahdeksaa levypakkaa ja jopa 32 fyysistä levyä per levypakka.
• RAID 50 on RAID 0:n ja RAID 5:n yhdistelmä, jossa RAID 0 -ryhmä lomitetaan RAID 5 -elementteihin. RAID 50 vaatii ainakin kuusi levyä.
• RAID 60 on RAID 0:n ja RAID 6:n yhdistelmä, jossa RAID 0 -ryhmä lomitetaan RAID 6 -elementteihin. RAID 60 vaatii ainakin kahdeksan levyä.

RAID-termit
 

• RAID 0:  RAID 0 -järjestelmässä voit kirjoittaa tietoja useille fyysisille levyille yhden fyysisen levyn asemesta. RAID 0:ssa jokainen fyysinen levy jaetaan 64 kt:n juoviin. Nämä juovat lomitetaan toistuvasti peräkkäin. Yhden fyysisen levyn juovaa kutsutaan juovaelementiksi. Esimerkki: neljän levyn järjestelmässä, jossa on käytössä vain RAID 0, segmentti 1 kirjoitetaan levylle 1, segmentti 2 levylle 2 ja niin edelleen. RAID 0 parantaa suorituskykyä, sillä useita fyysisiä levyjä käytetään samanaikaisesti – mutta se ei kuitenkaan takaa tietojen vikasietoisuutta (Kuva 1 (vain englanniksi)). 

  
Kuva 1: RAID 0

Vikasietoisuus – ei ole
Etu – parantunut suorituskyky, lisätallennustila
Haitta – ei voida käyttää tärkeiden tietojen tallennukseen, sillä mikä tahansa levyn vika estää tietojen käytön.


 

RAID 1

RAID 1:ssä yhdelle levylle kirjoitettavat tiedot kirjoitetaan samanaikaisesti toisellekin levylle. Jos yhdessä levyssä ilmenee vika, toisen levyn tietoja voidaan käyttää järjestelmässä ja vioittuneen fyysisen levyn uudelleenmuodostamisessa. RAID 1:n tärkein etu on se, että se tarjoaa sataprosenttisen tietojen vikasietoisuuden. Koska levyn sisältö kirjoitetaan kokonaan toiselle levylle, järjestelmä sietää yhden levyn vikaantumisen. Kaikki tiedot tallennetaan aina samanaikaisesti kahdelle levylle. Kumpaa tahansa fyysistä levyä voidaan käyttää järjestelmän toiminnassa (Kuva 2 (vain englanniksi)).

Huomautus: peilattujen fyysisten levyjen lukunopeutta parannetaan lukukuormituksen tasapainotuksella.

 
Kuva 2: RAID 1

Vikasietoisuus – levyviat, yhden levyn vikaantuminen
Etu – suuri lukunopeus, nopea palautus levyjen vikatilanteissa, tietojen vikasietoisuus
Haitta – vaatii paljon levytilaa, rajoitettu kapasiteetti

 

RAID 5 ja 6

Pariteettitiedot ovat kahdennettuja tietoja, jotka takaavat vikasietoisuuden tietyillä RAID-tasoilla. Jos levyssä ilmenee vikaa, ohjain voi luoda käyttäjien tiedot uudelleen pariteettitietojen avulla. Pariteettitietoja käytetään RAID-tasoilla 5, 6, 50 ja 60. Pariteettitiedot hajautetaan kaikkiin järjestelmän fyysisiin levyihin. Jos yhdessä fyysisessä levyssä ilmenee vika, sen tiedot voidaan muodostaa uudelleen pariteettitiedoista ja muiden fyysisten levyjen tiedoista. RAID 5 yhdistää hajautetun pariteetin ja levyjen lomituksen, kuten alta näkyy (Kuva 3 (vain englanniksi)). Pariteetti mahdollistaa yhden fyysisen levyn vikasietoisuuden ilman, että kokonaisten fyysisten levyjen sisältöä täytyy kahdentaa.  RAID 6 yhdistää hajautetun kaksoispariteetin ja levyjen lomituksen (Kuva 4 (vain englanniksi)). Tämän tason pariteetti sallii jopa kahden levyn vikaantumiseen ilman, että kokonaisten fyysisten levyjen sisältöä täytyy kahdentaa.
 
RAID 5
 
Kuva 3: RAID 5

Vikasietoisuus – levyviat, yhden levyn vikaantuminen
Etu – tehokas kapasiteetin käyttö, suuri lukunopeus, keskitason kirjoitusnopeus tai suuri kirjoitusnopeus
Haitta – levyvioilla on keskitason vaikutukset, uudelleenmuodostus hitaampaa pariteetin uudelleenlaskennan vuoksi


 
RAID 6
 
Kuva 4: RAID 6

Vikasietoisuus – levyviat, kahden levyn vikaantuminen
Etu – tietojen vikasietoisuus, suuri lukunopeus
Haitta – kirjoitustehokkuuden heikkeneminen kaksinkertaisten pariteettilaskelmien vuoksi, lisäkustannuksia kahden pariteettikäytössä olevan levyn vuoksi




 
RAID 10:  RAID 10 vaatii vähintään kaksi peilattua joukkoa, jotka toimivat yhdessä. Useat RAID 1 -joukot yhdistetään yhdeksi ryhmäksi. Tiedot lomitetaan kaikille peilatuille asemille. Koska RAID 10:ssä jokainen asema peilataan, viiveitä ei ole, koska pariteettia ei tarvitse laskea. Tämä RAID-strategia kestää usean levyn vikaantumisen, kunhan saman peilatun parin kaksi asemaa eivät vikaannu. RAID 10 -asemat tarjoavat suuren tiedonsiirtonopeuden ja kattavan tietojen vikasietoisuuden (Kuva 5 (vain englanniksi)).

 
Kuva 5: RAID 10

Vikasietoisuus – levyvirheet, yhden levyn vikaantuminen per peilattu joukko
Etu – suuri lukunopeus, tukee suurinta mahdollista RAID-ryhmää – jopa 192 asemaa
Haitta – kallein


Takaisin alkuun

---

Saatavilla olevat RAID-ratkaisut ohjainkortin mukaan

Kunkin PERC (PowerEdge Raid Controller Card) -kortin tukemat RAID-tasot luetellaan tietämyskannan artikkelissa Luettelo Dell EMC -järjestelmien PERC (PowerEdge RAID Controller) -tyypeistä
 

Määritystiedot

Useimmat järjestelmät on määritetty toimintavalmiiksi valitsemasi RAID-tyypin mukaisesti. Tämän ansiosta asiakkaan ei yleensä tarvitse tehdä mitään, sillä järjestelmä on jo määritetty toimintakuntoon. Jos muutos on tehtävä laitteen vastaanottamisen jälkeen, RAID-tasoa voi ehkä muuttaa ohjelmiston tai ohjaimen kautta menettämättä tietoja itse ohjaimen, alkuperäisen RAID-tyypin ja käytettävän RAID-tyypin mukaan. Kaikkia siirtymiä ei tueta. Jos siirto ei ole mahdollista, se edellyttää kiintolevyjen täydellistä tyhjennystä ja luomista uudelleen täysin alusta.

Varoitus : suosittelemme erittäin painokkaasti, että luot varmistetun varmuuskopion tiedoistasi ennen minkään muutosten tekemistä. Mikä tahansa virhe voi johtaa tietojen menettämiseen. RAID-tason vaihtaminen (esimerkiksi H700/H800-ohjain).
      
 

  -

-