Macierz RAID Dell Enterprise i dysk fizyczny: Często zadawane pytania dotyczące wymiany – czy w macierzy RAID można używać różnych dysków?

W ramach gwarancji na dyski Firma Dell wymienia dyski twarde na dyski o podobnych lub lepszych parametrach technicznych. Zamienne dyski twarde mogą być większe lub szybsze, mogą również pochodzić od innego producenta. Zgodność zamiennych dysków twardych firmy Dell ze sprzętem firmy Dell jest potwierdzona certyfikatem.

Jeśli uszkodzony dysk nie jest już objęty gwarancją, należy pozyskać nowy dysk.
W przypadku serii MD, listę obsługiwanych dysków twardych można znaleźć w dokumencie pomocy technicznej Support Matrix powiązanej obudowy pamięci masowej. 

• W przypadku korzystania z macierzy JBOD podłączonej do MD RBOD należy użyć dokumentu Support Matrix dla macierzy MD3 RBOD

Ostrzeżenie: Obsługiwane są tylko dyski fizyczne wymienione w tabeli dysków fizycznych z Dell Part Numbers wymienionymi w dokumencie Support Matrix i opisanymi jako certyfikowane (Certified Drive).

 
Wyjaśnienia:
Istnieje możliwość zakupu od zewnętrznego dostawcy dysku wymienionego w tabeli obsługiwanych dysków, takiego jak np. „ST9500430SS” bez certyfikatu firmy Dell, ale dysk bez certyfikatu nie działa w macierzy MD.
Aby upewnić się, że dysk twardy ma certyfikat firmy Dell, należy sprawdzić, czy ma oznaczenie numeru sprzętowego Dell Part Number (Numer części Dell). Oznacza ono, że dysk jest produkowany zgodnie ze standardem firmy Dell, ma zainstalowaną wersję oprogramowania wewnętrznego firmy Dell i jest w pełni zgodny z macierzami MD.
Generalnie na dysku powinna znajdować się naklejka firmy Dell.

Nie. Jak najbardziej prawidłowe jest użycie dysków twardych różnych producentów, o różnych numerach modeli, rozmiarach i prędkościach obrotu (prędkość obrotów wrzeciona lub obr./min).

Używanie takich samych dysków twardych nigdy nie było wymogiem dla macierzy RAID, już od początkowego konceptu macierzy RAID. Istnieje jednak kilka czynników, które prawdopodobnie przyczyniają się do mitu, że dyski twarde muszą być identyczne.

Po pierwsze, z punktu widzenia początkowego tworzenia macierzy dyskowej RAID przy użyciu dysków twardych korzystanie z różnych dysków nie ma sensu z praktycznego punktu widzenia. Na przykład, jeśli połączymy dysk 500 GB z dyskiem 100 GB, możliwe będzie korzystanie tylko z maksymalnie 100 GB dysku o pojemności 500 GB w macierzy, co skutkuje stratą 400 GB pamięci netto. Jeśli użytkownik zdecyduje się korzystać z dysków o prędkości 10 tys. obr./min i 15 tys. obr./min, dyski będą działać, ale zalety szybszego dysku zostaną utracone (uogólniając). Biorąc pod uwagę prawdopodobną różnicę kosztu między większymi lub szybszymi dyskami bez praktycznych korzyści technologicznych, taka konfiguracja macierzy RAID nie ma większego sensu z finansowego punktu widzenia, chociaż nie ma żadnych przeciwwskazań technicznych, które ograniczają taką konstrukcję.

Z punktu widzenia strategii wymiany dysków twardych, wymiana dysku o pojemności 100 GB zakupionego w 2007 r. na dysk o pojemności 500 GB zakupiony w 2010 r. często jest najlepszym wyborem. Dyski twarde o pojemności 100 GB prawdopodobnie staną się coraz rzadsze i mogą faktycznie kosztować więcej niż dysk o pojemności 500 GB, chociaż dysk o pojemności 500 GB może mieć lepsze specyfikacje (rozmiar i prędkość). Ponieważ użycie większego (i prawdopodobnie szybszego) dysku nie ma negatywnego wpływu na macierz, to jeśli jest to najbardziej opłacalna opcja, to jest to również najlepszy wybór.

Po drugie, w momencie wynalezienia macierzy RAID (w 1988 r.), i później w latach 90., oprogramowanie wewnętrzne dysku twardego było stosunkowo mało rozwinięte. Częste były problemy ze zgodnością podczas korzystania z kilku dysków twardych. Na przykład, dysk twardy A używany samodzielnie działa normalnie, podobnie jak używany osobno dysk twardy B. Jednak gdy dysków twardych A i B używano razem, podłączonych do tego samego kontrolera, często występowało wiele problemów. Ten problem był tak powszechny, że dobrą praktyką w tamtym czasie stało się korzystanie z takich samych dysków (tego samego producenta, o tym samym numerze modelu, partii itp.) w przypadku używania wielu dysków zarówno w macierzy RAID, jak i w innych zastosowaniach. Postęp w technologii dysków twardych stał się na tyle zaawansowany, że takie wątpliwości nie są już uzasadnione i nie dotyczą dysków — już od ponad dziesięciu lat. 

Biorąc pod uwagę pierwszy przykład (finansowe względy wykorzystywania podobnych dysków podczas tworzenia macierzy) oraz drugi (problemy ze zgodnością), łatwiej jest zrozumieć, dlaczego mit mówiący o konieczności używania takich samych dysków twardych był propagowany na przestrzeni ostatnich lat i nadal się w niego wierzy.    

Brak. Zwykle wymaga się, aby dyski twarde używały tego samego interfejsu (SCSI, SAS lub SATA). Ponadto, dysków mechanicznych (dysków twardych) nie można zazwyczaj łączyć z dyskami innymi niż mechaniczne (SSD) w obrębie tej samej macierzy. Mimo że nie ma żadnych przeciwwskazań technicznych, aby mieszać dyski SAS z SATA, SATA z SSD ani SAS lub SSD w obrębie macierzy, ryzyko potencjalnych pomyłek dotyczących konfiguracji i osiągów jest znaczne, przy niewielkich lub zerowych korzyściach praktycznych. Z tych względów większość producentów technologii Enterprise RAID (jeśli nie wszyscy) nie zezwala na takie kombinacje.

Nieodłącznym elementem technologii RAID uwzględnianym na etapie jej projektowania jest sytuacja, w której dyski twarde ostatecznie ulegną awarii i będą wymagać wymiany. Biorąc pod uwagę ciągły rozwój technologii oczywiste jest, że identyczne dyski twarde mogą być trudne, kosztowne lub nawet niemożliwe do pozyskania w momencie, gdy konieczna będzie ich wymiana. Technologia RAID, już od samego początku jej zaprojektowania, nigdy nie wymagała identycznych dysków. 

Mówiąc dokładniej, każdy dysk twardy podłączony do kontrolera (RAID lub innego) zawsze działa całkowicie niezależnie od każdego innego dysku twardego podłączonego do tego kontrolera. Kontrolery RAID logicznie łączą dyski fizyczne w macierze, jednak z punktu widzenia komunikacji ze sprzętem z kontrolera do każdego dysku wysłane są osobne polecenia. Nawet identyczne dyski twarde (ten sam producent, model, specyfikacja techniczna) najprawdopodobniej nie będą działać z tą samą prędkością przez cały czas. 

Nawet w przypadku korzystania z dysków o znacząco różnych prędkościach i pojemnościach kontroler RAID kontynuuje normalne działanie bez ryzyka utraty lub uszkodzenia danych ze względu na różnice między dyskami.

Kontrolery RAID przydzielają miejsce na dyskach twardych do macierzy wg najmniejszego dysku w macierzy. Na przykład podczas tworzenia macierzy RAID 5 przy użyciu trzech dysków twardych o pojemnościach 500 GB, 200 GB i 100 GB każdemu z dysków zostanie przydzielone maksymalnie 100 GB pamięci w macierzy. Nadmiaru pojemności na większych dyskach twardych nie można używać w tej macierzy i może, ale nie musi być ono dostępne do użytku w innych macierzach.

Macierz RAID 5 utworzona przy użyciu trzech dysków o pojemności 500 GB może korzystać z 500 GB z każdego dysku. W przypadku wymiany jednego z dysków na większy (np. 2 TB), do macierzy zostanie przydzielone 500 GB podczas przebudowy, a nadmiaru pamięci dyskowej nie będzie można używać w obrębie tej macierzy.

Kontrolery RAID komunikują się dyskami indywidualnie. Podczas wykonywania operacji we/wy do macierzy RAID składającej się z wielu dysków, każdy dysk otrzymuje osobne polecenia, które są wykonane z prędkością danego dysku. Po zakończeniu pracy wszystkich dysków operacja we/wy jest uznawana za wykonaną.

Na przykład, w przypadku macierzy RAID 5 z trzema dyskami twardymi załóżmy, że dysk 0 potrzebuje 20 ms, aby ukończyć operację we/wy, dysk 1 – 15 ms, a dysk 2 – 10 ms. Szybsze dyski twarde zakończą operację wcześniej, ale kontroler nie wyśle dodatkowych poleceń, dopóki operacja we/wy nie zostanie ukończona we wszystkich dyskach. W tym przykładzie całkowity czas operacji we/wy wynosi 20 ms (prędkość najwolniejszego dysku).

Z tego powodu dodawanie szybszych dysków twardych, takich jak wymiana dysku o prędkości 10 tys. obr./min na dysk o prędkości 15 tys. obr./min, nie ma negatywnego wpływu na działanie macierzy. Wymiana szybszych dysków twardych na wolniejsze może zmniejszyć wydajność macierzy i z tego powodu dyski wymieniane w ramach gwarancji firmy Dell będą mieć podobną lub większą prędkość. Jednak w żadnym z tych przypadków nie ma ryzyka uszkodzeń ani utraty danych w wyniku mieszania prędkości dysków w macierzy.

Dysków o mniejszej pojemności nie można ponownie użyć do utworzenia macierzy. Dyski o niższej prędkości mogą mieć negatywny wpływ na wydajność macierzy. Nie można używać dysków korzystających z różnych rodzajów interfejsów (SAS, SATA, SSD).