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Dell Enterprise RAID 和物理驱动器:更换常见问题 — 能否在 RAID 中使用不同驱动器?

Summary: 有关RAID服务器和MD阵列中物理驱动器更换的常见问题。

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Article Content


Symptoms

此常见问题旨在回答关于更换和在企业阵列中使用不同驱动器的问题。
戴尔使用类似或更好的规格的驱动器来更换保修期内的硬盘。更换驱动器可能更大或更快,也可能来自其它制造商。戴尔更换驱动器经过认证,与戴尔硬件兼容。
如果故障磁盘已超出保修期,您必须获取新驱动器。
对于 MD 系列,您可以在关联存储模块的支持矩阵中找到支持的物理驱动器列表。 
  • 如果您使用连接到 MD RBOD 的 JBOD,请使用 MD3 RBOD 支持矩阵

警告:只有在支持矩阵中列出了戴尔部件编号的物理磁盘表中的物理磁盘才受支持,并显示为“认证驱动器”。

 
说明:
有可能从外部提供商买到支持表中列出但没有戴尔认证的磁盘,例如“ST9500430SS”,但非认证驱动器无法在 MD 阵列中使用。
要确定硬盘是戴尔认证的,驱动器必须具有戴尔部件编号,这意味着该磁盘按照戴尔标准制造,运行戴尔版本的固件,并且与 MD 阵列完全兼容。
通常,磁盘上会有戴尔贴纸。
否,使用不同制造商、型号、大小和转速(轴转速或 RPM)的硬盘完全有效。
自最初认识RAID以来,使用相同的硬盘就从来不是RAID阵列内的要求。但是,在多种因素的作用下,形成了必须使用相同的硬盘这一顽固观念。

首先,从最初使用硬盘创建 RAID 阵列的角度来看,使用不同的驱动器没有实际意义。例如,如果您选择将 500 GB 驱动器与 100 GB 驱动器组合使用,则最多只可使用阵列中 500 GB 驱动器的 100 GB,导致 400 GB 空间的净损失。如果您选择使用 10k RPM 驱动器和 15k RPM 驱动器,它们可以正常工作,但您通常会失去较快驱动器的优势。鉴于更大和/或更快的驱动器之间可能存在成本差异,而没有实际技术优势,因此尽管不存在限制此种设计的技术原因,这样设计 RAID 阵列在经济上的意义不大。

从硬盘更换策略的角度来看,使用 2010 年购买的 500 GB 驱动器来更换 2007 年购买的 100 GB 驱动器通常是最佳选择。100 GB 硬盘可能变得更为少见,并且实际成本可能超过 500 GB 硬盘,尽管 500 GB 硬盘可能具有更高规格(在大小和速度方面)。由于使用更大(并且可能更快)的驱动器没有任何坏处,因此,如果这是最经济高效的选项,那么就是最佳选择。

其次,在 RAID 发明的时候(1988 年)和 20 世纪 90 年代,硬盘固件相对不成熟。使用多个硬盘时通常会遇到兼容性问题。例如,单独使用硬盘 A 一切正常,单独使用硬盘 B 也一切正常。但是将硬盘 A 和硬盘 B 连接到同一控制器一起使用时,通常会遇到许多问题。这个问题十分普遍,以致在当时,在使用多个驱动器(无论是否在 RAID 阵列中使用)时使用相同的驱动器(相同制造商、相同型号、相同批号等)成为了最佳实践。硬盘技术已成熟到此类问题不再适用,并且十几年都不适用的程度。

鉴于第一个示例(创建阵列时使用类似驱动器的经济原因)和第二个示例(兼容性问题),可能更容易了解使用相同驱动器的观念如何流传多年,并且今天还在流传。    
None.通常强制要求硬盘必须使用相同的接口技术(SCSI或SAS或SATA)。此外,通常还要求机械驱动器(硬盘)和非机械驱动器 (SSD) 不能在同一阵列中混合使用。尽管在技术上未禁止在阵列内混合SAS和SATA或SATA和SSD或SAS和SSD,但很可能会混淆配置和性能变量,并且很少甚至没有实际好处。鉴于这些事实,大多数(如果不是全部)企业RAID技术制造商不允许进行这样的组合。
RAID 技术和设计中固有的概念是硬盘最终将出现故障,需要更换。鉴于技术不断发展,人们认识到使用相同硬盘可能很困难,价格昂贵,或在需要更换时无法获得。RAID技术从最初设计起,从未需要相同的驱动器。

更具体地说,连接到控制器(RAID 或其它)的每个硬盘始终独立于连接到该控制器的每个其它硬盘运行。RAID 控制器以逻辑方式将物理驱动器组合到阵列中,但是,从硬件通信角度来看,控制器向每个驱动器发送独立命令。即使相同(制造商、型号、规格)的硬盘也不可能始终以相同的速度运行。

即使在使用速度和大小相差很大的驱动器时,RAID 功能仍正常工作,驱动器的差异不会形成数据损坏或丢失的风险。
RAID控制器通过阵列中的最小驱动器将硬盘上的空间分配至阵列。例如,在创建具有三个大小分别为 500 GB、200 GB 和 100 GB 的驱动器的 RAID 5 时,每个驱动器最多有 100 GB 分配到阵列中。较大驱动器上的任何多余的空间在该阵列中不可用,并且在其他阵列中可能可用或不可用。

使用三个 500 GB 驱动器创建的 RAID 5 阵列可以从每个驱动器使用 500 GB。如果使用一个较大的驱动器(例如 2 TB)更换其中一个驱动器,在重建过程中,500 GB 将被分配到阵列,任何额外空间在该阵列内将不可用。
RAID控制器单独与驱动器通信。完成到包含多个驱动器的RAID阵列的I/O时,每个驱动器均收到以个别驱动器速度完成的单独命令。当所有驱动器都完成后,I/O 才被视为完成。

例如,对于具有三个驱动器的 RAID 5 阵列,假设驱动器 0 需要 20 毫秒才能完成 I/O,驱动器 1 需要 15 毫秒才能完成 I/O,驱动器 2 需要 10 毫秒才能完成 I/O。较快的驱动器会更快完成,但在所有驱动器完成 I/O 之前,控制器不会发送其他命令。在此示例中,总 I/O 时间为 20 毫秒(最慢驱动器的速度)。

因此,添加速度更快的驱动器(例如将 10k RPM 驱动器更换为 15k RPM 驱动器)不会对阵列的运行产生不利影响。用较慢的驱动器更换较快的驱动器可能降低阵列的性能。出于此原因,在戴尔保修期内更换的驱动器会具有类似或更快的速度。但在任一情况下,在阵列内混合驱动器速度都没有导致数据损坏或丢失的风险。
较小的驱动器不能重建至阵列。速度较慢的驱动器可能对阵列性能造成负面影响。不能使用接口规格(SAS、SATA、SSD)不同的驱动器。

Cause

请参阅以上信息。

Resolution

Article Properties


Affected Product
Servers, PowerEdge, MD Series, Dell PowerVault MD3000 with Red Hat Enterprise Linux HA Clusters, Dell PowerVault MD3000 with Windows HA Clusters, Dell PowerVault MD3000i with Windows HA Clusters, Dell PowerVault MD3200/MD3220-Windows HA Cluster , Dell PowerVault MD3200i and MD3220i with Windows HA Clusters, Dell PowerVault MD3600f/3620f Windows HA Cluster, Dell PowerVault MD3600i/3620i Windows HA Cluster, Dell PowerVault OEM Ready MD34XX and MD38XX, PowerVault MD1000, PowerVault MD1120, PowerVault MD1200, PowerVault MD1220, PowerVault MD3000, PowerVault MD3000i, PowerVault MD3060e, PowerVault MD3200, PowerVault MD3200i, PowerVault MD3220, PowerVault MD3220i, PowerVault MD3260, PowerVault MD3260i, PowerVault MD3400, PowerVault MD3420, PowerVault MD3460, PowerVault MD3600F, PowerVault MD3600i, PowerVault MD3620F, PowerVault MD3620i, PowerVault MD3660f, PowerVault MD3660i, PowerVault MD3800f, PowerVault MD3800i, PowerVault MD3820f, PowerVault MD3820i, PowerVault MD3860f, PowerVault MD3860i, PowerVault NX1950, PowerVault NX200, PowerVault NX300, PowerVault NX3000, PowerVault NX3100, Powervault NX3200, Powervault NX3300, PowerVault NX3610, Powervault NX400, Dell Storage MD1280, Dell Storage MD1400, DSMS 1400, Dell Storage MD1420, DSMS 1420, DSMS 3060e, Dell EMC Storage NX3240, Dell EMC Storage NX3340, Dell EMC NX440 ...
Last Published Date

06 Oct 2021

Version

5

Article Type

Solution