Сохранность с затратами и без - Энигма Энтер - группа компаний

Сохранность с затратами и без

Большинство пользователей и администраторов компьютерных систем при работе с данными рано или поздно сталкиваются с одной из ниже перечисленных проблем...

- размеры файлов больше или соизмеримы с физическим объемом жесткого диска: чаще всего это возникает при работе с видео, 3D графикой или массивами данных;

- недостаточная производительность: эта проблема возникает при большом количестве одновременных запросов к данным, использовании современных ресурсоемких игровых приложений, работе с системами видеомонтажа.

- наличие критически важных данных или данных, доступ к которым не может быть потерян на длительное время: использование одного винчестера не может обеспечить достаточную степень надежности и возможность восстановления данных в случае выхода его из строя, а это, к сожалению, иногда случается.

 

Для решения этих проблем используют объединение жестких дисков компьютера в RAID массивы. В зависимости от требований, предъявляемых к RAID массиву, можно использовать различные возможности реализации разные по функционалу, объему дискового пространства, доступности данных, стоимости и производительности.

Обычно выделяют три способа реализации.

 

Программный RAID. Данное решение следует рассматривать, как крайне упрощенное, не позволяющее полностью обеспечить все преимущества использования RAID. Основной недостаток такой реализации заключается в том, что вся нагрузка на вычисление контрольных кодов, обработка прерываний и размещение данных ложится на центральный процессор, что в значительной степени снижает производительность системы в целом из-за сокращения процессорного времени на обработку запросов операционной системы и приложений.

Кроме того, при использовании такого способа реализации теряется большинство сервисных функций и возможностей по замене неисправных или добавления дополнительных дисков. С другой стороны, он не требует никаких дополнительных аппаратных средств и дополнительных материальных затрат, т.е. крайне дешев.

Примером реализации программного RAID массива может служить Microsoft Windows 2000 Server, который имеет RAID уровней 1;0 и 5.

 

Программно-аппаратный RAID. Часть функций контроллера по-прежнему выполняется центральным процессором и оперативной памятью посредством драйверов и реализуется с помощью чипа ввода-вывода специальной микросхемы (ASIC), которая может выполнять операции вычисления контрольных кодов. В данном случае эта микросхема берет на себя часть операций по обеспечению функционирования RAID-массива. Как правило, по такому принципу работают все недорогие RAID-контроллеры, включая те, которые встраиваются сегодня в материнские платы.

Встроенные в системные платы контроллеры, являющиеся частью южного моста материнской платы, выглядят куда более разумным выбором, особенно в случае с массивами нулевого и первого уровня.

Во-первых, как и чисто программный RAID, он достается совершенно бесплатно.

Во-вторых, встроенные решения, в случаях массивов начального уровня, зачастую выигрывают в скорости у дискретных за счет отсутствия задержек, связанных с использованием дополнительных интерфейсов. Таким образом, программно-аппаратный RAID – это по существу более производительное решение на основе центрального процессора системы.

 

Аппаратный RAID-контроллер. Вся логика работы RAID-подсистемы вынесена на отдельную плату, в связи с этим она, фактически, является самостоятельной и самодостаточной для своих задач и практически загружает ресурсы центрального процессора при операциях с RAID-массивом. У этой подсистемы есть свой BIOS, который, в совокупности с прикладным управляющим ПО, позволяет легко совершать практически любые сервисные операции: подключать и отключать диски, входящие в RAID-массив, изменять уровни RAID, мониторить состояние дисков и т.д. При этом большинство операций может быть проделано без отключения пользователей и прерывания текущей работы. Приглашение BIOS контроллера можно видеть во время загрузки системы, там можно производить настройки контроллера без использования дополнительного ПО. Большинство контроллеров, кроме собственного процессора, оснащены дополнительной памятью, называемой кэш-памятью. В кэш-памяти запоминаются несколько последних блоков данных, что, при частом обращении к одним и тем же файлам, позволяет значительно увеличить быстродействие дисковой системы. Недостаток данной реализации: достаточно высокая цена (от 250 у.е.).

 

Чтобы выбирать правильный уровень RAID, начните c рассмотрения факторов, каждый из которых становится компромиссным решением для другого:

- стоимость дисковых накопителей;

- требуемая защита данных или доступность данных (низкая, средняя, высокая);

- требуемая производительность (низкая, средняя, высокая);

- стоимость решения всегда является результатом компромисса между объемом дискового пространства и доступностью данных или производительностью.

 

Автор:

Александра Удалова,

консультант по серверному оборудованию

компании «Энигма Энтер»

closing