Na co softwarový RAID nemá páru a jak z toho ven

Článek
Na co softwarový RAID nemá páru a jak z toho ven

Jakkoliv se může termín RAID zdát na první pohled nezáživným, nejen ve firemním prostředí, je to nezbytná cesta ke spolehlivé a rychlé práci s daty.

Kdy jindy než v 80. letech a kde jinde než na Univerzitě v Barkley. Když tam kluci lepili první disková pole, asi netušili, kam až se technologie dostane. A tak zatímco je RAID technologie pořád stejná, způsoby jak pole postavit a obsluhovat, jsou dva (respektive tři).

Co je RAID?
Redundant Array of Independent Disks neboli cesta, jak virtualizovat několikanásobné množství disků v jedno nebo více polí ke zvýšení výkonu, kapacity a spolehlivost (dostupnosti). Celková kapacita záleží na typu RAID pole, které postavíte a na počtu a kapacitě použitých disků. A tak zatímco pro RAID 0 a 1 si vystačíte se dvěma disky, na komplexní pole RAID 60 je minimum disků osm.

Softwarový RAID:
Zvládne ho každý, nic to nestojí a „za moc to nestojí“. Pole postavíte na stávajícím počítači buď na integrovaném řadiči na základní desce nebo externím řadiči (HBA) a náklady jsou většinou pouze v ceně použitých disků (minimálně dva). Pole začne být aktivní v okamžiku, kdy operační systém nahraje ovladače RAID softwaru. O vše se stará procesor počítače, který tak dostává další zátěž a omezení je i v případě konektivity, kdy jste limitování počtem portů na základní desce.

Výhody:

  • Cena. Protože je RAID podpora rovnou v operačním systému, náklady jsou obvykle pouze cena disků.

Nevýhody:

  • Žádná ochrana při startu (boot). Jakmile dojde k selhání nebo poškození dat během startu a před tím, než začne být aktivní RAID software, tak jste dohráli.
  • SW RAID vytěžuje výkon procesoru. Čím složitější pole postavíte, tím větší dopad to má na výkon.
  • Omezené možnosti migrace OS. Není cesta jak pře-migrovat pole na jiný operační systém.
  • Protože je vše závislé na operačním systému nebo RAID softwaru třetích stran, hrozí zranitelnost vlivem virů a škodlivého softwaru.
  • Ochrana dat. V případě SW RAIDu není nic jako vlastní cache paměť, notabene s vlastní baterií, která by v případě selhání udržela data v paměti.
  • Často je pole závislé na výrobci disků a modelu.

Microsemi Adaptec SmartHBA 2100

Hardwarový RAID:
Externí karta (většinou) s vlastním procesorem, vlastní pamětí a nezřídka i s bateriovým článkem. Ačkoliv se jedná o nákladnější řešení, tak ruku v ruce s cenou jde flexibilita, jednoznačný výkon a spolehlivost. Funkcionalita RAID pole je zcela nezávislá na počítači, na kterém běží. Nulová spotřeba systémových prostředků – vše si počítá vlastní procesor na externí kartě. Možnost postavit komplexní RAID 5 nebo 6, který by v případě softwarové varianty velmi zatížil celý systém a v případě poškození dat a přebudování pole by to celé „zabil“. Externí karty mají rovněž široké možnosti v konektivitě a hravě tak připojíte velké množství disků.

Výhody:

  • Ochrana při startu (boot). Žádný negativní dopad na dostupnost dat, pokud má bootovací disk chyby nebo kompletně selže.
  • Výkon je zcela nezávislý na výkonu počítače nebo serveru. Vše si počítá vlastní procesor řadiče.
  • Protože je RAID pole zcela nezávislé na hostujicím počítači nebo OS, není zranitelné viry a škodlivým softwarem.
  • (dle modelu RAID karty) vlastní ochrana v případě výpadku proudu.
  • Vlastní přehledný software pro nastavení a údržbu RAID polí.
  • Snadná migrace nebo výměna RAID řadiče. Kartu lze použít v jakémkoliv systému s vhodným PCIe slotem nebo vyměnit za nejnovější variantu.
  • Vlastní cache paměť na řadiči pro akceleraci přístupových časů.
  • Nezávislý na výrobci disků a modelu.

Nevýhody:

  • Cena. Nicméně prvotní náklady se Vám rychle vrátí při první havárii disků, kdybyste jinak přišli o veškerá data.

Softwarový nebo hardwarový RAID? Toť otázka. Záleží na vašich potřebách.
Čistě softwarové řešení je dobrou volbou pro základní RAID 0 a 1, kde je dostatek systémových prostředků a prim hraje cena. Nicméně je vždy potřeba myslet na to, že SW RAID nejde použít na bootovací disk. Hodí se tedy do základních serverů a pracovních stanic s požadavky na vysoký výkon a dostupnost dat (RAID 1).

Hardwarový RAID patří do serverů a pracovních stanic, kde je kladen důraz na vysoký výkon, dostupnost dat obecně, SAN infrastruktury a všude, kde lze využít bohaté možnosti komplexních RAID polí, které nabízí. Běží-li Vám na serveru vlastní e-shop a dostupnost dat je pro Vás prioritou nebo máte-li výkonnou pracovní stanici na renderování 4k videa, kde se počítá každé procento výkonu CPU, sem všude se HW řešení hodí. Prvotní náklady rychle smaže vlastní cache paměť s ochranou při výpadku proudu, ochrana dat při bootování, výkon, minimální dopad na systémové prostředky a široké a pohodlné možnosti nastavení pomocí grafického programu.

Microsemi Adaptec SmartRAID 3100

Tak už si jen vybrat…
Základní externí HW řešení představuje Microsemi Adaptec SmartHBA 2100. Jedná se o kombinaci HBA (řadiče) a HW RAIDu, kde máte možnost postavit pole RAID 0, 1, 10 a 5. Je k dispozici až v 24portové variantě s širokou podporou operačních systémů včetně VMware a Xen. Samozřejmostí je podpora šindelových disků (SMR). Série 2100 nemá vlastní cache paměť, ani ochranou pomocí bateriového článku, takže kdo nechce při výpadku proudu přijít o všechna data, ten ať počítá se záložním zdrojem.

Pro firmy a náročné uživatele má Microsemi v portfoliu Adaptec SmartRAID 3100. Plně vybavený HW RAID s možností polí 0 až 60, včetně 1 a 10 ADM (Advanced Data Management je vlastnost, která umožňuje migraci dat z existujících RAID polí na nová v okamžiku, když upgradujete staré pevné disky nebo vysloužilé SSD). Dostupné jsou 4 – 24portové 12 Gbps varianty v interním nebo externím provedením, dle modelu s vlastní DDR4 cache pamětí až 4 GB a integrovaným bateriovým článkem pro ochranu cache paměti.

Nakonec stačí vybrat vhodný kabel pro propojení řadiče s disky nebo backplane. Jak se vyznat v kabelech, jsme si řekli minule.

A protože víme, že při problému – a u serveru to platí dvojnásob – je nutné okamžité řešení, držíme všechny řadiče skladem.

-bj-