Disková pole v praxi #1 - historický úvod, proč RAID? |
Napsal Jan Kořínek | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Středa, 30 prosinec 2009 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Pokud netušíte, na co se Vás BIOS ptá, když zapnete RAID funkce, je tento článek právě pro Vás. Začneme trochou historie a společnými prvky.
Nedávno mě napadlo, že bych mohl vnést trochu publicistické naivity do diskových polí a malinko je zpopularizovat. Ceny pevných disků už totiž spadly na ceny, kdy si skoro každý může dovolit, ale ne každý ví, co vlastně nabízejí. Historicky byla situace spíše opačná. Disky byly malé, drahé a pomalé. Nicméně už tehdy řešili HW architekti a administrátoři problém, že cena dat na disích i mnohonásobně převyšovala cenu disků a tak se naskytly hned tři problémy v jednom:
Tehdy se objevil výraz RAID, který znamenal Redundancy Array of Inexpensive Disks (redundantní pole levných disků). Výraz narážel na situaci, kdy na trhu byly k dispozici tak zvané spolehlivé disky a levné disky. Spolehlivé disky nabízely o něco vyšší spolehlivost, ale za to byly za ceny několikrát vyšší a i tak existovala nějaká reálná možnost, že disk klekne. No a pak existovaly levné disky, které jste si zálohovali na diskety, jelikož jejich spolehlivost by vás dneska budila ze zaslouženého spánku. Ukázka diskového miniserveru
Dnes se význam v souvislosti s rozvojem technologií ukládání dat naštěstí posunul na Redundancy Array of Independent Disks (redundantní pole nezávislých disků). Sice se na trhu tuším někdy před třemi lety objevily diskové řady určené do RAID polí, ale z hlediska spolehlivosti se obyčejně liší jen v nastavení firmware pro NCQ, v ložiskách a zbytek je stejný. Jen tak na okraj: Stejně tak se liší-neliší i třeba SATA/SAS/SCSI disky. Rozdíl je jenom v tištěném spoji a firmware. Pokusím se tedy rozdělit typy polí podle typů požadavků na ně, protože zhruba tuto logiku následovali tvůrci diskových polí a v souladu s tím, že přístup "jedna velikost padne všem" obyčejně dopadne tak, že "jedna velikost nesedí nikomu" , vytvořili několik typů polí. Společnou vlastností všech diskových polí je, že pro vyšší služby operačního systému se tváří jako jeden disk. Pokud máte pole softwareové, operační systém mezi ovladače řadičů vloží další vrstvu, která se stará o služby RAID a do systému už ukazují 1 disk s kapacitou odpovídající typu pole a případně rozdělení fyzických disků na jednotlivé oddíly. Hardwareová pole si nastavíte buď při startu systému, kdy se obyčejně zobrazuje možnost vstoupit do konfiguračního menu řadiče stejně, jako si nastavujete BIOS počítače, a nebo potom z operačního systému pomocí s řadičem dodávaného aplikačního vybavení. Toto vybavení vám také pak pomáhá hlídat stav pole, jelikož operační systém vidí jeden disk a šmidliky. Velké Raptor diskové pole, 24 Raptorů vedle sebe - u takového pole jen tak někdo neusne
Výhodou HW diskových polí je, že mají vlastní procesor a paměť, která je vyhrazená jenom službám diskového pole. Operační systém tedy není zatížen žádnou ze služeb provozu pole a tak za pole neplatíte výkonem CPU. Nevýhodou pak ale bývá, že dané disky jsou obyčejně omezené jenom na jeden typ pole nad určenými disky. Výhodou SW diskových polí je veliká flexibilita. Než jsem například přešel na svém počítači na stejnou velikost disků, měl jsem rozdělení 4 disků (2x320GB a 2x500GB) v Linuxu zhruba následující: 4x64MB oddíl v zrcadleném disku, 4x4GB oddíl v RAID10 pro odkládací oddíl, 4x 64GB oddíl v RAID10 pro systémový disk, 4x250GB oddíl v RAID5 pro filmy a 2x180GB zase v zrcadle pro databáze a weby. Nevýhodou pak samozřejmě je opak HW pole, kdy CPU disková pole řídí se vším všudy. Typů RAID diskových polí (serverů) je mnoho, ukázka jednoho z nich
Další množinou jsou právě disková pole, která často najdete i na levných deskách (nemluvě o dražších). Jedná se vlastně tak trochu o kombinaci obou kategorií. Nastavení a vytvoření pole vám umožní BIOS a jeho specializovaná část pro správu pole. BIOS pak pole vidí při startu systému jako jeden disk se všemi jeho výhodami včetně třeba vysoké dostupnosti v případě pádu některého z disků. Operační systém si natáhne specializovaný ovladač, který mu ale jenom načte konfiguraci z nastavení pole, a dále už správu pole zase převezme operační systém a CPU. Jednoznačnou výhodou je implementace vysoké dostupnosti, rychlosti a kapacity za velice nízké náklady. Nicméně za to vše samozřejmě platíte výkonem CPU. Příště si už začneme povídat o jednotlivých typech polí, včetně jejich vlastností.
Pouze registrovaní uživatelé mohou přidat komentář! |