[ad_1]

سیستم های RAID از دهه 1990 به عنوان عناصر اصلی ذخیره سازی شرکت ها محسوب می شوند. اما RAID – مجموعه اضافی دیسک های ارزان قیمت – دهه قبل از آن در تحقیقاتی از دانشگاه کالیفرنیا ، برکلی بوجود آمد.

محققان برکلی در استفاده از درایوهای رایانه های شخصی ارزان قیمت برای داده های مهم پیشگام بودند. با ترکیب درایوها در یک آرایه ، محدودیت های سرعت و قابلیت اطمینان دیسک های سخت رایانه را پشت سر گذاشتند و آنها را به عملکرد درایوهای اصلی گران قیمت بسیار گرانتر نزدیک کردند.

به مدت سه دهه ، دیسک مبتنی بر RAID بیشترین فضای ذخیره سازی را برای سرورها ، تهیه پشتیبان و بایگانی و حتی رایانش ابری فراهم کرده است. اما آیا با کاهش حافظه فلش و افزایش ظرفیت ، آیا RAID هنوز هم مهم است؟

به طور فزاینده ، تامین کنندگان سطوح RAID پیچیده تری را متناسب با رسانه های SSD توسعه داده اند ، در حالی که پروتکل های حفاظت از داده های دیگر مانند کدگذاری پاک کردن ، در بین ارائه دهندگان ابر و اپراتورهای ذخیره سازی ترکیبی و اشیا ground جایگاه خوبی پیدا کرده اند.

سطح RAID

سیستم های RAID از دو طریق اصلی از داده ها محافظت می کنند – یا با آینه کاری یک دیسک فیزیکی به طور کامل ، یا با ذخیره داده های برابری در یک یا چند دیسک که برای بازسازی درایو خراب استفاده می شود.

طراحان سیستم که آرایه های RAID را می سازند باید عملکرد ، انعطاف پذیری و ظرفیت سربار آینه یا داده های برابری را متعادل کنند. در ساده ترین حالت ، RAID 1 یا همان mirroring ، به طور همزمان همه داده ها را در دو یا سه درایو کپی می کند. ظرفیت سربار – مقدار ذخیره اضافی مورد نیاز آینه ها – 100٪ یا 200٪ فضای ذخیره سازی قابل استفاده است.

سایر سطوح RAID با هدف کاهش سربار ذخیره سازی و در نتیجه هزینه بدون مجازات عملکرد بی دلیل است. RAID 1 بهترین عملکرد و از نظر انتقادی سریعترین زمان بازسازی را بدون نیاز به بازآفرینی داده ها با استفاده از بیت های برابری فراهم می کند.

RAID 4 از راه راه در سطح بلوک استفاده می کند و داده های برابری را در یک درایو ذخیره می کند. RAID 5 بدون نیاز به دیسک اختصاصی برابری از راه راه با برابری توزیع شده استفاده می کند. RAID 6 برای محافظت از داده های اضافی از برابری توزیع شده دوگانه استفاده می کند. RAID 10 ترکیبی از آینه کاری و راه راه است.

سطح RAID 2 و 3 امروزه بندرت در سیستم های سازمانی مورد استفاده قرار می گیرد. اکنون تعدادی از تأمین کنندگان سیستم های RAID اختصاصی دارند و هدف آنها کاهش ظرفیت سربار بیشتر از RAID 5 یا RAID 6 است.

آیا RAID برای ذخیره سازی فلش مناسب است؟

از نظر عملکرد به تنهایی ، RAID یک انتخاب واضح برای ذخیره سازی مبتنی بر فلاش نیست. عملکرد تک رسانه ای تقریباً در همه سناریوهای رایج RAID به راحتی RAID را شکست می دهد.

اریک بورگنر ، معاون تحقیقاتی در زیرساخت های سازمانی IDC ، می گوید: “SSD های SAS با استفاده از NAND فلش به ترتیب تأخیر کمتر و یک تا دو مرتبه قدرت بالاتر کار می کنند ، بسته به اینکه در مورد خواندن تصادفی یا ترتیبی صحبت می کنیم.” .

اما از نظر هزینه ، رسانه های فلش هنوز به طور قابل توجهی گران تر از دیسک چرخان هستند.

اگر از ظرفیت رسانه کمتری در هر درایو Flash Flash استفاده کنیم ، که استفاده از آرایه های بزرگتر را ضروری می کند ، SSD ها هستند 7 برابر تا 8 برابر گران تر از دیسک های چرخشی معادل.

اگرچه این امر برای آرایه های مبتنی بر فلاش RAID 1 یا RAID 10 را رد نمی کند ، اما این امر به برنامه هایی با تحمل کم برای از دست دادن داده ها و نیاز به زمان های کوتاه بازگرداندن محدود می شود.

بورگنر می گوید: “RAID 1 بهترین عملکرد را در صورت استفاده از آن به صورت محلی فراهم می کند – شما فقط دو بار نوشتن دارید ، یا اگر سه آینه را اجرا کنید ، سه بار دیگر”. “این کمترین تأثیر را در حالت بازیابی ایجاد می کند ، زیرا شما فقط باید از یک دستگاه بخوانید و برای” بازسازی “داده ها مجبور به انجام هیچ محاسبه ای نیستید. اما گرانترین است. ”

RAID 5 و 6: گزینه ای کاربردی برای فلاش

این هزینه های بالا محققان را بر آن داشت تا RAID 4 ، 5 و 6 را توسعه دهند. این فناوری ها اکنون کاملاً بالغ شده اند زیرا تأمین کنندگان سیستم های ذخیره سازی دندان های خود را وقتی که چرخ های چرخش کوچکتر و پرهزینه تر از امروز هستند ، برش می دهند. بیشتر این کارها به خوبی به دنیای ذخیره سازی فلش ترجمه می شوند.

بورگنر می گوید: “این هزینه بالای افزونگی یکی از دلایلی است که سطح RAID مانند RAID 4 ، 5 یا 6 یا رویکردهای کدگذاری پاک کردن ایجاد شده است.” “آنها ظرفیت سربار بسیار کمتری دارند ، اما تأثیر بیشتری در حالت بازیابی دارند ، زیرا داده ها باید از چندین دستگاه خوانده شوند و محاسبه بر روی آن داده ها با استفاده از یک یا چند نوار برابری انجام شود.”

با این حال ، تا حدودی با عملکرد بالاتر حافظه فلش ، به ویژه در موارد خوانده شده ، این معایب برطرف می شوند. نکته منفی این است که درصد قابل توجهی از ذخیره گران قیمت فلش برای داده های برابری در نظر گرفته شده است. در سیستم RAID 6 ، با طرح استاندارد 4 + 2 (4 بیت داده و 2 بیت برابری) ، سربار یک سوم فضای ذخیره سازی است.

برای سیستم های جریان اصلی ، و جایی که نیازهای ذخیره سازی داده نسبتاً کم است – تا حدود 20 ترابایت – RAID 6 کافی است. بیشتر معماران IT محاسبه می کنند که انعطاف پذیری بیشتر RAID 6 ارزش افزایش هزینه یا مجازات ظرفیت بیش از RAID 5 را دارد. RAID 10 نیز یک گزینه است ، به طور معمول برای حساس ترین برنامه های تاخیر و در دسترس بودن بالا.

محافظت از داده ها برای آرایه های فلاش و کلاد

حتی در این صورت ، تأمین کنندگان با کاهش ظرفیت سربار ، در حال ایجاد اشکال جدیدی از حفاظت از داده ها هستند که برای ذخیره سازی مبتنی بر فلاش مناسب تر است. این سیستم ها همچنین از اندازه متوسط ​​درایو کوچکتر برای فلش بهره می برند تا داده های برابری را در حجم بیشتری توزیع کنند.

فروشندگان آرایه های تمام فلش تاکنون عمدتا RAID 6 را ارائه داده اند ، اما تعدادی از شرکت ها با استفاده از فناوری های جدید این مسئله را به چالش کشیده اند.

به عنوان مثال کامیناریو از فرمت 22 + 2 برای آرایه های تمام فلش خود استفاده می کند. این باعث کاهش سربار می شود ، اما فقط با آرایه های دارای 24 درایو یا بیشتر کار می کند.

VAST Data ترکیبی از SSD های Intel Optane و QLC SSD است و از یک طراحی بسیار مقرون به صرفه 150 + 4 استفاده می کند که با سربار حدود 2٪ کار می کند. اما حداقل ظرفیت سیستم 1PB است.

کدگذاری پاک کردن

تصویب کدگذاری محو توسط سیستم عامل های بزرگ ابری صورت گرفته است ، اما در ذخیره سازی اشیا hy ترکیبی و پیش فرض شیوع آن بیشتر می شود. کدگذاری پاک کردن معمولاً رایج است ، مهمترین دلیل این امر این است که به شرکت ها امکان کنترل بیشتری بر سطح حفاظت مورد نظر و همچنین افزونگی فیزیکی را می دهد.

نکته منفی کدگذاری پاک کردن عمدتا عملکرد بوده است ، اگرچه با عملکرد ذخیره سازی تمام فلش ، این شکاف کاهش یافته است.

زوال داده ها: معماران مختلف

با این وجود ، سیستم های فلش دارای تفاوت های اساسی فنی هستند که بر طراحی طرح های RAID تأثیر می گذارد.

فضای ذخیره سازی فلش هرچه بیشتر استفاده شود خراب می شود و این بیشتر در مورد نوشتن است تا خواندن. رسانه های فلش جدید اما ارزان تر ، مانند سلول چهار سطح (QLC) ، عمر نوشتاری کمتری نسبت به نسل های قبلی فلش NAND دارند. اما برنامه های سازمانی می توانند به نوشتن فشرده باشند ، بنابراین طراحان سخت افزار مجبور به ایجاد تکنیک هایی برای به حداقل رساندن نوشتن و افزایش عمر کاری سیستم هستند.

این چیزی نیست که با چرخش دیسک اتفاق بیفتد ، بنابراین بخشهای IT نمی توانند به راحتی “بارها را از آرایه های معمولی به فلش” بلند و جابجا کنند “و انتظار همان سطح حفاظت را دارند.

بورگنر می گوید: “هنگام طراحی الگوریتم های محافظت از داده برای داده های مبتنی بر فلاش ، ورودی های جدیدی دارید – تأخیر بسیار پایین تر و توان عملیاتی بالاتر ، اما مقاومت بسیار پایین تر.” “بنابراین طرح هایی که میزان نوشتن را به حداقل می رسانند جالب ترند.”

[ad_2]

منبع: tadrisriazi-news.ir