Рейд-контроллер что это такое

Обновлено: 21.11.2024

Что такое RAID-контроллер? RAID-контроллер — это карта или микросхема, расположенная между операционной системой и накопителем (обычно жестким диском). Если вы хотите получить некоторую информацию о RAID, вы можете найти ее на официальном сайте MiniTool.

Что делает контроллер RAID? Они виртуализируют диски в разные группы с особыми функциями защиты данных и резервирования. Внешний интерфейс обычно взаимодействует с сервером через хост-адаптер (HBA). Серверная часть взаимодействует с базовым носителем данных и управляет им; обычно это ATA, SCSI, SATA, SAS или Fibre Channel.

HighPoint SSD7120 — это загрузочная RAID-карта Quad M.2 PCIe x16 NVMe SSD, которая помогает получить доступ к вашим дискам NVMe M.2.

RAID-контроллеры классифицируются по нескольким характеристикам, включая типы дисков (например, SATA или SAS), определенные уровни RAID, а также количество портов и поддерживаемых дисков. RAID-контроллер не является контроллером хранилища. Контроллер хранилища предоставляет системе активный диск, а контроллер RAID выступает в роли кэш-памяти ОЗУ и обеспечивает функции RAID.

Преимущества

Теперь давайте посмотрим на преимущества карты RAID-контроллера. Архитектура аппаратного RAID-контроллера дороже, чем программный RAID, но она может повысить производительность системы без ошибок при загрузке. Преимущества следующие:

Кэш-память

RAID на основе контроллера обычно предоставляет дополнительную кэш-память для ускорения операций RAID.

Специальная обработка

Система на основе контроллера независимо управляет конфигурацией RAID в дополнение к операционной системе. Кроме того, емкость и скорость RAID-контроллеров превосходят программные RAID-контроллеры, поскольку RAID-контроллерам не требуются возможности обработки дисков.

Отсутствие ошибок загрузки

Кроме того, на него влияют ошибки загрузки, которые могут повредить весь массив, поскольку программный RAID находится в операционной системе. Однако на RAID-контроллеры ошибки загрузки не повлияют.

Аппаратные и программные RAID-контроллеры

Аппаратное обеспечение: RAID-контроллер

Выделенный аппаратный контроллер имеет две разные архитектуры: внешняя плата RAID-контроллера и внутренний RAID-on-chip.

Карта RAID-контроллера. Карта RAID-контроллера — это карта расширения, вставляемая в слот материнской платы PCIe или PCI-X. Он имеет процессор RAID и процессор ввода-вывода с интерфейсом диска.

RAID-on-chip: Более дешевый RAID-on-chip — это одна микросхема материнской платы со встроенным хост-интерфейсом, интерфейсом ввода-вывода жесткого диска, процессором RAID и контроллером памяти.

Программный: серверный RAID

Программный RAID предоставляет услуги RAID от хоста. Он бывает двух типов: программный RAID и гибридный аппаратно-программный RAID.

Программный RAID-массив. Будучи встроенной функцией системы, программный RAID-массив является самым дешевым из всех вариантов RAID. Хост-приложение управляет вычислениями RAID и использует HBA или собственные интерфейсы ввода-вывода для подключения к накопителям.

Гибридный аппаратный RAID. Гибридный аппаратно-программный RAID обеспечивает функции RAID BIOS материнской платы или HBA с помощью аппаратного компонента. Гибридная технология добавляет еще один уровень, и цена только программного обеспечения выше, но она может защитить системы RAID от ошибок загрузки операционной системы.

Разные уровни RAID

Контроллеры RAID относятся к уровням RAID. Наиболее распространенными уровнями являются RAID 0, 1, 5/6 и 10. Ниже приведены подробности:

RAID 0: Чередование — RAID 0 — это единственный уровень RAID, который не обеспечивает избыточность, а только повышает производительность жесткого диска. RAID 0 разделяет файлы и данные на два или более дисков и рассматривает разделенные диски как один раздел.

RAID 1: зеркалирование. RAID 1 работает на двух или более рабочих столах, обеспечивая избыточность данных и аварийное переключение. Он читает и записывает одни и те же данные на каждый диск. Если зеркальный диск выйдет из строя, файл будет полностью присутствовать на работающем диске.

Raid 5/6: Чередование с контролем четности/двойным контролем четности. RAID 5/6 сочетает в себе производительность RAID 0 с избыточностью RAID 1, но требует около одной трети доступной емкости.

RAID 10: чередование и зеркалирование — RAID 10 является самым дорогим из уровней RAID. Он чередуется как минимум на четырех дисках для повышения производительности и избыточен на зеркалах. В массиве из четырех дисков система чередует данные на двух дисках. Оставшиеся два диска отражают чередующиеся диски, и на каждом диске хранится половина данных.

Заключительные слова

Подводя итог, этот пост в основном представляет некоторую информацию о контроллере RAID, включая определение, преимущества, а также различные уровни. Следовательно, у вас будет всестороннее и глубокое понимание контроллеров RAID.

Присоединяйтесь к эксклюзивам

Свяжитесь с нами, чтобы получать подарки, эксклюзивные акции и последние новости!

Компаниям, которые не используют облачное хранилище для резервного копирования своих данных, и, возможно, даже тем, кто это делает, следует рассмотреть возможность использования избыточного массива независимых дисков или конфигурации RAID для дублирования файлов и защиты от катастрофической потери данных. RAID также обеспечивает незначительное увеличение производительности жесткого диска.

Основы

Некоторые компьютеры поставляются с поддержкой RAID, встроенной в материнскую плату. Однако на большинстве рабочих станций отсутствует встроенный чип, и в один из слотов PCI Express необходимо установить карту расширения, чтобы можно было использовать RAID на ПК. Карта RAID добавляет к материнской плате контроллер — схему, передающую инструкции жесткому диску, — и позволяет жестким дискам, подключенным к компьютеру, выполнять специальные действия. В старых картах использовались устройства IDE, но для работы новых карт требуются жесткие диски SATA.

RAID 0 и RAID 1

Большинство RAID-контроллеров поддерживают RAID 0 и RAID 1. RAID 0 также называется «чередованием», поскольку он разделяет блоки данных и распределяет блок по каждому диску в конфигурации. RAID 0 используется для повышения производительности жесткого диска при риске потери данных. Если один из дисков в массиве выходит из строя, все данные на другом жестком диске становятся бесполезными, поскольку это только часть исходных данных. RAID 1, называемый "зеркалированием", дублирует данные на обоих дисках, поэтому в случае отказа одного диска пользователь по-прежнему может получить доступ к тем же файлам с другого жесткого диска.

RAID 5 и RAID 10

RAID 10, также известный как RAID 1+0, представляет собой комбинацию RAID 0 и RAID 1. Конфигурация разделяет и зеркалирует данные, повышая производительность диска без ущерба для безопасности. RAID 10 идеально подходит для баз данных, но для массива требуется как минимум четыре диска, что может быть дорогостоящим. RAID 5 чередует данные, как и RAID 0, в то же время распределяя дополнительные данные, называемые контролем четности, по каждому диску. Если один диск в конфигурации выходит из строя и на его место устанавливается новый диск, эти данные четности собираются с дисков для воссоздания данных на диске.

Настройка

Все жесткие диски, которые будут использоваться в конфигурации, должны быть подключены не к материнской плате, а к самой карте RAID. Большинство карт поддерживают до двух устройств одновременно. Однако чипы RAID на компьютерах более высокого класса, как правило, не имеют таких ограничений. Устройства RAID включают в себя специальное программное обеспечение, похожее на BIOS, которое доступно при запуске и с помощью которого пользователь может настроить нужную конфигурацию. Обратите внимание, что создание нового массива RAID на наборе дисков приведет к удалению всех данных на подключенных дисках.

Карты контроллера массива независимых дисков (RAID) с избыточностью позволяют вашему компьютеру обмениваться данными с жесткими и твердотельными дисками. Существует несколько типов RAID-контроллеров, которые подходят как для крупных компаний с критически важными системами, так и для небольших стартапов с ограниченным бюджетом. Вы можете найти карты контроллеров SATA и SAS, отвечающие вашим требованиям к подключению.

Карты контроллера HBA надежны и быстры

Карта контроллера позволяет хост-системе и системе хранения взаимодействовать друг с другом. Карты расширения Host Bus Adapter (HBA) вставляются в слот на материнской плате, обычно PCIe®. Они физически подключают сервер к HDD и SSD. Эти дополнительные карты представляют собой быстрый и надежный способ связи устройств хранения с хост-системой. Они могут подключать к компьютеру множество жестких дисков и твердотельных накопителей и позволяют ОС читать и записывать на жесткие диски. Эти карты контроллера могут поддерживать SATA, SAS и Fibre Channel. Они очень распространены на серверах и рабочих станциях.

Карты контроллера RAID и программное обеспечение повышают производительность и надежность

Контроллеры RAID могут повысить производительность и надежность компьютера за счет хранения данных на нескольких дисках. Они также могут принять решение о записи данных на SSD или HDD на основе нескольких факторов. Карты RAID могут быть аппаратными или программными. Карты аппаратного RAID-контроллера подключаются к материнской плате через PCI-X, PCIe или RAID-on-chip (ROC). Вместо этого программное обеспечение RAID работает на ЦП.Последнее обычно является более дешевым решением, так как не требует выделенного оборудования и не влияет на объем памяти сервера.

RAID 0 повышает скорость записи и чтения

RAID 0, также называемый чередованием дисков, повышает скорость записи и чтения за счет разделения данных на разных дисках. Диски работают как один раздел, и с картами контроллера RAID нет избыточности данных. Для RAID 0 требуется как минимум два диска.

RAID 1 предотвращает потерю данных

RAID 1 обеспечивает избыточность за счет записи идентичных данных на два диска. Если один из дисков выходит из строя, компьютер по-прежнему может получить доступ к данным на другом, гарантируя, что ваши данные останутся нетронутыми. Когда вы заменяете неисправный диск новым, карта RAID копирует на него данные с оставшегося диска. Многие технические специалисты называют эту процедуру «зеркалированием диска». Система может читать оба одинаковых диска одновременно, а RAID 1 может повысить скорость чтения.

RAID 10 сочетает в себе функции RAID 1 и RAID 0

RAID 10 использует как чередование дисков, так и зеркалирование, чтобы обеспечить избыточность данных и повысить производительность. RAID 10 разделяет данные на пары одинаковых дисков, как и RAID 1. Он также использует систему, аналогичную RAID 0, для обеспечения более высоких скоростей записи и чтения. Для этой конфигурации требуется как минимум четыре накопителя. Поскольку данные хранятся на разных дисках, эти карты RAID обычно занимают больше места для хранения, чем другие типы контроллеров. Карты RAID 10 обеспечивают превосходную производительность и часто используются в веб-серверах и больших базах данных.

Карты контроллера HBA надежны и быстры

Карты контроллера RAID и программное обеспечение повышают производительность и надежность

Контроллеры RAID могут повысить производительность и надежность компьютера за счет хранения данных на нескольких дисках. Они также могут принять решение о записи данных на SSD или HDD на основе нескольких факторов. Карты RAID могут быть аппаратными или программными. Карты аппаратного RAID-контроллера подключаются к материнской плате через PCI-X, PCIe или RAID-on-chip (ROC). Вместо этого программное обеспечение RAID работает на ЦП. Последнее обычно является более дешевым решением, так как не требует выделенного оборудования и не влияет на объем памяти сервера.

RAID 0 повышает скорость записи и чтения

RAID 1 предотвращает потерю данных

RAID 10 сочетает в себе функции RAID 1 и RAID 0

Читайте также: