Хардверски РАИД против софтверског РАИД-а: разумевање, поређење РАИД контролера и њихових апликација

До сада смо у нашој РАИД серији удубљивали у то шта је РАИД и дефинисали га као редундантни низ независних дискова или низ чврстих дискова повезаних заједно ради складиштења података на специфичан начин.Поред тога, покрили смо различите нивое РАИД-а, шта они значе, за шта се користе и њихове предности и мане.

Сада када имамо све ове информације, само треба да одговоримо на једно питање: како све ово функционише?

Одговор је РАИД контролер, уређај или програм који говори рачунару шта да ради са подацима који су му дати и где да их чува.РАИД контролер је прави мозак РАИД низа и може имати облик хардверског РАИД контролера или софтверског РАИД контролера.У овом чланку ћемо научити о меким РАИД контролерима у односу на хард РАИД контролере и када треба користити коју опцију.

Шта је хард РАИД?

Хардверско РАИД решење је наменски систем за обраду који садржи сопствени процесор и меморију за покретање РАИД низа.У овој имплементацији, сви хард дискови су повезани на РАИД контролер, који ће физички контролисати и подржавати вашу РАИД конфигурацију.Посао хардверског РАИД контролера је да управља вашим чврстим дисковима и представи их вашем рачунару домаћину као једну или више логичких јединица.

Са хардверским РАИД-ом, ваш контролер може бити самостална физичка картица заснована на картици, или може бити РОЦ, што је скраћеница за "РАИД он Цхип" технологију, која је интегрисани хардвер који долази са сопственом матичном плочом.У неким случајевима, хардверски РАИД контролер ће бити постављен као засебан мали рачунарски систем посвећен вашој РАИД апликацији, чиме ће се све задатке пренети са главног рачунара.

Дискретна хардверска картица РАИД контролера

Ова имплементација РАИД контролера је картица за проширење са уграђеним РАИД процесором, који се понекад назива И/О процесор.Такође садржи сопствени интерфејс чврстог диска (И/О контролер).

Најчешће се укључује у ПЦИе или ПЦИ-Кс слот матичне плоче, а сва РАИД функционалност из њега је потпуно независна од вашег домаћина.

Функционише тако што у потпуности пребацује све задатке на редундантне подсистеме за складиштење, тако да чак и током кварова диска, перформансе хост система не утичу.

Предности одвојених физичких хардверских РАИД картица:

• • На физичкој картици постоји више улазно/излазних интерфејса.Ово вам омогућава да проширите низ да бисте повећали капацитет додавањем онолико чврстих дискова колико вам је потребно.
  • Систем домаћина није погођен.Поседовање више РАИД низова не утиче на перформансе хост система.Можете мигрирати један или више РАИД низова на друге оперативне системе или хост системе без утицаја по потреби.

 

• РАИД апликације су независне од главног система.Када се систем сруши, интегритет података остаје нетакнут.
• Спречите нестанке струје.Уписи у току се прате, чувајући податке безбедним у случају нестанка струје.
• Заштита од вируса.Хардверски РАИД низови су независни од хост система, што их чини мање рањивим на нападе вируса.
• Пружа одличне перформансе.Хардверски РАИД ослобађа све РАИД задатке са хоста, обезбеђујући боље перформансе система хоста.
• Опремљен наменским графичким корисничким интерфејсом и софтвером.Олакшава постављање и одржавање РАИД низова.
• Може се мигрирати и заменити по потреби.Ваша физичка картица се може убацити у било који систем, заменити или надоградити по потреби.
• Подржана је напредна РАИД функционалност.Као што је миграција на нивоу низа, проширење капацитета на мрежи, замена диска у тренутку када, итд.
• Са кешом контролера.Време приступа се повећава како се меморија кешује.

ИзолованНедостаци физичких хардверских РАИД картица:

• скупо.У поређењу са другим РАИД решењима, много је скупље јер крајњи корисници морају да купе И/О процесоре и додатне меморијске дискове да би се проширили.Поред тога, морате купити физичку картицу.

Раид-он-Цхип (РоЦ) хардверска РАИД технологија

Ова имплементација је обезбеђена као чип интегрисан у матичну плочу и обично садржи РАИД процесор, меморијски контролер, хост интерфејс, И/О интерфејс за конекције чврстог диска и меморију.

Предности хардверске технологије Раид-он-Цхип:

• Заштићено при покретању/покретању.Низ штити податке током и током покретања, елиминишући све грешке.
• РАИД је независан од хоста.Ово штити податке од пада система.
• Није под утицајем вируса.Низ је независан од система домаћина, што га чини мање рањивим на вирусе.
• Утицај на систем је мали.Пребаците задатке са хоста да би ово подешавање функционисало за РАИД 5 и 6.
• Кеш меморија на контролеру.Време приступа се повећава како се меморија кешује.
• Подржана је напредна РАИД функционалност.Као што је миграција на нивоу низа, проширење капацитета на мрежи, замена диска у тренутку када, итд.
• Опремљен наменским графичким корисничким интерфејсом и софтвером.Олакшава постављање и одржавање РАИД низова.

Хардваре Раид Недостаци -он-Цхип технологије:

• Умерена цена.Коришћење мање физичких компоненти од стандардног физичког контролера смањује трошкове, али је и даље скупље од софтверског РАИД-а.
• Ниска флексибилност.Прелазак на друге системе није могућ без сличног РоЦ решења.

шта је軟РАИД?

Када је РАИД низ повезан са рачунаром без физичког контролера, рачунару су потребна упутства о томе како да га користи и користи.Ово се ради преко програма који се зове софтверски РАИД контролер, који користи ЦПУ рачунара за усмеравање информација.Софтверски РАИД можете имплементирати као чисту софтверску апликацију која ради на оперативном систему или можете користити софтверско РАИД решење уз помоћ хардвера.

Чиста РАИД софтверска апликација

Решење користи апликације које се покрећу на главном рачунару и не захтевају хардвер.Користи чврсти диск који се директно повезује са рачунарским системом преко уграђеног И/О интерфејса или адаптера главне магистрале без процесора.Након што се софтвер учита, РАИД ће постати активан.Обично се уграђује директно у оперативни систем без додатних трошкова за крајњег корисника.

Предности коришћења чисте РАИД софтверске апликације:

• • Уграђен у оперативни систем.Нема додатних трошкова за коришћење софтверске РАИД функционалности када се имплементира коришћењем софтверског РАИД оперативног система.

 

• Веома флексибилан.Нарочито када се користи на великим серверима, чисти софтверски РАИД може бити прилагођен различитим ситуацијама.

Недостаци коришћења чистих софтверских РАИД апликација:

• Подаци нису заштићени од грешака при покретању.Сви оштећени подаци до којих дође током покретања неће бити препознати и рачунар ће их учинити неоперативним све док се РАИД програм не покрене.
• Додатно оптерећење система.Што више ресурса захтева низ, то је већи његов утицај на перформансе система.Сложеније РАИД 5 поставке ће бити напорније од РАИД 0, 1 или 2 низова.
• Рањив на вирусе.Покретање унутар оперативног система значи да вируси могу утицати на перформансе низа поред система.
• Интегритет података погођен падом система.Било који хардверски или софтверски проблеми на које систем наиђе могу утицати на податке у низу.
• Ограничена миграција ОС.Ако треба да промените систем или ажурирате оперативни систем, нећете то моћи да урадите ако нови оперативни систем не подржава РАИД функционалност.
• Не постоји кеш меморија за повратак.Батерија се не може додати софтверском РАИД-у ако хардверски РАИД може да ради у режиму „повратног писања“ помоћу батерије.То значи да губите тај додатни слој заштите.

Хардверски потпомогнут софтверски РАИД

Решење је хибридни модел који користи софтвер и додатни хардвер за превазилажење слабости чистог софтверског РАИД-а оперативног система, као што је одсуство заштите при покретању.Функционише коришћењем РАИД БИОС-а интегрисаног у матичну плочу, који штити покретање система домаћина тако да било какво оштећење података неће учинити систем нефункционалним.Обично долази са бројним драјверима за више оперативних система, што побољшава компатибилност.

Предности коришћења софтверског РАИД-а уз помоћ хардвера:

• • Трошкови имплементације су умерени.Све што вам треба је додатна картица или додатни флеш за имплементацију софтверског РАИД-а уз помоћ хардвера.Ако користите РАИД 5 конфигурацију, постоји додатна накнада за хардверске акцелераторе.

 

• Ако диск за покретање не успе, подаци ће бити заштићени.Ако ваш погон за покретање наиђе на грешку или потпуно не успе, то неће негативно утицати на доступност података.
• Лако се подешава.РАИД низови се лако одржавају и подешавају ако их покренете помоћу наменског графичког корисничког интерфејса са софтвером оперативног система.

Недостаци коришћења софтверског РАИД-а уз помоћ хардвера:

• • Додатно оптерећење система.Што више ресурса захтева низ, то је већи његов утицај на перформансе система.Ова имплементација се односи на конфигурације РАИД 0, 1 и 10.
  • Рањив на вирусе.Ради директно на хост систему, тако да ако се систем зарази, РАИД је такође у реду.
  • Пад система може угрозити интегритет података.На интегритет и конзистентност података утичу падови система.
  • Са ограниченим миграцијама.Са овом имплементацијом РАИД-а, контролер зависи од оперативног система и повезаних драјвера.Нећете моћи да мигрирате без одговарајућих драјвера.На пример, ако надоградите свој оперативни систем, можда ће вам требати ажурирани драјвери да би РАИД контролер низа радио.

 

• Не постоји кеш меморија за повратак.Има само режим писања, нема режим повратног уписивања.Без режима повратног писања губите доста перформанси писања.Не можете додати батерије у софтвер за помоћ хардверу, тако да не добијате овај слој заштите.

Поређење разлика између хардверског РАИД-а и софтверског РАИД-а

Сада када смо видели предности и недостатке имплементације хардверског РАИД-а у односу на софтверски РАИД, хајде да погледамо како се ова два такмиче једни са другима у погледу перформанси, компатибилности, приступачности и флексибилности.

	хардверски РАИД	Софтваре РАИД
Перформансе	Ради добро/упоредиво са основним РАИД софтверским РАИД нивоом. Надмашује софтверски РАИД на свим сложеним РАИД конфигурацијама. Пресликани подаци се могу брже обновити. Нека подешавања РАИД-а могу да раде недоследно када се користе низови флеш меморије.	Добро ради за основне нивое РАИД-а. Сложени нивои РАИД-а озбиљно утичу на перформансе, чинећи их неприкладним.
Конфигурација нивоа РАИД-а	Има хардверску шасију са уграђеном подршком за све основне нивое РАИД-а. Сви сложени РАИД нивои могу бити подржани, али то захтева додатна хардверска кућишта и више чврстих дискова.	Подржани су основни нивои РАИД-а. Ако вам је потребан РАИД 3 или РАИД 5, потребан је додатни софтвер.
Компатибилност ОС	Више РАИД конфигурација које можете изабрати, укључујући хибридне опције. Виндовс и МАЦ компатибилан.	Специфично за оперативни систем који се користи.Не може се делити између оперативних система. Неки оперативни системи подржавају само одређене нивое РАИД-а.
приступачност	Скупље за постављање.	Цена уласка је веома ниска.
флексибилност	Сви чврсти дискови раде као један диск у зависности од оперативног система домаћина. Свако кућиште/низ чврстог диска може се премештати између оперативног система или рачунара.	Пружа већу флексибилност у начину на који је сваки диск конфигурисан у свом кућишту.

Рекавши то, шта можете очекивати од различитих РАИД имплементација на основу њихових одговарајућих контролера.

одлика	хардверски РАИД	Софтваре РАИД	Хардверски потпомогнут софтверски РАИД
Заштита података о покретању?	Да.	Не.	Да.
Кеш за враћање уписивања?	Да.	Не.	Не.
Заштита од нестанка струје?	Да.	Не.	Не.
Независно од ОС домаћина?	Да.	Не.	Не.
подложни вирусима?	Не.	Да.	Да.
Подешавања током покретања?	Да.	Не.	Да.
Миграција ОС?	Да.	Не.	ограничен.

Који су типични случајеви употребе хардверског РАИД-а у односу на софтверски РАИД?

Сада када разумемо главне разлике између хардверског РАИД-а и софтверског РАИД-а, хајде да заронимо у неке типичне серверске сценарије где ћете видети ове РАИД контролере у акцији.

Хардверска РАИД решења

Ове врсте решења нуде највише функционалности и најбоље перформансе.Прави сценарији укључују:

• Сервери или радне станице високих перформанси које захтевају обимно складиштење података.
• Ентерприсе сервери који захтевају перформансе, скалабилност, флексибилност и компатибилност са више оперативних система.

РАИД решење само за софтвер

Ове врсте решења су идеалне за РАИД низове који треба да раде добро у погледу перформанси и доступности података (мислите на РАИД 0 и РАИД 1 конфигурације).Важно је напоменути да се за чисто софтверско РАИД решење не може користити директно на драјву за покретање јер захтева да оперативни систем буде активан за рад.Прави сценарији укључују:

• Радне станице или сервери без великих захтева за складиштење података.
• Нема потребе за покретањем заштићеног сервера.

Хибридно решење

Они су слични чистим софтверским РАИД решењима, али су осетљиви на трошкове и имају захтеве за покретање.Прави сценарији укључују:

• Основни сервер без великих захтева за складиштење података.
• У случају коришћења мрежног складишта.

Који би требало да изаберете, хардверски или софтверски РАИД?

Уопштено говорећи, хардверски РАИД ће вам дати више предности од софтверског РАИД-а, посебно ако желите да имплементирате сложене РАИД конфигурације или мешовите моделе.Главна ствар коју треба узети у обзир је цена коју сте спремни да платите за РАИД контролер.

Поређење нивоа РАИД-а

Сада када можете да изаберете идеалан РАИД контролер за ваш систем, време је да изаберете исправан ниво РАИД-а који ћете користити.Направили смо неколико детаљних поређења да бисмо олакшали одлуку:

• РАИД 0 и РАИД 1
• РАИД 1 и РАИД 5
• РАИД 5 и РАИД 6
• РАИД 5 и РАИД 10