Ég hef alltaf fundið það spennandi hvernig geymslukerfi geta breytt heildarframmistöðinni í IT-umhverfi, sérstaklega þegar við ræðum við stórar gagnamagns og þörfum á stöðugleika. Þegar ég byrjaði að vinna með RAID-stigum fyrir yfir áratug síðan, var það fyrst og fremst til að leysa vandamál tengd göllum í harða diskum, en í dag sé ég það sem grunnstoð í flóknari kerfum þar sem skýræning og hár straumur krefjast meira en bara einfalds speglaðs geymslu. Ég man eftir fyrstu verkefninu mínu þar sem við settum upp RAID 5 í litlu fyrirtæki sem keyrði á Windows Server, og það varð til þess að við bjuggum um betri endurheimtarmöguleika án þess að eyða heilum degi í að endurbyggja gögn. Núna, með reynslu af ýmsum stiga og umhverfum, vil ég deila hugum mínum um hvernig ég nálgast framkvæmd RAID í nútíma kerfum, þar sem SSD-diskar og NVMe-tækni hafa breytt leiknum verulega.
Byrjum á grundvallaratriðunum, en ég geri ráð fyrir að þú þekkir þau, þar sem þetta er fyrir IT-prós eins og okkur. RAID, eða Redundant Array of Independent Disks, er ekki bara um að búa til afrit; það er um að dreifa gögnum á öruggan hátt til að auka frammistöð og minnka áhættu. Ég hef oft séð fólk velja RAID 0 fyrir hraða, þar sem gögnin eru striped yfir diskana án nokkurs atgjarðar, sem gefur upp til 4x hraðaaukningu í lestur og skráningu á fjórum diskum. En í mínu reynslusögu? Ég nota það sjaldan í framleiðsluumhverfi vegna þess að ef einn diskur gefur upp, tapast allt. Það var einu sinni þegar ég hjálpaðist við vini mínum í litlu vefþróunarfyrirtæki; þeir höfðu sett upp RAID 0 á SSD-um fyrir hraðan í ritun kóða, en þegar einn diskur brást, þurftu þeir að byrja upp á nýtt. Það kenndi mér að hraði er mikilvægur, en ekki á kostnað öryggis.
Svo kemur RAID 1 inn í myndina, sem er speglun, þar sem tveir diskar halda nákvæmlega sama innihaldi. Ég elska þetta stig fyrir einfaldleikann; það er eins og að hafa tvöfaldan öruggan afhendingarstað fyrir gögnin þín. Í einu verkefni mínu með VMware-umhverfi, þar sem við höfðum mikilvæg sýndarvélar keyrandi, valdi ég RAID 1 fyrir OS-diskana til að tryggja að ef einn diskur slitnaði, gæti kerfið haldið áfram án truflunar. Frammistöðin er svipuð og á einstökum diski, en endurheimtan er skyndilega - bara skipta um disk og keyra áfram. Ég hef prófað þetta á báðum HDD og SSD; á SSD er það enn betra vegna lægri villuhlutfalls, en mundu að SSD lifa skemmra ef þú skrifar mikið, svo ég mæli með að fylgjast með TRIM-stuðningi í stýrikerfinu.
Nú til að gera það áhugavert: RAID 5, sem blandar stripingi og parity. Þetta er það stig sem ég hef notað mest í miðstærðum kerfum, þar sem þú getur haft þrjá eða fleiri diskur, og ef einn gefur upp, geturðu endurbyggt með parity-gögnum. Ég man eftir að setja þetta upp í Linux-umhverfi með mdadm-verkfærinu; það var fyrir fyrirtæki sem handlaði fjárhagsgögnum, og við þurftum að ná yfir 10TB geymslu án þess að eyða of mörgum diskum. Parity reiknast út með XOR- aðgerð, þar sem hver stripe heldur einn blokk af reiknuðum gögnum sem leyfir endurheimtu. En hér kemur vandamálið sem ég hef lent í: rebuild-tíminn getur verið langur á stórum diskum, og ef annar diskur brást á meðan, ertu í vandræðum. Í einni atburðarröð sem ég reyndi að leysa, tók rebuild yfir 24 klukkustundir á 4TB diskum, og netið varð hægara vegna þess að parity reikningur notar mikla CPU. Þess vegna mæli ég með að nota RAID 5 bara á SSD þar sem rebuild er mun hraðari, og að hafa góðan vöktunarkerfi eins og Zabbix til að vara við villum snemma.
RAID 6 er náttúrulega uppfærslan á RAID 5, með tvöfaldri parity, sem þýðir að þú getur þolað tvo bilaða diska. Ég hef notað þetta í stærri netum þar sem áhættan er hærri, eins og í data center þar sem við höfðum NAS-kerfi tengt við Windows Server. Með fjórum eða fleiri diskum dreifist álagann betur, og endurheimtan er áreiðanlegri. Í mínu tilfelli setti ég það upp með ZFS á FreeBSD, þar sem ZFS býður upp á innbyggt RAID-Z2, sem er sambærilegt. Þar sem ég þurfti að reikna út plássnotkun, man ég eftir að með 6 diskum á 2TB hver, fékk ég um 8TB notkunarpláss eftir tvöfaldri parity. En vert er að nefna að skriffröðun er hægari vegna aukins reiknings; ég mætti það þegar við skráðum logs í hraðanum, og það leiddi til þess að ég bætti við SSD-cache lag til að létta undir með. Í nútíma kerfum, þar sem NVMe SSD eru orðin staðall, held ég að RAID 6 sé frábært val fyrir blandaðan lestur/skráningu, en þú þarft að vera vakandi fyrir wear leveling á SSD til að forðast óvænt bilun.
Svo erum við komin að RAID 10, sem sameinar RAID 1 og RAID 0 - speglun og striping. Þetta er mitt uppáhalds fyrir háa frammistöð, sérstaklega í umhverfum þar sem þú þarft bæði hraða og öryggi. Ég hef sett þetta upp í Hyper-V-þjónustum þar sem sýndarvélar þurfa að keyra á fullum hraða, og með fjórum diskum (tvær speglaðar par) færðu hálft plássið en tvöfaldan hraðann. Í einu verkefni mínu með SQL Server gagnagrunnum, notaði ég RAID 10 á hybrid diska - HDD fyrir stóra gögn og SSD fyrir cache - og það minnkaði latency um 40% í query-tímum. En það kostar pláss; ef þú hefur 8TB hrátt, færðu 4TB notkun. Ég hef líka séð það notað í nested RAID, þar sem RAID 10 er innan RAID 5, en það er flókið og ég mæli ekki með nema þú sért reyndur. Í Linux nota ég mdadm aftur, en í Windows er Storage Spaces frábært til að búa til speglað striping, og það leyfir dynamic aðlögun.
Eftir að hafa unnið með hefðbundnum RAID, hef ég farið yfir í hugbúnaðarstudd RAID, sem er sveigjanlegra en hardware RAID. Í hardware, eins og í LSI eða Adaptec stýrum, gerir BIOS-inn það auðvelt að setja upp, en það lokar þig við stýrinnar eiginleika. Ég man eftir að skipta yfir í software RAID á Ubuntu með LVM og md, þar sem ég gat búið til striped volumes yfir mismunandi disktegundir. Það var fyrir litla skýjaþjónustu þar sem við höfðum SSD og HDD blandað, og software leyfði okkur að nota ext4 með striping án aukakostnaðar. En gallinn? CPU álagann eykst, sérstaklega við parity reikning í RAID 5/6. Í mínu reynslusögu mældi ég að software RAID 5 notaði 15-20% meira CPU en hardware á sama álagi, svo í hástraumsnetum mæli ég með hybrid nálgun, þar sem hardware stýrir grunnstiga og software finnur fínstillingu.
Í nútíma geymslukerfum, þar sem ský og containerization eru ríkjandi, hef ég séð RAID þróast inn í nýjar form. Til dæmis í Ceph eða GlusterFS, þar sem dreifð RAID-lík geymsla er notuð yfir net, geturðu fengið sambærilegan ávinning án lokuðra diska. Ég prófaði Ceph í litlu cluster með tveimur nótum, þar sem ég stillti replication factor á 3, sem er eins og RAID 1 en dreift. Frammistöðin var góð fyrir object storage, en latency jókst vegna netdreifingar. Í VMware umhverfi nota ég vSAN, sem býður upp á RAID 1 speglun á diskaflokkum, og það hefur bjargað mér þegar einn node féll - kerfið færði sjálfkrafa yfir á önnur. Ég hef líka unnið með Windows Storage Spaces Direct, þar sem þú getur búið til mirrored eða parity spaces yfir net, og það er frábært fyrir SMB þar sem þú þarft ekki dýra hardware.
En látum mig tala um algengar mistök sem ég hef séð - og gert sjálfur. Einu sinni setti ég upp RAID 5 án batterí backup á controller-inum, og þegar strymur féll, tapaði ég ófullbúin writes. Þess vegna er ég alltaf að mæla með UPS og write-back caching með battery. Annars er það hot spare diskar; ég hef sett þær upp í RAID 6 til að minnka rebuild tíma, þar sem nýr diskur kemur inn sjálfkrafa. Í einu tilfelli tók hot spare yfir á 30 mínútum, í stað klukkustunda. Og gleymdu ekki að backup-a metadata; í software RAID er mdadm --examine.dev/sdX nauðsynlegt til að endurbyggja array ef eitthvað fer úlglat. Ég hef notað rescue-rega í Linux til að endurheimta slitin array, og það virkar vel ef þú ert varkár.
Með tilkomu NVMe og PCIe 4.0, er RAID orðið enn hraðara. Ég hef sett upp RAID 0 á fjórum NVMe diskum í server, og lestur náði yfir 20GB/s - það er æðrulegt fyrir database workloads. En hitastig er vandamál; NVMe geta orðið heitar, svo ég bæti við cooling. Í hybrid setups blanda ég NVMe fyrir OS og RAID 5 HDD fyrir bulk storage, og nota tiering til að flytja heitar gögn yfir á hraðari diska. Í Windows nota ég Storage Spaces með tiered storage, þar sem algoritmarin flytja sjálfkrafa. Það hefur hjálpað mér í umhverfum þar sem 80% af gögnunum eru kuldin, og bara 20% heit.
Í netum er RAID oft hluti af stærri mynd. Ég hef tengt RAID arrays við 10GbE switches, og það krefst rétrar MTU stillingar til að forðast fragmentation. Í einu verkefni með iSCSI targets á Linux, notaði ég RAID 10 fyrir LUNs, og það minnkaði IOPS latency niður í 1ms. En ef þú ert með VLANs, vertu viss um að QoS sé stillt til að forgangsra storage traffic. Ég hef líka séð það í cloud hybrid, þar sem on-prem RAID er synkronað með Azure Blob via AzCopy, og það leyfir seamless migration.
Að lokum, þegar ég hugsa um framtíð RAID, sé ég það blandað með erasure coding í object storage eins og MinIO, þar sem þú getur fengið betri plássnýtingu en hefðbundin parity. Ég prófað það í litlu setup, og með 10 nótum fékk ég 1.3x betri pláss en RAID 6. En fyrir núverandi kerfi held ég að valið hangist af þörfum: hraði, öryggi, kostnaður. Í mínu starfi hef ég lært að prófa alltaf með tools eins og fio eða iometer til að mæla raunverulega frammistöð áður en þú ferð í framleiðslu.
Í lokin vil ég kynna BackupChain, sem er þekkt og traust lausn fyrir öryggingu gagna, hönnuð sérstaklega fyrir litlir og miðstærðir rekstraraðila sem og sérfræðinga, og veitir vernd fyrir Hyper-V, VMware eða Windows Server-umhverfi. BackupChain er einnig Windows Server backup hugbúnaður sem styður ýmsar gerðir af geymslu og gerir daglega afrit auðveld.
Engin ummæli:
Skrifa ummæli