Zewnętrzna obudowa macierzy RAID jest popularnym sposobem zwiększenia pojemności dostępnej na komputerach, a także zwiększenia wydajności lub ochrony danych lub obu tych elementów. Jednym z kluczowych pytań, na które należy odpowiedzieć podczas szukania zewnętrznego systemu pamięci masowej RAID, jest sposób wykonywania funkcji RAID w oprogramowaniu lub przez dedykowany sprzęt.
Dlaczego zewnętrzna obudowa RAID?
Wyjaśnijmy, że jeśli głównym celem jest zwiększenie ilości dostępnego miejsca na dysku, może się okazać, że pojedynczy dysk zewnętrzny może być znacznie tańszą opcją. Pojedynczy dysk zewnętrzny jest bardzo wszechstronny; może być używany do dodatkowej przestrzeni dyskowej, jako dysk zapasowy lub do instalowania alternatywnych systemów operacyjnych.
Z drugiej strony obudowa RAID zostanie zaprojektowana tak, aby pomieścić wiele napędów i zaoferować użytkownikowi możliwość konfiguracji obudowy w jednej lub wielu konfiguracjach RAID.
Obudowy RAID można skonfigurować w taki sposób, aby zapewniały wyższy poziom wydajności niż zwykle dostępne z pojedynczych napędów, mogą również zapewnić redundancję danych, zapewniając dostępność danych nawet w przypadku awarii dysku. Systemy RAID można również skonfigurować zarówno pod kątem wydajności, jak i ochrony danych.
Oprogramowanie lub sprzętowy kontroler RAID
Sercem systemu RAID jest kontroler, który zajmuje się dystrybucją danych do iz dysków, które tworzą macierz RAID. Kontrolery RAID mogą być oparte na sprzęcie, z wykorzystaniem wbudowanego chipa do obudowy RAID lub opartego na oprogramowaniu, wykorzystując moc obliczeniową komputera do kontrolowania sposobu odczytu lub zapisu danych do obudowy.
Powszechnie wiadomo, że kontrolery sprzętowe mają tę przewagę, że są w stanie wykonać niezbędne obliczenia, aby sterować danymi do iz dysków w macierzy RAID bez wprowadzania wąskiego gardła wydajności. Oparte na oprogramowaniu systemy były zazwyczaj tańsze i mogły działać odpowiednio na trzech popularnych poziomach RAID, RAID 0 (Striped for speed), RAID 1 (odbicie lustrzane danych dla nadmiarowości) i RAID 10 (lustrzany zestaw napędów Striped). Wystąpiły jednak problemy z wydajnością z bardziej złożonymi poziomami RAID.
Zaawansowane poziomy RAID, takie jak RAID 3 i RAID 5, które chroniły dane za pomocą złożonych obliczeń w celu generowania danych parzystości, które zostały napisane równolegle z istniejącym przepływem danych, były uważane za zbyt duże obciążenie dla systemów opartych na oprogramowaniu i skutkowały niższym poziomem poziom wydajności niż w przypadku kontrolerów RAID opartych na sprzęcie.
Jednak nowoczesne konstrukcje procesorów wykorzystujące wiele rdzeni przetwarzających oraz nowoczesne systemy operacyjne korzystające z procesorów wielordzeniowych w znacznym stopniu wyeliminowały karę wydajności w programowych systemach RAID, przynajmniej dla podstawowych poziomów RAID 0, 1, 3 , 5 i 10.
Oprogramowanie oparte na macierzy RAID
Systemy RAID, które wykorzystują kontrolę opartą na oprogramowaniu, mają następujące cechy:
- Zredukowany koszt: ponieważ obudowa RAID może korzystać ze standardowych chipsetów interfejsu, koszty projektowania i produkcji są niskie dla obudowy RAID. Koszt oprogramowania może być tak niski, jak zero, ponieważ wiele systemów operacyjnych ma wbudowaną obsługę najbardziej podstawowych poziomów RAID, zwykle 0, 1, 10. Jeśli potrzebujesz RAID 3 lub 5, są dostępne dodatkowe aplikacje oprogramowania, które mogą zająć troska o twoje potrzeby.
- Wszechstronność: Sterowniki RAID oparte na oprogramowaniu umożliwiają największą elastyczność w konfiguracji sposobu używania każdego dysku w obudowie. W obudowie z czterema napędami; możesz mieć trzy dyski skonfigurowane jako paski dla wydajności i 1 duży dysk dla kopii zapasowej. Można również skonfigurować cztery dyski jako dwie niezależne tablice, zestaw pasków do edycji wideo i zestaw lustrzany dla różnych bibliotek multimedialnych. Chodzi o to, że wykorzystanie napędów w obudowie zależy od Ciebie.
- Wydajność: Oparte na oprogramowaniu systemy RAID używane do podstawowych pasm pasmowych lub macierzy z odbiciami lustrzanymi prawdopodobnie nie spowodują obniżenia wydajności. Jednak wraz ze wzrostem liczby dysków używanych w macierzy lub bardziej złożonymi poziomami RAID aplikacje RAID oparte na oprogramowaniu mogą zacząć wpływać na wydajność systemu RAID, a także ogólną wydajność komputera.
- Obciążenie: Oprogramowanie oparte na macierzy RAID korzysta z co najmniej jednego rdzenia procesora, a także z pamięci RAM, co może mieć wpływ na inne procesy uruchamiane na komputerze. Zakres oddziaływania jest oparty na używanym poziomie macierzy RAID i liczbie dysków tworzących macierz RAID.
- Bootable: jest to mieszany przypadek, niektóre oprogramowanie RAID działa dobrze podczas uruchamiania z macierzy RAID, a inne mają problemy. Jeśli Twoje plany obejmowały uruchamianie z macierzy RAID, upewnij się, czy oprogramowanie RAID, którego planujesz użyć, obsługuje uruchamianie.
RAID sprzętowy
Obudowy RAID korzystające ze sprzętowego kontrolera RAID mają następujące cechy:
- Koszt: sprzętowe obudowy RAID będą miały wyższą cenę w porównaniu z obudowami wielowątkowymi bez wbudowanej obsługi RAID. Różnica w cenie może być jednak niewielka. Podstawowy sprzęt RAID, który obsługuje tylko paski, dublowane lub niezależne dyski, ma bardzo niewielką premię kosztową, podczas gdy sprzętowe kontrolery RAID, które obsługują dodatkowe poziomy RAID i więcej dysków w macierzy, mogą mieć znacznie większą premię cenową.
- Samowystarczalny: sprzętowe systemy RAID pojawiają się w systemie operacyjnym hosta jako pojedynczy dysk. Dzięki temu system RAID może być przezroczysty dla komputera, z którym jest połączony. Efektem jest sprzętowe systemy RAID, które można łatwo przenosić między komputerami i systemami operacyjnymi.
- Wydajność: Podczas gdy oprogramowanie i sprzętowa macierz RAID mogą mieć podobną wydajność dla podstawowych poziomów paskowych i lustrzanych, po przejściu na bardziej rozbudowane poziomy RAID, systemy sprzętowe mają tendencję do przewyższania swoich odpowiedników opartych na oprogramowaniu. Ta ulepszona wydajność nie ogranicza się tylko do zapisywania i odczytywania danych, ale jest również wyświetlana, gdy lustrzane dane RAID muszą zostać odbudowane z powodu awarii dysku. Sprzętowe systemy RAID zwykle wykonują proces odbudowy znacznie szybciej niż systemy oparte na oprogramowaniu.
- Koszty ogólne: Zewnętrzne obudowy sprzętowe RAID nie powinny wpływać na obciążenie procesora lub pamięci RAM na komputerze hosta.
- Bootable: Zasadniczo sprzętowe systemy RAID mogą być używane jako system rozruchowy pod warunkiem, że połączenie z komputerem używa typu portu, z którego system operacyjny obsługuje uruchamianie. Porty USB 3 i Thunderbolt powinny być na ogół możliwe do rozruchu, ale sprawdź w systemie operacyjnym i producencie komputera, aby się upewnić.
Zalecenia RAID
- Oprogramowanie RAID uzyskuje kciuk w górę, gdy siłą napędową jest obniżenie kosztów, a użycie macierzy RAID będzie ograniczone do RAID 0 (paski), RAID 1 (odbicie lustrzane) lub RAID 10 (odbicie lustrzane zestawu napędów paskowych). Ten typ systemu RAID jest dobrym wyborem dla użytkowników domowych, którzy będą używać systemu RAID z jednym systemem komputerowym.
- Sprzętowa macierz RAID jest wyborem zarówno dla złożonych konfiguracji RAID, takich jak używane w RAID 3 lub RAID 5, które zawierają bity parzystości generowane i porównywane w czasie rzeczywistym, gdy dane są wysyłane do iz macierzy RAID. Sprzętowa macierz RAID to także dobry wybór dla bardziej podstawowych systemów RAID 0 i RAID 1, gdy chcemy, aby obudowa RAID była niezależna od komputera-hosta, umożliwiając przeniesienie systemu między wieloma komputerami.
