Каталог
ZV
ездный б-р, 19
+7 (495) 974-3333 +7 (495) 974-3333 Выбрать город: Москва
Подождите...
Получить токен
Соединиться
X
Сюда
Туда
x
Не выбрано товаров для сравнения
x
Корзина пуста
Итого: 
Оформить заказ
Сохранить заказ
Открыть корзину
Калькуляция
Очистить корзину
x
X
Главная
Магазины
Каталог
Мои заказы
Корзина
Магазины Доставка по РФ
Город
Область
Ваш город - ?
От выбранного города зависят цены, наличие товара и
способы доставки

Понедельник, 25 мая 2015 12:58

Современные SAS/SATA RAID-контроллеры Adaptec от А до Я

короткая ссылка на новость:

Система хранения информации





   Внутренняя система хранения современного сервера на сегодняшний день базируется на технологиях SAS/SATA. И здесь по сравнению со старой классической технологией SCSI, которая сейчас уже не используется, добавилось не так уж и много нового. По сути, только SAS-экспандер, который позволяет создавать сетевой сегмент второго уровня для обмена информацией между контроллером и дисками на основе коммутатора второго уровня (научно говоря, сегмент типа “switchedmedia” для общения targets и initiators).

   И, как правило, сегодня внутренняя система хранения сервера строится на основе одного (или нескольких) SAS RAID-контроллера или HBA (в ряде случаев они могут быть интегрированы на материнскую плату) и SAS/SATA HDD или SSD-дисках. Внешние системы могут использовать и другие технологии, такие как FiberChannel, i-SCSI, PCI-E.

   Системы хранения для Центров обработки данных и Интернет-компании могут использовать современные решения типа NVRAM (виртуальные диски, созданные на основе быстрой оперативной памяти, которая имеет защиту от потери питания) и PCI-E (когда доступ к жесткому диску обеспечивается через сетевой сегмент технологии PCI-Express).


7

Современная внутренняя система хранения сервера.



Компонент системы хранения Основные функции Использование Технологии
HBA- или RAID- контроллер Управление размещением информации в контейнерах хранения. RAID-контроллеры обладают дополнительной функцией виртуализацией контейнеров хранения. Обязательный компонент.
HBA заменяется RAID-контроллером при необходимости усиления качества хранения информации. NOTE: функция виртуализации может быть реализована и в операционной системе, так называемый Software RAID.
SAS/SATA
SAS-контроллеры и HBA поддерживают SATA-диски.
HDD- /SSD-диск Непосредственное предоставление ячеек хранения (ячеек памяти) для создания контейнеров хранения. Обязательный компонент.
На сегодняшний день сложные контейнеры типа RAID 50 или RAID 60 могут размещаться на более чем 100 дисках.
SAS или SATA
SAS-экспандер Создает сегмент сети хранения для обмена информацией между контроллером (контроллерами) и дисками. Является коммутатором SAS второго уровня, аналог Ethernet-коммутатора. Использование опционально.
Без экспандера между контроллером и дисками создается некоторое количество сегментов второго уровня класса “точка-точка”, что обладает меньшей гибкостью и масштабируемостью, чем при использовании экспандера.
Экспандеры могут быть интегрированы на контроллер или на бэкплейн.
SAS/SATA
SAS-экспандеры поддерживают подключение SATA-дисков.
Бэкплейн Как правило, все современные бэкплейны имеют встроенный SES-контроллер, что позволяет отрабатывать не только HOTSWAP (включение – выключение дисков в “горячем” режиме) и индикацию дисков, но и передавать в систему управления информацию о температуре, работе вентиляторов и параметрах электропитания бэкплейна. Использование опционально.
Но крайне желательно. В проектах, где диски с целью оптимизации цены проекта подключаются к контроллеру напрямую без бэкплейна, теряется ряд полезных свойств, связанных с управлением и обеспечением легкости обслуживания.
SAS/SATA
SAS-бэкплейны поддерживают подключение SATA-дисков.
SES-контроллеры бэкплейнов. (SES от SCSI Enclosure Service)


[N4-Устройство современного RAID-контроллера]

   Современный RAID-контроллер представляет из себя информационную систему (упрощенно – некий компьютер), которая в силу выполнения своих основных функций: создания виртуального контейнера, размещения и обработки информации в контейнерах (по сути, ЧТЕНИЕМ – ЗАПИСЬЮ информации) обменивается данными с двумя другими типами информационных систем:

  • C операционной системой;
  • С HDD- или SSD-дисками.
   
8


   С точки зрения внутренней архитектуры современный RAID-контроллер представляет собой следующий набор подсистем. Указаны самые основные части:

  • Микросхема RoC (RAIDonChip);
  • Оперативная память;
  • Управление “защитой” кэш памяти (типично это отдельная дочерняя плата). В последних реализациях для 8-ой серии контроллера этот модуль встроен в микросхему RoC;
  • Суперконденсатор как источник питания для модуля защиты кэша; используется в случае пропадания основного питания;
  • Flash-память и NVSRAM (память, которая не теряет информацию при выключении питания);
  • Разъемы SAS, где каждый отдельный физический разъем собран по принципу четыре порта 1xSAS в одном физическом разъеме;
  • Разъем PCI-E.


Таблица: Основные подсистемы RAID-контроллера



Подсистемы RAID-контроллера Функции Дополнительный комментарий
Микросхема RoC (RAID on Chip) Выполняет основные функции по созданию виртуальных контейнеров и томов на их основе и управляет размещением в них информации, также создает транспортный контейнер (SAS-пакет) для обмена информацией с дисками. Детальную информацию о различных RoC-микросхемах, используемых на контроллерах Adaptec, можно получить на сайте компании PMC, www.pmcs.com, в разделе Storage - RAID controllers.
Оперативная память Используется как память для исполнения операционной системы RAID-контроллера и также как сверхбыстрый виртуальный диск для кэширования данных RAID-томов. При использовании для кэширования операций записи нуждается в защите!!!
Модуль управления защиты кэш-памяти Плата с флэш-памятью и специальным алгоритмом защиты кэша. Этот алгоритм в случае пропадания основного питания обеспечивает копирование кэш-данных из оперативной памяти на флэш. И в случае восстановления питания – обратно в оперативную память. Для большинства контроллеров это отдельная дочерняя плата на плате контроллера. В последнем поколении и в будущих поколения контроллеров, логика платы интегрирована в RoC-микросхему, флэш-память интегрирована на плату контроллера.
Суперконденсатор Представляет из себя источник питания для выполнения ряда операций по защите данных, когда других источников питания нет... из-за неисправности или отключения питания. Для контроллеров с опцией Z вложен в коробку, для остальных (кроме моделей с индексом E, например, 71605E) доступен как опция. Модели с индексом Е не поддерживают защиту кэша.
Flash-память и NVS RAM Выполняет роль хранилища операционной системы контроллера, ряда журналов, конфигурации RAID-томов и вспомогательных утилит. Операционная система контроллера называется FirmWare (FW) или “прошивка контроллера”. Доступна бесплатно на сайте www.adaptec.com/support. Основная конфигурация RAID-томов хранится в специальной служебной области на дисках.
Разъемы SAS Необходимы для подключения SAS/SATA- дисков или SAS-экспандеров. Отметим, что SAS-контроллер, (так же, как и SAS-экспандер) позволяет подключать диски с SAS-интерфейсом и с SATA-интерфейсом.
Разъем PCI-E Используется для подключения контроллера к материнской плате с целью обеспечения обмена информацией с операционной системой. Как и все серверные продукты SAS, RAID-контроллеры Adaptec, как правило, снабжаются разъемами PCI-E 8x различных версий. Исключения составляют контроллеры с индексом E 6-ой серии:

6405 – PCI-E 1x разъем,
6805 – PCI-E 4x разъем.


[N5-Что такое RAID-стек? RAID-стек последнего поколения]

   Собственно, в широком смысле стек – это операционная система RAID-контроллера.

   Не забывайте ЗОЛОТОЕ ПРАВИЛО: на момент сборки сервера (создания системы хранения) на RAID-контроллер надо загрузить самую последнюю версию его ОС или прошивки (Firmware). Для RAID-контроллеров Adaptec они предоставляются бесплатно на сайте www.adaptec.com/support

   В узком смысле стек – это виртуализатор контейнеров (для обывателя – виртуализатор дисков). Он создает контейнер нужного типа, распределяет его по нужному количеству дисков и из большого числа контейнеров «выпекает» виртуальный диск, который в стеке Adaptec называется “RAID-том”.

   ВАЖНО: как ни странно, но на сегодняшний день RAID-стеки – это частные решения, не подчиняющиеся стандартам. Вы можете снять все физические диски с созданными на них RAID-томами, например, с контроллера Adaptec 6805, и перенести их на контроллер Adaptec 8885 – и тома будут видны. Если Вы попробует перенести таким образом тома на контроллер другого производителя, то чуда не случится: не будет никакой возможности увидеть данные и эти RAID-тома. Почему так происходит? Потому что контроллер другого производителя поддерживает свой собственный стек, не совместимый со стеком Adaptec.

   Каждый RAID-том представляется Хост Операционной Системе как “SCSI-диск”, который и будет виден как отдельный объект в дисковых утилитах типа disk manager.

   Выглядит это так.

   
9


   Таким образом, в менеджере дисков вы увидите 4 виртуальных диска: RAID0, RAID1, RAID5 и еще один RAID5.


10

Уровневая модель стека..


   При создании томов работает каждый уровень.

   Задача уровня физических дисков – создать специальную область на дисках, где будет храниться информация о создаваемых томах. Такая область называется областью метаданных и представляет из себя сложный контейнер хранения, где хранится служебная информация. В эту область имеет доступ только операционная система контроллера и больше никто. В стеке Adaptec этот процесс создания служебной области называется – Инициализация и выполняется через команду –initialize.

   В RAID-контроллерах, которые поддерживают режим HBA, есть и обратная команда – deinitialize (это контроллеры 7 и 8 серии). Эта команда полностью удаляет с физического диска такую структуру данных и переводит данный диск в режим HBA. Т.е. чтобы контроллер 7 или 8 серии начал работать как обычный HBA, на нем достаточно деинициализировать все диски. Тогда они все будут видны в утилите центральной операционной системы типа DISK MANAGER, и никакие другие операции не требуются.

   На физическом уровне выполняется и другая известная функция, называемая – coercion.

   В стеке Adaptec она производится одновременно с initialize. Эта функция искусственно немного ”подрезает” емкость жесткого диска. Дело в том, что диски одной и той же категории по емкости от разных производителей все же имеют неодинаковую емкость. Чтобы диск одного производителя можно было в будущем при необходимости заменить диском другого производителя, и выполняется функция coertion. Отрезанная емкость просто навсегда “теряется” и никак не используется.

   На физическом уровне возможно размещение различных сервисных функций – проверка диска деструктивным или недеструктивным методом, форматирование, полное стирание данных, заполнение диска нулями и т.д.

   Логический уровень необходим по двум причинам. Во-первых, он значительно уменьшает дискретность емкостей, которые Вы выбираете для создания томов. Это делается через возможность создавать несколько логических дисков (просто отрезая часть емкости) на одном физическом или создавать один логический диск с помощью двух или более физических. При этом емкости различных физических будут просто складываться. Сначала данными будет заполняться одна область одного физического диска, потом другая другого физического диска и т.д. Такой метод объединения дисков называется Chain (в некоторых других стеках используется слово Span). Во

Источник: НИКС - Компьютерный Супермаркет

подписаться   |   обсудить в ВК   |   

Комментарии к статье из сети в Вконтакте


открыть страницу обсуждения



Стас Старков, г. Москва
задалбался читать
27-05-2015 12:44   ответить