RAID-lagringssystemer – Sammenligning av SSD vs HDD

R AID (Redundant A rray of I ndependent D isks) er en metode for å lagre de samme dataene på forskjellige steder på flere harddisker (HDD) eller solid-state-stasjoner (SSD) for å beskytte data i tilfelle en stasjonsfeil. Denne metoden øker hastigheten på lagring og tilgang til data samtidig som den forhindrer tap av data og uplanlagte nedetider – ettersom data deles over flere disker, øker dette gjennomsnittstiden mellom feil (MTBF). Redundant lagring av data øker også feiltoleransen. RAID-datagjenoppretting bruker praksisen med diskspeiling eller diskstriping. Speiling vil kopiere identiske data til mer enn én stasjon, avhengig av RAID-nivået som er valgt.

RAID fungerer ved å tillate inngang/utgang (I/O) operasjoner å overlappe på en balansert måte, og forbedrer dermed påfølgende applikasjonsytelse. Det er forskjellige RAID-nivåer som kan brukes (RAID-nivå: 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 10 + kombinasjoner ), men ikke alle RAID-nivåer har til hensikt å gi redundans.

Uansett hvilket RAID-nivå som brukes, vil RAID-arrayet vises for det underliggende operativsystemet (OS) som en enkelt logisk stasjon. RAID, av tradisjon, ble først og fremst designet for bruk i servere, men implementeringen er sett i lagringsintensive datamaskiner og applikasjoner som trenger et høyt nivå av datasikkerhet og høye overføringshastigheter.

Hvordan bruk av SSD RAID-arrayer kan føre til ytterligere ytelsesforbedringer i forhold til HDD

La meg være helt ærlig – SSD-er er betydelig mer tiltalende som lagringskomponent på grunn av deres høye ytelse og minimale strømforbruk sammenlignet med HDD-er. SSD-er har en tendens til å være langt mer pålitelige enn HDD-er fordi de ikke har noen bevegelige deler som kan fungere feil over tid ved kontinuerlig bruk. Det betyr ikke at SSD-er ikke er utsatt for feil – de gjør, og kan, mislykkes av ulike årsaker.

Det er av disse nøkkelårsakene at SSD RAID-arrayer og serverdatagjenoppretting kan være svært fordelaktige når de brukes med forretningsapplikasjoner der datasikkerhet og databeskyttelse er mer enn bare et krav, men en viktig komponent som må tilfredsstilles av informasjonsteknologi tilbydere. Legg til dette det faktum at SSD RAID-arrayer kan gi ytterligere ytelsesgevinster enn hva HDD RAID-arrayer kan levere, er det tydelig at to fakta blir tydelige:

· HDD-er er mer utsatt for feil enn SSD-er,

· HDD-er gir lavere ytelse enn SSD-er.

Denne forskjellen er avgjørende for våre sammenligningsmål fordi en RAID-array enten kan hjelpe deg med å oppnå forbedret ytelse eller overlegen beskyttelse mot diskfeil, eller begge deler.

Det er viktig å merke seg at organisasjoner som bruker SSD-er sannsynligvis vil ha infrastrukturarbeidsbelastninger med spesifikke og krevende lagringskrav angående ytelse. Enkelte SSD-er kan slite med å levere de nødvendige ytelsesavtalene, og det er når de håndterer disse omstendighetene at en SSD RAID-array kan tilby den nødvendige ytelsesøkningen. RAID-arrayer vil sannsynligvis være den fornuftige lagringsløsningen for å rette opp ytelsesutfordringer i organisasjoner med SSD-infrastruktur som allerede er til stede og i drift.

Hvordan RAID-lagring har endret seg med migreringen fra HDD til SSD

RAIDs posisjonering i infrastrukturbedriftslagringsverdenen har utviklet seg over tid på grunn av følgende grunner:

· SSD-er er langt mer pålitelige enheter sammenlignet med eldre harddisker. Den gir tillit til at en stasjonsfeil i en RAID-array er mye mindre sannsynlighet for å oppstå,

· Firmware-definerte lagringsalternativer som fungerer annerledes enn RAID, og ​​som dermed ikke krever anskaffelse av dyre RAID-kontrollere med tilhørende krav til reservestrøm, men som likevel gir beskyttelse mot tap av data i tilfelle maskinvarefeil,

· Serverbasert databehandling utvikler seg for å presentere raskere og mer enkle alternativer for IT-forbrukere; potensielle komplikasjoner med lagringsinfrastruktursystemer – slik som introduksjonen av ytterligere RAID-kontrollere – øker ikke bare kapitalutgiftene, men introduserer også et annet mulig feilpunkt for IT-sjefer å være bekymret for.

Disse punktene er ikke ment å fremstille RAID som en stillestående teknologi som bare ser på at verden passerer den – langt ifra. Det er konseptet Differential RAID(eller Diff-RAID), en ny RAID-variant som fordeler ensartethet ujevnt over SSD-er for å skape aldersforskjeller innenfor RAID-arrayer. Denne strategien er utviklet med SSD-er i RAID-formasjon for å spore hver stasjons alder innenfor et RAID-sett. Kontrolleren vet hvor gammel hver stasjon i RAID-arrayen er, og den fordeler mer aktivitet til de nyere stasjonene og mindre aktivitet til de eldre stasjonene. Målet er å sikre at alle stasjoner ikke vil oppleve samtidige uopprettelige datafeil. Diff-RAID gir mye større pålitelighet for SSD-er enn RAID-4 og RAID-5 for samme plassoverhead og tilbyr en avveiningskurve mellom gjennomstrømning og pålitelighet.

De viktigste tekniske hensynene å være klar over når du øker SSD-ytelsen med RAID

Som tidligere nevnt er det betydelige tekniske forskjeller mellom HDD-er og SSD-er, og disse forskjellene vil styre beslutningen om hvilken RAID-array-implementering som vil være nødvendig for å imøtekomme dem begge. Enkelt sagt, noen RAID-implementeringer er gode for HDD-er er ikke for SSD-er, og omvendt. Så det primære spørsmålet som krever et svar er: hvilket RAID-nivå skal brukes når du bruker en SSD RAID-array?

SSD Raid 1 (speil) :

RAID 1 kan gi fullstendig redundans, men bare enkle ytelsesgevinster, og bør derfor vurderes hvis ytelseskrav ikke er et viktig krav for applikasjonslevering.

SSD RAID 5 eller 6 :

Et populært alternativ som gir redundans er RAID 5 (bruker datastriping med paritetsbiter og krever minimum tre disker) og RAID 6 (bruker striping og dobbel paritet med minimum fire disker).

SSD RAID 10 :

Et overlegent alternativ til RAID 5 eller 6 ville være å ta i bruk SSD RAID-konfigurasjonsnivå 10. RAID 10 bruker RAID-stripe og speiling for å gi feiltoleranse med minimum fire SSD-er. En ekstra fordel med RAID 10 er at den kan tilby et høyt ytelsesnivå, men med redusert lagringseffektivitet. Den viktigste fordelen er at alle to disker kan svikte uten å miste data, og begge disse RAID-konfigurasjonene gir økt ytelse. Utfordringene med RAID 5 og 6 er at begge implementeringene krever et stort antall diskskriveoperasjoner for å imøtekomme kravet til paritetsbitinformasjon.

( Merk: for databeskyttelsesformål ble RAID 0 sett bort fra siden den bruker et RAID-stripemønster skrevet til to disker for å øke ytelsen, men tilbyr ingen dataredundans).

Konklusjon

Mer omfattende forbrukerlagringskrav gjør at IT-leverandører og leverandører må levere pålitelige, effektive og ytelsesorienterte lagringsinfrastrukturløsninger som er kostnadseffektive og lønnsomme. SSD RAID gir de essensielle verktøyene, prosessene og lagringsleveringsmekanismene som kan oppfylle disse forbrukerkravene – mer enn hva HDD RAID kan. SSD-er er en størrelsesorden eller to raskere enn tradisjonelle medier, og kapasiteten deres er mer enn den samme som harddiskene har kontrollert og levert hele tiden.

SSD-er viser slitasje over tid; Levetiden deres er imidlertid betydelig lengre enn eldre diskstasjoner, noe som gjør deres bruksdatoer mye mer forutsigbare og vedlikeholdsaktiviteter langt mer effektive og pålitelige.