جدول محتوا
آیا تا کنون با سؤال رید کنترلر چیست مواجه شدید؟ می‌دانید RAID Controller چگونه عمل می‌کنند؟ این ابزار در واقع یک ابزار سخت‌افزاری یا نرم‌افزاری است که برای مدیریت هارد دیسک‌ها (HDD) یا SSD در سیستم‌های کامپیوتری یا سرورها به کار می‌رود. این هارد دیسک‌ها تحت نظر کنترل رید به عنوان یک واحد سخت‌افزاری منطقی عمل می‌کنند و به کار خود ادامه می‌دهند. در این مقاله ما به تعریف RAID Controller، انواع رید کنترلر و عملکرد آن و مزایایی که ممکن است ارائه دهد، پرداخته‌ایم. برای درک بهتر اطلاعات و کمک به بهبود عملکرد سیستمتان ادامه متن را مطالعه نمایید.
رید کنترلر چیست ؟ رید کنترلر به عنوان یک واسط بین سیستم عامل و درایوهای سخت‌افزاری را مهیا می‌کند. این کنترلر یک گروه از سخت‌افزارها را به عنوان یک واحد سخت‌افزاری به سیستم عامل یا برنامه‌ها معرفی می‌کند. نقش کنترل رید همچنین به عنوان یک راه حفاظتی برای داده‌ها مطرح می‌شود که به صورت چند کپی از یک داده در دستگاه‌های فیزیکی مختلف دسترسی دارد. علاوه بر این کنترلرها قابلیت افزایش کارایی و تقویت حفاظت داده‌ها در برابر حملات ممکن را نیز ارائه می‌دهند.
در سخت‌افزارهای ساخته شده بر اساس تکنولوژی RAID، یک کنترلر رید فیزیکی می‌تواند برای مدیریت آرایه‌های RAID به کار رود. این کنترلر ممکن است به صورت یک کارت PCI عرضه شود که برای سازگاری با دستگاه‌های SATA و SAS طراحی شده است. بعضی از مدل‌های کنترلر رید روی مادربرد نصب شده و یا به صورت نرم‌افزاری پیاده‌سازی شدند که از منابع سخت‌افزاری سیستم برای اجرای دستورات خود استفاده می‌کنند. پیاده‌سازی RAID به صورت نرم‌افزاری عملکرد مشابهی با سخت‌افزاری دارد، اما از نظر عملکرد به توپولوژی سخت‌افزاری نسبت به آن ضعیف‌تر عمل می‌کند.
انواع رید کنترلر
همان‌طور که اشاره کردیم رید کنترلر ها بر دو نوع سخت افزاری و نرم افزاری موجودند که در ادامه به معرفی هر کدام از انواع آن اشاره می‌کنیم.
رید کنترلر مبنی بر سخت افزار
رید کنترلرهای سخت‌افزاری از دو قسمت تشکیل شده‌اند: یک کارت کنترل کننده رید و یک چیپ داخلی.
کارت کنترل کننده رید (RAID Controller Card):
کارت کنترل کننده رید یک کارت است که به شکاف مادربرد PCIe یا PCI-X متصل می‌شود. این کارت حاوی یک پردازنده Raid و پردازنده I/O با رابط هارد درایو است.
رید چیپ داخلی (RAID-on-Chip):
رید چیپ‌های داخلی درون یک مادربرد واحد قرار دارند که رابط میزبان، رابط‌های I/O هارد درایو، پردازنده Raid و یک کنترل کننده حافظه را در اختیار دارند. سیستم عامل Raid، رید کنترلر را راه‌اندازی کرده و سپس کنترل را به درایورها منتقل می‌کند.
رید کنترلر نرم افزاری مبتنی بر سرور
نرم‌افزار RAID خدمات RAID را از میزبان به سیستم انتقال می‌دهد.
این نرم‌افزار به دو صورت ارائه می‌شود: نسخه نرم‌افزاری و یا به صورت معماری ترکیبی که حاوی یک جزء سخت‌افزاری برای کاهش بار CPU است.
کنترلر RAID نرم‌افزاری:
نوع ارزان‌ترین کنترلر RAID که برنامه مبتنی بر هاست محاسبات RAID را مدیریت کرده و از طریق رابط HBA یا I/O به درایوهای ذخیره‌سازی متصل می‌شود. با بارگیری سیستم عامل RAID درایو، فرایند شروع می‌شود.
کنترلر RAID دوگانه سخت‌افزاری/نرم‌افزاری:
کنترلرهای RAID سخت‌افزاری/نرم‌افزاری از یک جزء سخت‌افزاری برای ارسال عملکردهای RAID BIOS از مادربورد یا HBA استفاده می‌کنند. این مدل از کنترلرها به دلیل افزودن یک لایه دیگر از کنترلرهای RAID نرم‌افزاری گران‌تر هستند، اما در صورت بروز هر گونه خطا برای سیستم عامل، سیستم RAID را از خطاهای بوت محافظت می‌کنند.
کاربرد رید کنترلر چیست ؟
یک کنترلر RAID یک کارت یا تراشه است که ارتباط بین سیستم عامل و درایوهای ذخیره‌سازی (معمولاً درایوهای دیسک سخت افزاری) را برقرار می‌کند. این کنترلر توانایی فراهم کردن افزونگی داده را دارد و یا عملکرد هارد دیسک را بهبود می‌دهد. بیشتر سطوح RAID هر دو کار را انجام می‌دهند. در حالی که RAID بر روی SSDها افزونگی ایجاد می‌کند، اما عملکرد SSD را بهبود نمی‌بخشد؛ به عبارت دیگر باعث افزایش بازده سیستم می‌شود؛ اما کیفیت کار سیستم را بهبود نمی‌بخشد. با این حال نوع خاصی از RAID برای SSDها طراحی شده که به طور خاص افزونگی داده را فراهم می‌کند و همچنین عملکرد را بهبود می‌بخشد.
کنترل‌کننده‌های RAID با مجازی‌سازی درایوها به گروه‌های مجزا با ویژگی‌های حفاظت از داده و افزونگی خاص کار می‌کنند. رابط جلویی معمولاً از طریق یک آداپتور مبتنی بر میزبان (HBA)با سرور ارتباط برقرار می‌کند و رابط پشتی با رسانه ذخیره‌سازی زیربنایی ارتباط برقرار کرده و آن را مدیریت می‌کند. این ارتباط معمولاً از طریق درایوهای با سرعت بالا مانند ATA، SAS، SATA، SCSI صورت می‌گیرد.
رید کنترلر های قبل و بعد نسل 10 سرور اچ پی
رید کنترلرها یکی از اجزاء مهم هستند که به سرورها کمک می‌کنند تا آپ‌تایم بالا و پایداری در سرویس‌دهی را ارائه دهند. با معرفی سرورهای HP نسل ۱۰، رید کنترلرهای نسل ۱۰ نیز وارد بازار شده‌اند. ویژگی‌های این رید کنترلرهای اچ‌پی شامل افزایش کارایی، افزایش ظرفیت ذخیره‌سازی، انعطاف‌پذیری و افزایش امنیت می‌شوند.
در کنترلرهای RAID نسل ۱۰ قابلیت رمزگذاری با استفاده از SR Secure Encryption در ردهٔ کلاس انترپرایز ارائه شده است. این سری کنترلرها به‌عنوان‌مثال HPE Smart Array G10، از ۱.۶ میلیون IOPS حمایت می‌کند که باعث بهبود ۶۵ درصدی کارایی نسبت به نسل ۹ می‌شود. همچنین با صرفه‌جویی ۴۵ درصد در مصرف برق، عملکرد بهتری ارائه می‌دهد.
قابلیت Mixed Mode در این کنترلرها به امکان استفاده از هر دو حالت HBA و RAID روی یک کنترلر اجازه می‌دهد. زمان RAID بندی در کنترلرهای نسل ۱۰ با کاهش در UEFI اتفاق می‌افتد و همچنین فرایند Parity Initialization برای ایجاد Volumeهای منطقی در RAID ۵، ۶، ۵۰ و ۶۰ به سرعت انجام می‌شود.
رید کنترلرهای hp قبل از نسل 10
در کنترلرهای RAID قبل از نسل ۱۰ ساختار زیر اعمال می‌شود:
کاراکتر اول:
H: معمولی
Mainstream :B
P: مخصوص Blade
کاراکتر دوم:
- 2: Base
- 4: Mainstream
- 7: مخصوص Blade
- 8: مخصوص DL/ML
کاراکتر سوم:
- 0: SAS 3G
- 1: SAS 6G
- 2: Gb/s
- 3: SAS 12G با رمزگذاری امن HP
- 4: SAS 12G برای G9
کاراکتر چهارم:
- 0: پورت داخلی
- 1: پورت خارجی
- 2: یک پورت داخلی و یک پورت خارجی
- 4: مخصوص Blade 460c
- 6: مخصوص Blade 660c
کاراکتر پنجم:
- I: یکپارچه
- Mezzanine :M
- Br: کنترلر انعطاف‌پذیر برای Blade
- Ar: کنترلر انعطاف‌پذیر برای ML/DL
رید کنترلرهای hp نسل 10
تعدادی از کنترلرهای RAID در سرورهای HP نسل ۱۰ به شرح زیر می‌باشند:
S100i SR، E208i-a SR، E208e-p SR، P408e-p SR و P816i-a SR ؛ در ادامه به مرور کنترلرهای RAID نسل ۱۰ اچ‌پی خواهیم پرداخت.
کاراکتر اول:
- :S نمایانگر Software RAID. ؛ کنترلر S100i در سرورهای نسل 10 جایگزین کنترلر تعبیه شده B140i شده است و همانند آن تنها در حالت UEFI قابل استفاده است. این کنترلر از تکنولوژی 6Gb/s پشتیبانی می‌کند و تنها از درایوهای SATA پشتیبانی می‌کند. این کنترلر به عنوان یک رید کنترلر نرم‌افزاری عمل می‌کند و از نظر سخت‌افزاری محدودیت‌هایی دارد.
- E: نمایانگر کنترلرهای Essential که جایگزین کنترلرهای سری H قبلی شده‌اند. تمام این کنترلرها از نوع 12Gb/s SAS و 6Gb/s SATA هستند. این کنترلرها به عنوان یک نوع کنترلر سخت‌افزاری در حالت Mixed عمل می‌کنند و فقط از حالت‌های RAID 1، 1E، 5 و 10 پشتیبانی می‌کنند. این حالت Mixed به این معناست که می‌توانید هم‌زمان حالت HBA برای دسترسی به درایوهای فیزیکی و حالت RAID برای حفاظت از درایوهای منطقی را داشته باشید. در مقایسه با نسل قبل این کنترلرها امکان کار در حالت‌های UEFI و Legacy را دارند.
- P: نمایانگر کنترلرهای Performance که تغییرات چشمگیری نکرده‌اند و هنوز در حالت Mixed عمل می‌کنند.
کاراکتر دوم:
مشخص‌کننده سری کنترلر RAID اعداد 1، 2، 4 و 8:
عدد اول در کنترلر تغییری نکرده و همچنان اعداد 1، 2، 4 و 8 است. این اعداد نمایانگر رده کنترلر هستند که از رده پایین شروع می‌شود و هرچه کنترلر سطح بالاتر و کارایی بیشتری داشته باشد، عدد بزرگتری را نمایان می‌دهد. به عنوان مثال عدد 4 و 8 نشان‌دهنده وجود کش بیشتر است و عدد 1 نمایانگر وجود کش ندارد و روی سرور قرار دارد.
کاراکتر سوم:
مشخص‌کننده تعداد SAS Lane اعداد 00، 04، 08 و 16:
دو عدد بعدی نشان‌دهنده تعداد SAS Lane در کنترلر RAID است و دارای 4 حالت مختلف است. به عنوان مثال، در کنترلر S100i هیچ SAS Laneای وجود ندارد و این کنترلر قادر به پشتیبانی از 14 درایو SATA است، اما از درایوهای SAS پشتیبانی نمی‌کند.
کاراکتر چهارم:
- مشخص‌کننده نوع پورت
- i: پورت داخلی
- e: پورت خارجی
- ie: هم پورت داخلی و هم پورت خارجی
کاراکتر پنجم:
بیانگر شکل کنترلر RAID HP که شامل a، b، c، m و p است.
- a: AROC که مخفف Adaptive RAID on Chip است؛ کارت کنترلری است که یک اسلات کنترلر ذخیره‌سازی خاص را اشغال کرده و از اسلات PCIe استفاده نمی‌کند.
- b: Blade نمایانگر کارت کنترلری برای بلید‌های سری C7000 است.
- c: Synergy نمایانگر کنترلری مناسب برای HPE Synergy Compute Nodes است.
- m: Mezzanine نمایانگر یک کنترلر که بر روی استفاده‌های مختلفی از جمله Synergy و Blades و استوریج‌هایی مانند MSA قابل استفاده است.
- p: PCIe نمایانگر کارت کنترلری که بر روی HPE rack و سرورهای ایستاده نصب می‌شود و از اسلات PCIe استفاده می‌کند.
برخی از کنترلرهای AROC دارای گزینه کنترلر LH نیز هستند که فقط روی سرورهای DL360 و DL560 از HPE استفاده می‌شود، به خصوص زمانی که نیاز به نصب دو کارت گرافیک روی آنها وجود دارد. برای اطلاع از قیمت سرور dl380 نسل 10 کلیک کنید.
کاراکتر ششم:
SR و MR
– SR نمایانگر چیپست مربوط به شرکت است که در رید کنترلرهای HP قبلی مورد استفاده بوده است.
– MR نشانگر چیپست MegaRAID است که تنها در سری‌های P8xx موجود است.
– این چیپست MegaRAID تنها در سری P8xx حضور دارد و اعلام عرضه این کنترلرها در کنفرانس HPE Discover 2017 صورت گرفت.
نکات خرید رید کنترلر چیست ؟
در هنگام انتخاب و خرید رید کنترلر چندین فاکتور مهم وجود دارند که باید به آنها توجه کنید. در زیر به برخی از مهم‌ترین آنها اشاره می‌شود:
۱) تعداد دیسک‌ها: این موضوع نوع کنترلر RAID مورد نیاز شما را تعیین می‌کند. به‌عنوان‌مثال اگر تعداد زیادی دیسک دارید نیاز به یک کنترلر دارید که بتواند با آنها به خوبی کار کند.
۲) نوع دیسک‌های مورد استفاده: این موضوع عملکرد کنترلر و چگونگی کار با دیسک‌های شما را تحت تأثیر قرار می‌دهد. اطمینان حاصل کنید که کنترلر انتخابی‌تان با دیسک درایوهای شما سازگار باشد.
۳) بودجه: کنترلرهای RAID قیمت‌های مختلفی دارند؛ بنابراین قبل از خرید باید میزان بودجه‌تان را تعیین کنید. به خاطر داشته باشید که مدل‌های ارزان‌تر ممکن است از ویژگی‌های کمتری برخوردار باشند یا به اندازه مدل‌های گران‌تر قابل اعتماد نباشند.
۴) نیازهای شما: در نظر داشته باشید که برای چه منظوری از کنترلر RAID استفاده خواهید کرد و چه ویژگی‌هایی برای شما مهم است. این کار کمک می‌کند تا انتخاب‌هایتان را محدود کنید و بهترین رید کنترلر را برای نیازهای خود پیدا کنید.
کلام آخر
ما در این مقاله به سؤال Raid controller چیست؟ پاسخ دادیم و انواع رید کنترل های نسل 10 و قبل از آن را با ذکر ویژگی‌های هر یک معرفی کردیم. از آنجایی که رید کنترلر توانایی دسترسی به چندین نسخه از داده‌ها را در چندین دستگاه فیزیکی دارد توانایی بهبود عملکرد و محافظت از داده‌ها در صورت خرابی سیستم را به ارمغان می‌آورد. در واقع همان‌طور که توضیح دادیم تقریباً ده پیکربندی مختلف RAID و همچنین تغییرات اختصاصی متعددی از مجموعه استاندارد سطوح ریدکنترلر وجود دارد. هر رید کنترلر از یک سطح RAID خاص یا گروهی از سطوح مرتبط پشتیبانی می‌کند.
