Hardverski RAID kontroleri. FAQ o praktičnoj implementaciji RAID-a.

15.02.1996 Sergej Romančikov

Najslabija mjesta u računalu u pogledu pouzdanosti su radna memorija i tvrdi diskovi, koji su također jedna od najsporijih karika u računalu. Jedna od mogućnosti organizacije rada diskovni sustav su RAID matrice čiju pouzdanost i performanse jamče moderni RAID kontroleri. Što je RAID kontroler? Algoritmi RAID prihvaćeni u praksi. Rezervni diskovi RAID sustava i alternativne mogućnosti Softverske i hardverske implementacije zrcaljenja RAID razine 5 i zrcaljenja, što je isplativije? S kojim operativnim sustavima radi RAID?

U posljednjih nekoliko godina snaga i brzina svih klasa računala značajno su porasle - danas čak i mala tvrtka može priuštiti lokalnu mrežu, jedan ili više poslužitelja i pristup Internetu. Velika količina softvera i hardver, mnoge opcije za gotova integrirana rješenja omogućuju vam brzu implementaciju i konfiguraciju ureda. Jedan od najozbiljnijih izazova povezanih s osiguravanjem ovog procesa je postizanje maksimalne brzine i pouzdanosti uz minimalno utrošenog novca. U pravilu se ovi zahtjevi nameću prije svega strojevima koji provode grupni rad: poslužiteljima datoteka, poslužiteljima aplikacija, hostovima pošte, multimedijskim grafičkim stanicama. Mnoga od ovih računala moraju, bez gašenja godinama, osigurati stabilan rad tijekom cijelog radnog vijeka sa 100%-tnim integritetom podataka i minimalnim vremenom oporavka - idealno težiti nuli. Kao što znate, najslabija mjesta u računalu u pogledu pouzdanosti su RAM i tvrdi diskovi koji su ujedno i jedne od najsporijih karika u računalu. Jedna od opcija za organizaciju rada diskovnog sustava su RAID matrice, čiju pouzdanost i performanse jamče moderni RAID kontroleri.

Ako imate najbrži procesor koji je danas dostupan, veliku količinu RAM-a i predmemorije procesora, ali ako je diskovni sustav računala spor i nestabilan, tada će ukupna izvedba vaše konfiguracije biti izuzetno niska. Malo je vjerojatno da ćete htjeti koristiti takav stroj kao poslužitelj ili grafičku stanicu - postoji neopravdan trošak brzi procesori i memorije, koji su mrtvi kapital ako se unaprijed ne pobrinete za odabir odgovarajućeg sustava za rad tvrdi diskovi. Jedna od opcija za organizaciju rada diskovnog sustava su RAID matrice, koje se kreiraju od standardnih SCSI ili SSA diskova pomoću posebnih kontrolera. Ova tehnologija, nastala iz velikih računala i snažnih RISC računala, sve više nalazi svoje mjesto u PC platformama. Niska cijena, 100% kompatibilan s glavnim operativnim sustavima, podrška za uobičajene softver i dostupnost pomoćnih uslužnih programa omogućuju stvaranje brzih i pouzdanih poslužitelja na temelju jeftinih osobnih računala za poduzeće srednje veličine ili odjel velike tvrtke.

Danas rješenja koja uključuju korištenje RAID kontrolera nude svi poznati dobavljači računalne opreme, aktivno radi na domaćem tržištu. Najpopularniji među proizvođačima poslužitelja robne marke su modeli kontrolera koji se temelje na procesoru i960, što se objašnjava njegovim visokim performansama, podrškom za tehnologiju zamjene bez isključivanja rada i pružanjem velikog broja servisne funkcije. Glavne marke PC poslužitelja iz IBM-a, HP-a, Compaq-a, Intel-a, Digital-a, ALR-a, itd. sada se isporučuju s takvim modelima. Svi oni obično se isporučuju u dvije konfiguracije: sa i bez RAID sustava. Iako su prednosti RAID-a očite, kupac nema uvijek dovoljno novca za kupnju RAID opcije. Srećom, moderni modeli kontrolera diskovnih polja prilično su standardni i univerzalni. No, s druge strane, gotovo svi modeli robnih marki dolaze samo s opcijama dvokanalnog RAID kontrolera, što uskraćuje mrežnim administratorima i tehničarima priliku da iskoriste potencijal razni modeli. Postoje slučajevi kada su kupci odbijali RAID matrice robne marke zbog nedostatka financijskih sredstava, iako je bilo dovoljno novca za instaliranje malog RAID polja. Doista, sada na domaćem tržištu minimalna matrica od jednog RAID kontrolera i 2 SCSI diska od 1 GB košta samo oko 1,6 tisuća dolara, ako ste instalirali poslužitelj bez RAID-a, a zatim ga našli u mogućnosti kupiti To se može lako učiniti ili uz pomoć proizvođača ili samostalno. Ovo koriste mnoge organizacije koje žele kupovati dobar server malo jeftinije.

U našoj praksi morali smo instalirati Mylex RAID kontrolere na gotovo sve modele poslužitelja od IBM 320, Intel Altair, Xpress, Digital Prioris itd. Najveći problem koji se može susresti na tom putu je zamjena originalnog BIOS kontrolera s dizajniranim za tvoje specifični model. Unatoč tome, stvaranjem vlastitog diskovnog sustava možete izgraditi vrlo fleksibilnu konfiguraciju, fokusirajući se na najbrži mogući, ili najekonomičniji, ili najpouzdaniji sustav. Uvijek možete predvidjeti mogućnost proširenja, redundancije i restrukturiranja konfiguracije. Moderno rusko tržište računala oduvijek je bilo poznato po svojim "obrtnicima" koji su u stanju brzo i učinkovito sastaviti računala gotovo bilo koje konfiguracije. Sada se to može reći za moćne poslužitelje, zahvaljujući dostupnosti RAID tehnologije za krajnje korisnike - jedini nedostatak za sada je nedostatak informacija o mogućnostima rada i metodama za izradu RAID matrica.

Što je RAID kontroler

RAID algoritmi prihvaćeni u praksi

U određenoj fazi razvoja tehnologije računalna tehnologija postojala je potreba za stvaranjem jednog ili više virtualni diskovi veliki kapacitet iz kolekcije jeftinih i male uređaje. Da bi se postigao ovaj zadatak, razvijeni su i standardizirani algoritmi za konsolidaciju diska, sada poznati kao RAID algoritmi. Generalni principi njihov je rad više puta opisivan u ruskom tisku i ovdje je sažet.

Glavna ideja ovih algoritama je da je ulazni tok informacija podijeljen u blokove, koji se zauzvrat zapisuju na diskove. Prilikom čitanja događa se obrnuti proces - blokovi informacija prikupljaju se s pogona i pretvaraju u jedan tok. Dakle, program za rad s ovim sustavom možda čak i ne sumnja da umjesto s jednim pogonom komunicira s nekoliko. U praksi postoji mnogo primjena takvih algoritama, ali matrice se najviše koriste u području računala. tvrdi diskovi- RAID (redundantni niz jeftinih diskova). Ovisno o načinu raspodjele blokova u nizu diskova, postoji nekoliko razina RAID-a, od nula do pet. U praksi su uglavnom razine 0.1 i 5 postale raširene. Sada možete pronaći kontrolere sa 6, 7 itd. RAID razina. Kako je inicijalno standardizirano samo pet algoritama, svi ostali načini implementacije rada diskovnih polja nastavak su razvoja RAID tehnologije i mogu se razlikovati od dobavljača do dobavljača. Za organizaciju rada računala s podsustavom matričnog diska dovoljno je poznavati algoritme 0, 1 i 5, koji u pravilu pokrivaju sve potrebne probleme, jednostavni su za korištenje i prilično učinkoviti.

RAID0 je algoritam u kojem se svaki dio informacija o ulaznom toku dijeli na N fiksnih blokova (gdje je N broj diskova u matrici), a zatim se svaki blok sekvencijalno zapisuje na vlastiti disk. U vezi kontroler-sabirnica-disk, najsporiji uređaj je disk. Korištenjem velikog broja diskova, možete povećati brzinu pisanja/čitanja sustava sve dok to dopušta propusnost sabirnice sučelja. RAID0 ne stvara nikakvu redundanciju i ne pruža 100% sigurnost podataka ako se pojave problemi s jednim od diskova. Svrha mu je napraviti najbrži mogući diskovni sustav čija je brzina idealno N puta veća od brzine jednog diska.

RAID1 ili zrcaljenje zahtijeva paran broj diskova i duplicira informacije u parovima. Ovaj algoritam već daje 100% jamstvo sigurnosti podataka ako bilo koji od diskova zakaže i teoretsko povećanje brzine za N/2 puta, ali se trošak prostora na disku udvostručuje. Algoritam se koristi u sustavima gdje je potrebna pouzdana sigurnost podataka, a volumen matrice diska je beznačajan. RAID5 je nešto između 0 i 1 i najpopularniji je za organiziranje matrica diskova poslužitelja. Informacija iz ulaznog toka podijeljena je na N-1 blokova, a N-ti blok se izračunava iz prvog N-1 i kontrolni je. U slučaju nepovratnog gubitka jednog od N blokova, informacije se jedinstveno vraćaju iz N-1 ostalih. Kontrolni blok se upisuje u novi disk, praveći svojevrsnu “kružnu šetnju”. Dakle, svi diskovi u matrici su ekvivalentni, podložni istom trošenju, au slučaju kvara bilo kojeg bloka na disku ili cijelog diska, informacije se vraćaju bez gubitka. Trošak diskovnog prostora je N/(N-1) puta veći od jednog diska - kako se broj diskova povećava, cijena opada, a teoretska brzina pisanja/čitanja također je N/(N-1) puta veća od jedan disk.

Dizajn RAID kontrolera

RAID kontroler je inteligentni SCSI ili SSA kontroler koji se može koristiti za organiziranje RAID algoritama na diskovnim matricama. Moderni modeli imaju 1, 2 ili 3 SCSI kanala, na svaki od njih možete spojiti od 1 do 7 SCSI uređaja u slučaju SCSI sabirnice i 127 u slučaju SSA sabirnice. SCSI uređaji danas su najčešći. Strukturno, gotovo svi moderni SCSI RAID kontroleri su isti i predstavljaju karticu za proširenje za PCI, EISA sabirnice ili vanjski uređaj za SCSI sabirnicu. Velika većina RAID kontrolera temelji se na RISC-u Intelov procesor i960, a gotovo svi su hardverski isti i razlikuju se samo u verzijama BIOS-a. Kao iu drugim područjima, iu području RAID kontrolera postoje tržišni trendseteri čija predložena rješenja najčešće postaju de facto standard. Danas je glavni OEM dobavljač i proizvođač ovih uređaja Mylex. Postoji niz tvrtki na svjetskom tržištu koje prodaju ove uređaje s malim dizajnerskim razlikama, primjerice MegaRAID. Među modelima koji su dobro zastupljeni u Rusiji, postoje razlike u modelima koji se koriste za Intelove poslužitelje i za IBM poslužitelje sa SSA sabirnicom. Razlike nisu temeljne i ne mogu utjecati na njihovu međusobnu kompatibilnost.

Druga opcija za organiziranje RAID kontrolera temelji se na 68000/68020/68030 seriji procesora tvrtke Motorola. Pod markom DPT poznati su modeli za razne sabirnice (ISA, EISA, PCI) za SCSI standard. Ovi kontroleri poznati su u cijelom svijetu, a zastupljeni su i na domaćem tržištu, iako su manje popularni od onih izgrađenih na Intelovom čipu. Tipičan dizajn kontrolera na procesoru i960 je ploča s zalemljenom punom veličinom ili "laganom" verzijom ovog čipa (slika 1).

Riža. 1. Primjer općeg izgleda RAID 960 kontrolera

Što se tiče bilo koga mikroprocesorski uređaj, kontroler zahtijeva RAM, čija je minimalna veličina u većini modela 2 MB. Ako je dostupna veća memorija, kontroler je koristi za predmemoriju podataka. Gornja granica ograničena je veličinom SIMM-a (32 - 64 MB). Uređaj ima vlastiti zamjenjivi BIOS, izrađen prema FLASH tehnologije ili u obliku uklonjivog ROM čipa. Ovisno o broju SCSI kanala, na ploči se nalaze 1, 2 ili 3 SCSI čipa - NCR53C720. Ploča RAID kontrolera ima kratkospojnike za uključivanje i isključivanje SCSI kanala (JP1, JP2, JP3), koji su potrebni za njegovu instalaciju na krajnji uređaj, te pinove koji pokazuju status sabirnica i predmemorije (JP5). Indikacija se može povezati s običnim LED diodama na kućištu računala, prikazujući aktivnost uređaja ili stanje "pune predmemorije". Na vanjskoj strani ploče obično se nalaze jedan ili dva konektora za vanjski SCSI kabel. Pomoću ovih konektora moguće je spojiti eksterne SCSI uređaje ili diskovne nizove.

Svaki uređaj može biti opremljen ili je već opremljen baterijom za napajanje predmemorije i adapterom WIDE FAST SCSI-2 na FAST SCSI-2, koji je neophodan pri korištenju različitih SCSI standarda na ploči i na diskovima. Program procesora kontrolera ima veliki broj funkcija za rad s diskovima, koje se konfiguriraju pomoću uslužnog programa za konfiguraciju. Sve operacije za upravljanje logičkim matricama, RAID algoritmima i upravljanjem cache memorijom provodi sam kontroler bez pristupa središnjem procesoru i sabirnici podataka. Koristeći Bus Mastering modove za EISA i PCI sabirnice, uređaj je sposoban prenositi podatke pri brzinama od 33 MB/s i 132 MB/s.

Hot Swap tehnologija. Backup diskovi.

Tvrdi diskovi- jedna od rijetkih komponenti koja ima mehanički dio koji je prvenstveno podložan habanju tijekom dugotrajnog rada. I koliko god se dobri i pouzdani diskovi koristili, uvijek postoji mogućnost njihovog kvara, koja se povećava s vremenom rada. Iako u slučaju, recimo, RAID5, kvar diska neće rezultirati gubitkom podataka, sustav će ostati bez redundancije - to će biti signal mrežnom administratoru da uzbuni. Ako organizacija rada poslužitelja dopušta njegovo zaustavljanje, tada zamjena diska koji ne radi neće biti teška. Ali, u pravilu, sva računala sa statusom "poslužitelj" ne mogu se isključiti u bilo kojem trenutku bez vidljivih posljedica. RAID kontroleri rješavaju ovaj problem podržavajući hot-swap funkciju i tehnologiju redundantnog diska. U slučaju kvara diska ili bilo kakvih drugih problema zbog kojih kontroler ne može dalje njime upravljati, npr. prekoračenje dopuštenog broja loših blokova, disk se označava kao “mrtav” (Kill Drive) i ne sudjeluje u daljnjem operacija. U tom slučaju operater može ukloniti ovaj disk iz sustava i zamijeniti ga drugim. Nakon povezivanja i otkrivanja novog diska od strane RAID kontrolera, on će biti formatiran (ako je potrebno) i izvršit će se operacija obnove matrice (Rebuild). Tako će sustav ponovno vratiti svoj prethodni izgled.

Ovo se može nastaviti sve dok ima dostupnih rezervnih diskova ili dok drugi disk ne pokvari u neredundantnom načinu rada. To se može dogoditi ako se pokvareni disk odmah ne zamijeni. U pravilu nije uvijek moguće odmah zamijeniti disk i vrijeme odziva može biti prilično dugo (ako nema kvalificiranog operatera na dužnosti 24/7). Moderni RAID kontroleri omogućuju vam da riješite ovaj problem bez ljudske intervencije - disk ili nekoliko diskova unaprijed su instalirani u matricu, koji su označeni kao stanje pripravnosti (StandBy) prilikom konfiguracije RAID matrice. U ovom slučaju, naredba za zavrtanje vretena ne šalje se diskovima za sigurnosne kopije, oni se ni na koji način ne koriste i stoga se ne troše. Ako dođe do "mrtvog" diska, rezervni disk se odmah automatski prebacuje iz StandBy moda na radni disk i provodi se Rebuild. U ovom načinu rada poslužitelj će raditi dok se ne potroše rezervni diskovi. Zamjena "mrtvog" s novim rezervnim može se izvršiti u bilo kojem prikladnom trenutku.

Korištenje tehnologije redundantnog diska poželjnije je iz više razloga: prvo, cijena dobrih dizajna koji osiguravaju ispravno i pouzdano odspajanje i ponovno spajanje SCSI sabirnice prilično je visoka i, ovaj trenutak, usporedivo s cijenom 1 GB SCSI diska; drugo, stanje na tržištu tvrdih diskova u posljednjih nekoliko godina je takvo da, možda, godinu dana nakon kupnje diskova nećete moći pronaći potpuno isti model, barem kratkoročno. Koristeći isti u matrici različiti modeli tvrdi diskovi mogu uzrokovati velike probleme, uključujući nemogućnost zajedničkog rada.

RAID sustavi i alternative

Programske i hardverske implementacije zrcaljenja

Danas postoji mnogo načina organiziranja diskovnih sustava osim RAID matrica. Od najvećeg interesa je organizacija RAID1 - zrcaljenja. Ova se metoda može implementirati i softverski (u Novell NetWare, Windows NT) i hardverski (na SCSI kontrolerima Adaptec, Tekram, itd.). Iako su metode svakako jeftine, imaju niz značajnih nedostataka. Softversko zrcaljenje jako opterećuje procesorsku snagu vašeg računala. Programima za održavanje diska potrebno je neko vrijeme da se završe, što izravno utječe na performanse diskovnog sustava. Osim toga, kada implementacija softvera Uvijek postoji mogućnost gubitka podataka zbog pada operacijski sustav, slučajno ponovno pokretanje hardvera ili gubitak struje u računalu. Ova opcija za implementaciju zrcaljenja, naravno, odvija se u modernim rješenjima, ali treba se koristiti samo na pouzdanim strojevima iu uvjetima uštede financijskih sredstava.

Hardverski RAID1 je pouzdanije rješenje. Možda ovo nije loša opcija za implementaciju računalnog diskovnog sustava s malim diskovnim matricama od 2 ili 4 diska. Osim toga, SCSI kontroler omogućuje da zrcaljenje bude relativno jeftino. Glavni nedostaci ovog rješenja su da kako se matrica povećava, sustav postaje sve skuplji u odnosu na RAID5, a brzina komunikacije s diskovima ostaje niska. Pri određenoj vrijednosti volumena matrice diska dolazi do prekretnice kada RAID5 postaje isplativiji. Dakle, implementacijom zrcaljenja na nekom od jeftinih SCSI kontrolera, uskraćujete si mogućnost dodatnog jeftinog proširenja diskovnog sustava. Osim toga, iskustvo pokazuje da je, unatoč hardverskoj implementaciji funkcija zrcaljenja, moguć gubitak performansi sustava do 25% u usporedbi s jednim diskom.

RAID level 5 i zrcaljenje, što je isplativije?

Prilikom projektiranja diskovnog sustava važan čimbenik je njegova cijena. Kako bi se što učinkovitije iskoristila dodijeljena sredstva za provedbu ovog zadatka, potrebno je kompetentno pristupiti izboru vrste matrice diska. Evo kratkog izračuna za RAID5 i RAID1 koji će vam pomoći u tome. Oba algoritma omogućuju rad sa 100% pouzdanošću pohrane podataka u slučaju kvara. Razmotrimo dvije alternativne opcije. Prvi je diskovni sustav temeljen na nižem modelu RAID kontrolera, drugi se temelji na jednom od jednostavnih modela SCSI uređaja. Za primjer, uzmimo jedan od najpopularnijih kontrolera na našem tržištu: Adaptec 2940 za RAID1 (250$) i Mylex DAC960PL-1 (1000$) za RAID5. Za osnovu matrica odabrat ćemo neke uvjetne diskove (model nije bitan) kapaciteta 1 GB (350 USD). Za organizaciju RAID5 potrebna su vam najmanje 3 diska, za zrcaljenje - 2.

Kao što se može vidjeti iz grafikona troška u odnosu na iskorišteni diskovni prostor prikazan na sl. 2., uz takve početne podatke, implementacija diskovnog sustava na RAID1 je dobra ako se koristi diskovni prostor od 1 ili 2 GB. Za veće veličine matrice, RAID5 bi bio najbolje rješenje. Treba napomenuti da je uvijek potrebno voditi računa o mogućnosti proširenja sustava. Stoga je u slučaju 3 GB u navedenom primjeru bolje odabrati RAID5. Ova razmatranja ne uzimaju u obzir činjenicu da je pri organiziranju zrcaljenja brzina pristupa svim diskovima manja od jednog, a pri organiziranju RAID5 veća. Osim toga, trebali biste uzeti u obzir činjenicu da DAC960 ima puno više funkcija, a među njima i one važne kao što su zamjena bez prekidanja i mogućnost instaliranja diskova za sigurnosne kopije.

(1x1)

Riža. 2. Promjena cijene diskovnog sustava ovisno o količini prostora na disku

Na temelju ovih razmatranja možemo izvući opći zaključak za ovaj primjer. Prilikom organiziranja diskovnog niza s kapacitetom od 1-3 GB, možete koristiti različite, uključujući softverske, algoritme za stvaranje sustava diskovnih poslužitelja. Prilikom izrade veće matrice potrebno je ozbiljno razmisliti o korištenju kontrolera s RAID 5. Navedene preporuke su, naravno, uvjetne. Svaki dizajner mora samostalno procijeniti potrebu korištenja jedne ili druge tehnologije ovisno o specifičnim uvjetima.

Kako pravilno napraviti RAID sustav

Planiranje diskovnog RAID sustava trebalo bi započeti puno prije kupnje kontrolera s diskovima ili gotovog poslužitelja s RAID-om. Administrator mora jasno razumjeti prirodu zadataka koji opterećuju diskovni sustav i kako povećati performanse u skladu s troškovima. Značajnu ulogu u tome ima odabir operativnog sustava i softvera. U slučaju da sami instalirate RAID ili potpuno sastavite poslužitelj, morate imati predodžbu o tome koja oprema i kakva će vam organizacija omogućiti maksimalnu izvedbu kada minimalni troškovi. Trogodišnje iskustvo na području RAID poslužitelja i diskovnih podsustava daje nekoliko preporuka za korisnike koji žele migrirati na ovu još uvijek relativno nepoznatu tehnologiju.

Preporuke će se temeljiti na sljedećim činjenicama: RAID kontroleri koje proizvodi američka tvrtka Mylex postali su rašireni u Rusiji, a najrelevantniji RAID kontroleri danas su sustavi s WIDE/FAST SCSI-2 kanalima na PCI i EISA sabirnice.

Koje diskove odabrati?

Prije svega, morate odabrati stvarno pouzdane i kvalitetne diskove koji mogu dugo raditi bez problema. Između ostalih karakteristika, vrijedi obratiti pozornost na vrijeme između kvarova, koje se u katalozima često označava kao MTBF (sati). Poželjno je da ta brojka bude najmanje 500.000 sati. Upamtite da se vjerojatnost kvara diskovnog niza kao cijelog sustava povećava s brojem diskova. Dizajn diskova je konvencionalno podijeljen na mehaničke i elektroničke dijelove - upravljač diska. Mehanički dio potpuno karakteriziraju tri parametra: brzina vretena (Spindle Speed), brzina pozicioniranja glave (Track-to-Track Seek) i gustoća zapisa informacija po cilindru. Moderni modeli SCSI tvrdi diskovi poznati proizvođači imaju brzine vretena od 5400 i 7200 okretaja u sekundi (rps). Izbor takvih diskova učinit će matricu prilično brzom. Međutim, tehnologija za proizvodnju diskova od 7200 okretaja u sekundi prilično je skupa i manje pouzdana. Unatoč dobrim kataloškim karakteristikama, diskovi od 7200 okretaja u sekundi znatno su skuplji. Njihova stvarna vjerojatnost kvara je nekoliko puta veća od 5400 okretaja u sekundi. Ako je primarni cilj stvaranja RAID matrice brzina, onda je izbor ovih diskova očit; ako su potrebni pouzdanost i učinkovitost, tada su potrebni diskovi s 5400 okretaja u sekundi.

Performanse diskovnog polja ne ovise samo o performansama diskova, već io njihovom broju i pravilnoj konfiguraciji. Kontroler diska je uglavnom karakteriziran sučeljem (FAST SCSI-2, WIDE FAST SCSI-2, itd.) i veličinom predmemorije. Poželjno je da veličina predmemorije na disku bude najmanje 512 KB. Ova naizgled beznačajna činjenica omogućit će vam povećanje performansi pisanja/čitanja, osobito s čestim i malim transakcijama - uostalom, u matrici diska ova se predmemorija zbraja čak i s 10 diskova, a kao rezultat dobit ćete najmanje 5 MB. Osim toga, predmemorija uvelike pomaže kod uvijek multipleksirane SCSI sabirnice. Izbor FAST SCSI-2 (8 bita podataka) ili WIDE FAST SCSI-2 (16 bita podataka) je zbog drugih razloga. Standardni FAST ima propusnost do 10 MB/s, a ako uzmemo da je prosječna brzina diska 2 MB/s, onda ako je na sabirnici manje od 5 uređaja, to neće biti usko grlo. Ako je broj jednak ili veći, WIDE standard (20 MB/s) je poželjniji. U situaciji kada se informacije nalaze u predmemoriji diskovnih kontrolera, WIDE sabirnica će dati brže rezultate. Kada sami sastavljate RAID na WIDE sabirnici, također se možete susresti s problemom da WIDE kabeli (68 pinski) imaju različit korak, a za izradu vlastitog kabela potrebna je precizna oprema za presovanje. Neće biti moguće napraviti ga "kod kuće", a rusko tržište trenutno nudi uglavnom standardne kabele s 3 konektora. Trenutno nema problema s kupnjom ili proizvodnjom FAST (50pin) kabela prema crtežu.

Važan zadatak je odabir kapaciteta tvrdih diskova. Na primjer, kada organizirate RAID5 s korisnim kapacitetom od 8 GB, možete instalirati 3 diska od 4 GB, 5 diskova od 2 i 9 diskova od 1 GB. U ovom slučaju morate platiti 12, 10 ili 9 GB volumena. Veći broj diskova će teoretski dati veću brzinu matrice. Ograničenja su ovdje čisto konstruktivna: broj sjedala u kućištu, ventilacija i snaga napajanja. Prilikom izračunavanja potrebne snage izvora napajanja, zapamtite da diskovi troše maksimalnu energiju kada se okreću. RAID kontroleri imaju mogućnost postavljanja rasporeda za okretanje vretena diska kako bi se rasporedilo maksimalno opterećenje tijekom vremena.

Kućišta također igraju važnu ulogu u diskovnim sustavima. Za kontinuirani stabilan rad pogona potrebno vam je kućište s dobrom ventilacijom i snažnim napajanjem. Sjedala za diskove moraju biti postavljena na takav način da između njih postoji dovoljan razmak za prolaz zraka. Ventilacija treba biti protočna i ne zatvorena. Preporučljivo je ako je moguće ugraditi dodatnu ventilacijsku ploču. Danas su se na ruskom tržištu pojavila mnoga jeftina RAID kućišta, a gotovo sva su opremljena dizajnom zamjene bez isključivanja (Hot Swap). Kada kupujete takva kućišta za svoj sustav, važno je obratiti pozornost na to da li ti moduli doista omogućuju ispravno i sigurno prekidanje i vraćanje SCSI veza dok stroj radi. Uvijek je moguće napustiti Hot Swap module u korist dodatnog diska (diskova) koji će biti u stanju pripravnosti. Ako vam je potreban zaista dugotrajan poslužitelj, preporučujemo da ga razmotrite rezervni diskovi i nemojte se izlagati iskušenju da ih koristite za povećanje volumena matrice. Gotovo sigurno za godinu ili godinu i pol više nećete naći ovaj model diska na svjetskom tržištu.

Koliko će SCSI kanala biti potrebno?

Moderni modeli RAID kontrolera obično imaju do 3 SCSI kanala. Budući da su ovi proizvodi prilično složeni i skupi, trebali biste odabrati pravi model. Ako je zadatak korisnika stvoriti najjeftiniji mogući diskovni sustav, tada se odabire minimalni broj kanala na temelju broja diskova, a na jednom kanalu ne može se instalirati više od 7 uređaja. Ako je zadatak postići maksimalnu pouzdanost i performanse, tada je najbolja opcija 3-kanalni regulator. Ako je potreban kompromis, onda su opcije moguće. Višekanalni RAID će povećati performanse diskovnog sustava jer kanali rade neovisno jedan o drugom. Pristup diskovima na različitim kanalima odvija se paralelno, a pristup preko jednog SCSI kanala odvija se u multiplekserskom načinu rada. U slučaju RAID rada s predmemorijom diskovnih kontrolera, ograničena je samo brzina prijenosa informacija propusnost SCSI sabirnice, a na višekanalnoj verziji RAID kontrolera ta će brojka biti veća. Za stvaranje matrice diskova, položaj uređaja na SCSI sabirnicama nije bitan, glavna stvar je da njihov broj nije manji od minimalnog za odabranu razinu RAID (slika 1).

(1x1)

Riža. 1. Metode organiziranja disk matrica

U idealnom slučaju, najbrži diskovni podsustav trebao bi imati 3-kanalni RAID kontroler i jedan ili dva diska po kanalu. Pogodnost višekanalnog RAID-a također leži u činjenici da možete kreirati vlastitu matricu (Pack) na svakom kanalu, definirati svaki od njih kao sistemski disk i konfigurirati korisničko iskustvo tako da neovisne grupe komuniciraju s različitim matricama (Sl. 2). Ovom organizacijom promet od jedne sistemski disk neće imati praktički nikakvog utjecaja na rad drugoga.

(1x1)

Riža. 2. Dijagram konfiguracije matrice za različite skupine korisnika

Na vagi lokalna mreža Učinkovitost takvog poslužitelja može se značajno povećati. Iako su sami RAID kontroleri pouzdani i gotovo da nisu podložni kvarovima tijekom rada, pri korištenju višekanalnog RAID-a postoji dodatno jamstvo tolerancije na pogreške poslužitelja, kada je u slučaju kvara jednog od kanala uvijek moguće preurediti diskove na druge i nastaviti s radom. S tehničke točke gledišta, instaliranje jednokanalnog ili višekanalnog regulatora potpuno je isto. Višekanalni ne zahtijeva dodatne utore za proširenje, dodatno napajanje itd. Koristi iste uslužne programe za konfiguraciju i također je potpuno kompatibilan sa standardnom PC platformom, a ograničenja su ovdje samo financijska, na primjer, jeftini model jednokanalnog RAID kontrolera tvrtke Mylex trenutno košta oko 1000 dolara kanal će koštati dodatnih 25 %. Osim toga, budućim projektantima RAID sustava možemo savjetovati da ne instaliraju spore uređaje poput CD-a ili pogona trake na SCSI kanale RAID kontrolera. Iako nema teoretskih zabrana za to, praktična iskustva pokazuju da ovi uređaji značajno usporavaju rad matrice, pogotovo ako nisu spojeni na zasebni kanal. Najbolje rješenje u ovom slučaju je instaliranje dodatnog jeftinog SCSI kontrolera.

Odabir vrste RAID algoritma

Za postignuće maksimalne performanse Za rad poslužitelja potrebno je odabrati pravi RAID algoritam. Kao što znate, najbrži pristup diskovnom podsustavu omogućuje RAID0. Ovaj algoritam je dobar za virtualne diskove koji se koriste za međupohranjivanje informacija tijekom rada programa ili za organiziranje stranične datoteke. Također je moguće koristiti ovaj algoritam za pohranjivanje velikih količina informacija koje nisu kritične za mogući gubitak, čije se kopije uvijek mogu obnoviti iz arhive. RAID0 nije samo najbrži algoritam, već i onaj koji koristi najviše prostora na disku. RAID0 - Najbolja odluka za moćnu grafičku stanicu koja radi s vrlo velikim količinama multimedijskih datoteka u stvarnom vremenu, kada predmemorija više ne pomaže. Ovom organizacijom uspjeli smo postići rezultate za pisanje/čitanje datoteka veličine 200 MB ili više, kada je upotreba predmemorije već eliminirana, te postići performanse do 14 MB/s. Vršna brzina u ovom slučaju s veličinama datoteka od 15 MB doseže 30 MB/s (slika 3).

(1x1)

Riža. 3. Performanse čitanja/pisanja RAID sustava ovisno o duljini datoteke

Za virtualne diskove koriste se algoritmi RAID5 i RAID1, čiji je glavni zahtjev pouzdanost pohrane podataka. Ovo su podatkovne datoteke Rezervni primjerak, instalirani i konfigurirani softver, operativni sustavi, radni moduli i podaci servera za ispis, poslužitelji pošte itd. Ovi pogoni mogu se namjeniti za pohranu posebno važnih arhiva i vrijednih datoteka koje bi mogle biti potrebne u bilo kojem trenutku. Ove razine smanjuju iskoristivu količinu prostora na disku, ali vam omogućuju da budete sigurni u zajamčenu sigurnost podataka. Važna značajka je da je moguće kreirati više diskova virtualnog sustava s različitim RAID razinama na jednoj disk matrici. Organizacija ovih diskova ne ovisi o broju SCSI kanala, niti o broju ili lokaciji fizičkih diskova. Prije konfiguriranja virtualnih diskova morate jasno razumjeti koliko je prostora potrebno za koju razinu RAID-a. Nije preporučljivo stvarati diskove s kapacitetom jednakim trenutno potrebnim. Uvijek ostavite najmanje 25% margine za proširenje. To je zbog činjenice da promjena volumena virtualnih diskova može dovesti do mnogih problema za administratora: arhiviranje svih podataka na streamer, zaustavljanje poslužitelja, ponovno konfiguriranje, oporavak podataka itd. U najgorem slučaju, to jednostavno nepredviđanje situacije može koštati administratora barem jedan dan rada. Ako korisnik ima stroge grupe korisnika, razgraničene funkcijama, tada je korisno napraviti različite virtualni diskovi, čak i s istom razinom RAID-a. To će olakšati administraciju i možda poboljšati produktivnost. Dobro rješenje je kreiranje diskova virtualnog sustava za različite skupine korisnika na različitim matricama (pack). U ovom slučaju, broj konfliktnih transakcija je sveden na minimum, što može značajno poboljšati rad poslužitelja. Konačno, administratora također treba upozoriti na stvaranje velikog broja malih diskova - u tom slučaju riskira da dođe u situaciju da ni na jednom od njih nema dovoljno prostora za instaliranje softvera, iako bi ukupna količina prostora na disku dopustiti ovo.

Sergej Romančikov ([e-mail zaštićen]) - generalni direktor tvrtke "Kron-studio" (Moskva).

Na internetu postoji mnogo članaka koji opisuju RAID. Na primjer, ovaj sve opisuje vrlo detaljno. Ali kao i obično, nema dovoljno vremena da se sve pročita, pa vam treba nešto kratko da shvatite - je li potrebno ili ne, i što je bolje koristiti u odnosu na rad s DBMS-om (InterBase, Firebird ili nešto treće - to stvarno nije bitno). Pred vašim očima je upravo takav materijal.

U prvoj aproksimaciji, RAID je kombinacija diskova u jedan niz. SATA, SAS, SCSI, SSD - nije bitno. Štoviše, gotovo svaka normalna matična ploča sada podržava SATA RAID. Prođimo kroz popis što su RAID-ovi i zašto jesu. (Želio bih odmah napomenuti da u RAID-u morate kombinirati identične diskove. Konsolidiranje diskova iz različitih proizvođača, od istih, ali različitih vrsta, ili različitih veličina - ovo je maženje za osobu koja sjedi za kućnim računalom).

RAID 0 (Stripe)

Naravno, RAID 0 pruža bržu izvedbu zahvaljujući stripingu za čitanje/pisanje.

RAID 0 često se koristi za smještaj privremenih datoteka.

RAID 1 (ogledalo)

Ako dođe do kvara, pažljivo provjerite koji je disk pokvaren. Najčešći slučaj gubitka podataka na RAID 1 su neispravne radnje tijekom oporavka (kao “cijeli” je naveden krivi disk).

Što se tiče performansi - dobitak za pisanje je 0, za čitanje - možda do 1,5 puta, jer se čitanje može obaviti "paralelno" (naizmjenično s različitih diskova). Za baze podataka ubrzanje je malo, dok će pri paralelnom pristupu različitim (!) dijelovima (datotekama) diska ubrzanje biti apsolutno točno.

RAID 1+0

RAID 2-3-4

RAID 5

Obično se kaže da "RAID5 koristi neovisan pristup disku, pa zahtijeva da različite diskove može se izvršavati paralelno." Treba imati na umu da, naravno, govorimo o paralelnim I/O zahtjevima. Ako takvi zahtjevi idu sekvencijalno (u SuperServeru), tada naravno nećete dobiti učinak paralelnog pristupa na RAID 5. Naravno, RAID5 će poboljšati performanse ako operativni sustav i druge aplikacije rade s nizom (na primjer, sadržavat će virtualnu memoriju, TEMP, itd.).

Općenito, RAID 5 je bio najčešće korišteno diskovno polje za rad s DBMS-ovima. Sada se takav niz može organizirati na SATA pogonima, a bit će znatno jeftiniji nego na SCSI. Cijene i regulatore možete vidjeti u člancima
Štoviše, treba obratiti pozornost na volumen kupljenih diskova - na primjer, u jednom od spomenutih članaka, RAID5 je sastavljen od 4 diska kapaciteta 34 gigabajta, dok je volumen "diska" 103 gigabajta.

Testiranje pet SATA RAID kontrolera -

Tvrdi diskovi igraju vrlo važnu ulogu u našem računalu. Na njima su pohranjene sve informacije. Ne želim izgubiti sve preko noći zbog kvara na tvrdom disku. I oni, kao što znate, također imaju svoje ograničenje MTBF-a. Sigurno su mnogi od vas čuli za određene RAID nizove. Napravljeni su za ubrzanje rada računala i za sigurnost podataka. Razgovarajmo više o ovome.

Što je RAID i čemu služi?

RAID je diskovno polje od nekoliko tvrdih diskova. U praksi, RAID niz je sustav koji se sastoji od dva tvrda diska spojena na matičnu ploču koja podržava stvaranje nizova (ili na RAID kontroler). Što je RAID kontroler? Uređaj koji kontrolira vaš niz i povezane procese. Obično se koriste na poslužiteljskim strojevima. Za obične korisnike takva je igračka od male koristi - nije jeftina i neučinkovita, s obzirom na količinu informacija koje obrađuje obično računalo. Prilikom stvaranja RAID polja, hardver vašeg računala se neće promijeniti. Programski, sav rad s napadom obavlja se u biosu, odnosno ništa radno intenzivno.

SCSI RAID: razlika od klasičnog polja

SCSI je sučelje, fizička vrsta veze uređaja. Razlikuje se od uobičajenih IDE ili SATA sučelja, prije svega, u drugačijem algoritmu rada, koji pruža više velika brzina, i prenapuhanu, u odnosu na potonju, cijenu. Postao je široko rasprostranjen na velikim poslužiteljskim strojevima; rijetko se instalira na obična računala.

Instaliranje RAID polja

1. Pronašli smo matična ploča s podrškom za raid polja ili SCSI RAID.
2. Uzimamo dva apsolutno identična pogona i povezujemo ih.
3. Idite na bios (ovisno o modelu matične ploče).
4. SATA Konfiguracijski parametar, postavite RAID.
5. Dok se računalo pokreće, pritisnite Ctrl + I.
6. Postavljanje racije.

Spreman! Važno: prilikom kreiranja RAID polja brišu se sve informacije s diskova!

Vrste nizova

• RAID 0 - diskovno polje za poboljšanje performansi.
• RAID 1 je "mirror" diskovno polje.
• RAID 2 - nizovi koji koriste Hammingov kod.
• RAID 3 i 4 su prugasta diskovna polja s namjenskim paritetnim diskom.
• RAID 5 - prugasti diskovi s nenamjenskim paritetnim diskom.
• RAID 6 - prugasti diskovi s 2 nezavisna pariteta.
• Postoje i racije 10, 50, 60. Ali to su previše složeni dizajni.

Pogledajmo pobliže dvije većine popularna verzija raid nizovi. To su redom RAID 0 i RAID 1. Čemu služi RAID 0? Nije to tako komplicirano. Načelo rada niza je paralelni rad različitih fizičkih uređaja, izdanih sustavu kao jedan. To jest, ovo izravno povećava brzinu sustava, samo zamislite: vaš raid 0 niz uključuje dva diska. Snimate 10 gigabajta podataka. Da niste stvorili niz, morali biste ih zapisati na određeni disk, dok bi drugi nužno bio u stanju mirovanja. U slučaju raid 0 polja, vaši podaci se dijele bajt po bajt u nekoliko tokova, a također se nasumično zapisuju na medij. Odnosno, jedan film se može pohraniti na dva fizičke uređaje u isto vrijeme, a na jednom će biti samo 30% njegove "težine". Nedostatak RAID 0 je nedostatak tolerancije na pogreške. Štoviše, ako jedan disk pokvari, nećete moći oporaviti podatke ni s drugog.

Razgovarajmo sada o RAID-u 1. U slučaju ovog niza, morat ćete koristiti nekoliko dodatnih diskova za “zrcaljenje”. Ako imate samo dva diska u nizu, onda to izgleda ovako: radite s diskom broj 1, a računalo duplicira sve vaše radnje za disk 2. U slučaju kvara uređaja, svi vaši podaci bit će sigurni i zdravi na dupliciranom disku. Sigurno, bez sumnje. Loša strana Raid 1 je gubitak performansi.

Sada znate zašto vam je potreban RAID niz, preostaje samo odlučiti što vam najviše odgovara. Sigurnost podataka ili povećanje produktivnosti? Svačija osobna stvar!

Polje diskova s ​​retro dodirom.

RAID kontroleri imaju važnu zadaću upravljanja diskovnim podsustavom, odnosno svim informacijama pohranjenim na poslužitelju. Oni su odgovorni za rad diskovnih polja, omogućujući povećanje performansi poslužitelja ili pouzdanost pohrane podataka. Stoga, razgovarajmo o RAID kontrolerima instaliranim u poslužiteljima proizvođača Big Three, o njihovim mogućnostima i značajkama.

Što je RAID kontroler?

Problemi performansi i tolerancije na pogreške diskovnog podsustava rješavaju se stvaranjem nizova: logičkih struktura u koje se pomoću RAID kontrolera spaja nekoliko diskova - tvrdih diskova i SSD-ova. U ovom slučaju niz se sustavu pojavljuje kao jedan prostor za pohranu podataka.

Postoje mnoge vrste polja, koje se razlikuju po performansama, pouzdanosti pohrane podataka i minimalnom potrebnom broju diskova. Odabir određenog tipa ovisi o vašim zadacima i potrebama, kao io mogućnostima samog RAID kontrolera.

RAID kontroleri se dijele na:

• Softver. Cjelokupno opterećenje upravljanja nizom pada na središnji procesor. Najmanje produktivno rješenje otporno na pogreške.
• Integriran. Ugrađen u matičnu ploču. Zasebni čip obavlja neke od kontrolnih zadataka, ali i dalje koristi središnji procesor. Integrirani kontroleri mogu imati vlastitu predmemoriju. U usporedbi sa softverom, podržavaju više vrsta nizova, rade puno brže i pouzdanije.
• Hardver. Izrađeni u obliku kartica za proširenje ili zasebnih uređaja smještenih izvan poslužitelja (vanjski ili premosni kontroleri). Opremljeni su vlastitim procesorom koji obavlja sve potrebne izračune i, u pravilu, cache memorijom. Modularni kontroleri mogu imati vanjske i unutarnje priključke:
  • Unutarnji - dizajniran za povezivanje pogona instaliranih u samom poslužitelju.
  • Vanjski - koristi se za povezivanje vanjskog diska za pohranu.

Ako RAID kontroler ima ugrađenu predmemoriju, može se koristiti za međupohranu podataka koji se pišu ili čitaju. To vam omogućuje učinkovitije upravljanje I/O operacijama.

Kako bi se izbjegao gubitak podataka u predmemoriji tijekom nestanka struje, koriste se dva različita pristupa:

• kontroler je opremljen vlastitom baterijom (BBU - Battery Backup Unit), koja omogućuje pohranu podataka u memoriju do 3 dana,
• ili dodatna flash memorija koju napaja kapacitivni kondenzator. Kada dođe do nestanka struje, izbacuje sadržaj predmemorije u nju. A budući da flash memorija troši vrlo malo energije, podaci se u njoj pohranjuju mjesecima. Imajte na umu da se flash memorija koristi samo tijekom nestanka struje.

Neki RAID kontroleri omogućuju povećanje količine predmemorije i instaliranje baterije ako je nemaju. Što je veća predmemorija kontrolera, veća je izvedba RAID polja.

RAID kontroleri u Big Three poslužiteljima

HP: Gen7, Gen8, Gen9
Dell: Gen11, Gen12, Gen13
IBM: M3, M4, M5

Većina HP i Dell RAID kontrolera izvorno podržavaju sve glavne vrste polja. IBM ima takve modele - možete ih nabrojati na prste; u gotovo svakom slučaju morat ćete instalirati 1-2 dodatna modula za nadogradnju na kontroler, što nije baš zgodno.

Još jedna zanimljiva značajka IBM RAID kontrolera je da se većina njih koristi u poslužiteljima nekoliko generacija. HP i Dell imaju drugačiju tendenciju - s izlaskom nove generacije poslužitelja obično izbace i novu generaciju kontrolera.

Kako odabrati pravi kontroler?

Trebate li dobre performanse, ali vam nije stalo do sigurnosti podataka? Ili biste željeli povećati otpornost na greške uz malo truda žrtvujući brzinu? Trebate jednostavan web poslužitelj za svoje razvojne potrebe? Samo odaberite jeftin kontroler i stvorite RAID 0 ili 1. Možete to učiniti čak i bez predmemorije.

Želite li uštedjeti na diskovima ili istisnuti sav mogući kapacitet iz postojećih, razmislite o opciji RAID 5 ili 50. Ovo je potpuno prikladno rješenje za izradu arhiva. Za takve zadatke dovoljno je uzeti kontroler koji podržava željeni tip RAID-a i cache memoriju srednje veličine.

Kada stvarate brze i pouzdane nizove za baze podataka ili velike skladišne ​​kapacitete za poslužitelje datoteka, potrebni su vam kontroleri visokih performansi s velikom količinom predmemorije i velikom propusnošću. Ovo je slučaj kada spremanje na jednom uređaju može poništiti sve vaše napore.

Oznake: Dodajte oznake

Za spajanje nekoliko tvrdih diskova u RAID polje, osim samih diskova, trebat će vam i kontroler. RAID kontroler je neka vrsta nadzornika koji upravlja HDD timom. Dijele se na tri vrste: softverske, integrirane i hardverske. Za izgradnju RAID polja visoke razine s više od 6-8 diskova, bolje je koristiti hardverske kontrolere, budući da pod velikim opterećenjem pružaju minimalnu latenciju u radu. Osim toga, glomazni softverski upravljani RAID nizovi jako opterećuju procesor računala.

Unatoč očitim prednostima RAID polja, morate zapamtiti nedostatke: visoku razinu buke (što više diskova, više buke) i poteškoće u slučaju prijenosa polja na drugo računalo. Čak i ako spojite isti kontroler na drugo računalo i pogone istim redoslijedom s istim kabelima, nema jamstva da će RAID raditi na drugom hardveru. Zajamčeno radi samo za pisanje i čitanje na opremi na kojoj je izrađen, au slučaju i najmanje promjene komponenti mogu se pojaviti problemi koji zahtijevaju dodatna podešavanja.

Softverski RAID kontroleri

Programski RAID kontroleri u pravilu podrazumijevaju rješenja za organiziranje RAID polja na razini upravljačkog programa operacijskog sustava. Mac OS X, mnoge distribucije Linuxa, kao i neka profesionalna izdanja sustava Windows imaju ugrađene alate za stvaranje jednostavnih diskovnih nizova standarda RAID 0,1,0+1 i, rjeđe, RAID 5. Dakle, imati par tvrdih diskova, možete jednostavno organizirati niz pomoću operativnog sustava. Istina, u ovom slučaju, očekujte visoke performanse Ne isplati se: ova metoda organiziranja RAID-a u potpunosti ovisi o hardveru vašeg računala, jer koordinacija rada diskova koristi resurse središnjeg procesora i memorije, što može dovesti do smanjenja performansi sustava kao cijeli. Osim toga, nije preporučljivo organizirati RAID nizove za pohranjivanje važnih podataka na razini operativnog sustava - takvi nizovi su izuzetno nestabilni na kvarove i pogreške, pa se rizik gubi, informacije su vrlo velike ako operativni sustav zakaže.

Integrirani RAID kontroleri

Ako su raniji RAID nizovi bili zanimljivi samo profesionalcima, danas se integrirani RAID kontroleri s podrškom za osnovne razine (dovoljne za potrebe kućnog korisnika) mogu pronaći ne samo na matičnim pločama poslužitelja, već i na običnim modelima namijenjenim čisto kućnim računalima . U pravilu, to su još uvijek "polu-hardverska" rješenja, odnosno čip instaliran na ploči koordinira rad, ali se još uvijek obraća CPU-u za izračune, budući da nema vlastiti procesor na ploči. Međutim, za razliku od potpuno softverskih kontrolera, takva rješenja rade mnogo stabilnije (RAID polje je "određeno* prije učitavanja OS-a), budući da se 'zamjena' hardvera događa na razini firmvera matične ploče. RAID nizovi u takvim sustavima mogu se raditi ne samo u OS-u, već iu školjkama diskova za pokretanje i upravitelja diskova. Integrirani kontroleri na modernim matičnim pločama u pravilu podržavaju osnovne RAID razine 0, 1.5 i 10 (obično se temelje na korištenju ne više od 6-8 diskova u sustavu) i pružaju vrlo brz rad u nizovima tradicionalnih tvrdih diskova. Dakle, za organiziranje kućnog RAID polja od malog broja tvrdih diskova, mogućnosti kontrolera integriranog u matičnu ploču često su više nego dovoljne.

Hardverski RAID kontroleri

Za stvaranje visokoučinkovitih RAID nizova s ​​velikim brojem tvrdih diskova postoje kontroleri izrađeni u obliku zasebnih ploča s PCI Express sučeljem. Njihove cijene uvelike variraju, a vrhunska rješenja mogu koštati desetke puta više od cjelokupnog hardvera modernog stolnog računala zajedno. Stvar je. da su takve ploče u biti “mikroračunala” u računalu, odnosno imaju svoj računalni procesor pa čak i memoriju za koordinaciju nizova više tvrdih diskova i sve to uz minimalna kašnjenja i bez nepotrebnih poziva središnjem procesoru. Zbog njihove visoke cijene, teško da ih se isplati koristiti u kućnim sustavima, pogotovo jer u najjednostavnijim RAID 0 ili RAID 1 shemama s dva tvrda diska najvjerojatnije neće biti povećanja performansi u usporedbi s dobrim integriranim kontrolerom.

Hardverski kontroleri mogu pružiti veće dobitke u performansama od integriranih rješenja pri stvaranju nizova SSD pogona ili pri stvaranju nizova RAID visoke razine od više od šest tradicionalnih pogona. Osim toga, skupi hardverski RAID kontroleri često su kompatibilni s profesionalnim tvrdim diskovima velike brzine sa SAS sučeljem (obično se koriste u poslužiteljima) i mogu imati dodatna sredstva za povećanje tolerancije na pogreške: vlastitu predmemoriju na ploči, mogućnost rada na baterijsko napajanje za spremanje sadržaja predmemorije u slučaju nestanka struje i ispravljanje hardverskih grešaka u hodu.

Naravno, hardverski kontroleri, za razliku od softverskih i integriranih, podržavaju mnogo više RAID shema, neki čak pružaju mogućnost korištenja nestandardnih razina, a također vam omogućuju izgradnju složenih hibridnih nizova iz različitih RAID razina uz istovremenu upotrebu tvrdih i solid-state diskovi.