raid controller چیست ؛ چه کاربردی دارد

با توجه به افزایش میزان ذخیره سازی در دنیا، تکنولوژی‌ها به سمتی پیش می‌روند که هم این نیاز را برطرف کنند و هم سرعت و امنیت را افزایش دهند. کنترلرها از جمله قطعاتی هستند که به سرورها کمک می‌کنند تا آپ تایم بالا و پایداری در سرویس دهی را فراهم کنند. به طور کلی رید کنترلرهای HP راهکارهای قدرتمند I/O هستند که 4 نیاز اولیه و اساسی ذخیره سازها فراهم می‌کنند: رشد ظرفیت؛ کارایی بالا؛ دسترسی به دیتا و قابل مدیریت بودن. در این مقاله می‌خواهیم درباره موارد زیر صحبت کنیم:

• Raid controller چیست؟
• وظایف Raid controller
• معرفی ابزار ACU
• معرفی رید کنترلرهای hp سرورهای g10
• بررسی کاراکترهای انواع کنترلرهای RAID
• انواع رید کنترلرهای hp قبل از نسل 10
• انواع رید کنترلرهای hp بعد از نسل 10
• باطری raid controller چیست؟

Raid controller چیست؟

هارد درایوها از کنترلرها استفاده می‌کنند تا بتوانند با CPU و سیستم عامل صحبت کنند. کنتلرهای ذخیره سازی را به عنوان RAID Controller ها می‌شناسند چون در بسیاری موارد، قابلیت‌های RAID سخت افزاری را همین کنترلرها فراهم می‌کنند.

بسیاری از سرورها کنترلرهایی دارند که از RAID نرم افزاری استفاده می‌کنند و اغلب به صورت تعبیه شده در سرور قرار دارد. در بسیاری هم قابلیت رید خاموش است تا هارد درایوها را به صورت JBOD – فقط یه تعداد هارد، نشان دهد در نتیجه نرم افزاری که روی سرور اجرا می‌شود، افزونگی دیتا را در لایه نرم افزاری مدیریت می‌کند نه در لایه سخت افزاری.

raid controller های نسل 10 در سرورهای hp در واقع جدیدترین کنترلرهای ذخیره سازی اچ پی هستند. اچ پی به رید کنترلر هایش عنوان کنترلرهای Smart Array می‌دهد. پس پاسخ سوال Smart Array چیست را هم گرفتیم.

شرکت HP از سال 1989، در زمینه سیستم‌های RAID پیشرو بوده و آن را توسعه داده و راهکارهای تمام و کمالی در زمینه ذخیره سازی ارایه کرده است. کنترلرهای HPE Smart Array از انواع RAIDهای 0، 1، 10، 5 ،6، 50 و 60 پشتیبانی می‌کنند. از اطلاعات، محافظت کرده و امکان اصلاح آرایه را بدون آن که وقفه‌ای در دسترسی به داده‌ها پیش بیاید، فراهم می‌کند.

وظایف Raid controller

وظایف Raid controller ها به شرح زیر است:

1. مانیتورینگ فعالیت I/O
2. پیگیری پارامترهای کلیدی
3. پیش‌بینی مشکلات سیستم
4. انجام اصلاح مشکلات
5. انجام ریکاوری اتوماتیک
6. مدیریت خطا
7. محافظت در برابر Downtime

نکته مهم این که دیتا بین سرور و استوریج خارجی و بین مدل‌های مختلف HPE Smart Array Controller منتقل می‌شود بدون آن که وقفه‌ای در سیستم پیش بیاید.

رید کنترلر دارای پردازنده، Cache و درایو است تا بتواند بهترین کارایی را در RAID فراهم کند. بعلاوه با هارد درایوهای مورد استفاده (SAS یا SATA) هماهنگ هستند تا نرخ خطا و از دست دادن دیتا را کاهش دهند. موتور چند پردازنده و چند هسته‌ای رید کنترلر، سیستم RAID را کنترل می‌کند. کنترلرهای کنونی از پردازنده RAID-on-Chip یا RoC تعبیه شده استفاده می‌کنند که فرکانس 600 MHZ را دارند.

سیستم‌عامل های کنونی از RAID پشتیبانی می‌کنند که نرم‌افزار RAID نامیده می‌شود و کار ایجاد و مدیریت درایوهای منطقی که سیستم عامل ندارند، را به عهده دارد. این نرم افزار تنها مقداری از منابع سرور را در اختیار می‌گیرد و در عوض کارایی را تحت تاثیر قرار می‌دهد.

معرفی ابزار ACU

معمولا سرورهای HP همراه با سخت‌افزار رید کنترلر فروخته می‌شوند تا انواع مختلف RAID پياده‌سازی شود. ACU یا HPE Array configuration Utility يکی از ابزارهایی است که HP در اختيار شما قرار می‌دهد تا بتوانيد پيکربندی RAID را روی سرور انجام دهيد. اين ابزار در محيطی گرافيگی امکان ايجاد و تغيير در پيکربندی انواع RAID را برای شما فراهم می کنند. شما قبل از نصب سيستم عامل روی سرور خود باید از ابزار ACU استفاده کنید تابتوانید RAID را به صورت سخت افزاری پيکربندی کنيد.

قابل ذکر است اين ابزار کنترلر SATA موجود در مادربورد سرور را پشتيبانی نمی‌کند. این نرم افزار امکاناتی از قبيل ايجاد و حذف RAID، ساخت و حذف درايو منطقی، توسعه RAID، تغيير نوع RAID، مديريت درايوها و … را در اختيار شما قرار می‌دهد.

معرفی رید کنترلرهای hp سرورهای g10

به همراه hp سرورهای نسل ۱۰، رید کنترلرهای نسل 10 هم وارد بازار شده است. از جمله ویژگی‌های این رید کنترلرهای اچ پی، افزایش کارایی و افزایش ظرفیت ذخیره‌سازی به همراه انعطاف پذیری و امنیت بیشتر است.

در Raid Controller های نسل 10، رمزگذاری در کلاس انترپرایز با SR Secure Encryption ارائه می‌شود. این سری کنترلرها یعنی HPE Smart Array G10، از ۱٫۶ میلیون IOPS پشتیبانی می‌کند که نسبت به نسل ۹ می‌تواند تا ۶۵ درصد کارایی بهتری را فراهم کند. همچنین ۴۵ درصد در مصرف برق صرفه‌جویی می‌کند.

با وجود قابلیت Mixed Mode می‌توان از HBA و RAID روی یک کنترلر استفاده کرد. زمان RAID بندی در کنترلرهای نسل ۱۰ و در UEFI کم شده و همچنین Parity Initialization برای ایجاد Volumeهای منطقی در رید ۵، ۶، ۵۰ و ۶۰ بسیار سریع انجام می‌شود.

RAID 5,6 Write Performance تا ۲۵ درصد افزایش یافته است که برای حجم‌های کاری Sequential مانند آرشیو و دوربین نظارتی مناسب است.

کنترلر تعبیه شده در سرورهای نسل ۱۰ اچ پی، SATA HPE Dynamic Smart Array S100i است که برای بوت، دیتا و میدیا استفاده می‌شود. همچنین می‌توانید بنا بر نیاز محیط کاری خود از کنترلرهایی با سرعت ۱۲ Gb/s  نیز استفاده کنید که هم در حالت HBA و هم در حالت SAS کار می‌کنند.

بررسی کاراکترهای انواع کنترلرهای RAID

در این قسمت می‌خوام نکاتی در زمینه نام گذاری ریدکنترلرهای HP بگویم تا هم بتوانید قابلیت های رید کنترلر را از نام آن متوجه شوید و هم بهترین raid controller را برای سرور hp خود انتخاب کنید.

رید کنترلر دارای مدل‌های مختلف با کارایی‌های متفاوت است. نام هر مدل از این کنترلرها معمولا با یک حرف مانند P شروع می‌شود، در ادامه عددی سه رقمی مانند 420 و در انتها نیز یک حرف دیگر قرار می‌گیرد. پس در کل، در کنترلرهای قبل از نسل 10، این کنترلرها 5 کاراکتر دارند مانند P440i.

هر کاراکتر در نام رید کنترلر، مشخص کننده چیست؟ بیایید انواع کنترلر را برای رید کنترلرهای قبل از نسل 10 و رید کنترلرهای g10 جداگانه بررسی کنیم.

انواع رید کنترلرهای hp قبل از نسل 10

در رید کنترلرهای قبل از نسل 10 موارد زیر مطرح است:

کاراکتر اول: سری H، B و P

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 with HP Secure encryption
• 4: SAS 12G for G9

کاراکتر چهارم: مشخص کننده نوع پورت

• 0: پورت Internal
• 1: پورت External
• 2: یک پورت Internal و یک پورت External
• 4: مخصوص Blade 460c
• 6: مخصوص Blade 660c

کاراکتر پنجم: برای Media

• i: Integrated
• m: Mezzanine
• br: Flexible controller for Blade
• ar: Flexible controller for ML/DL

انواع رید کنترلرهای hp نسل 10

برخی از رید کنترلر های G10 سرورهای hp عبارتند از: S100i SR و E208i-a SR و E208e-p SR و P408e-p SR و P816i-a SR. در ادامه به بررسی ریدکنترلرهای نسل 10 اچ پی می‌پردازیم.

کاراکتر اول: سری E، S و P

S: یعنی Software RAID. کنترلر S100i در سرورهای نسل 10 جایگزین کنترلر تعبیه شده B140i شده است و همانند آن فقط می‌تواند با بایوس در حالت UEFI استفاده شود. این کنترلر 6Gb/s فقط از درایوهای SATA پشتیبانی می‌کند و رید کنترلر نرم افزاری است نه سخت افزاری.

E: یعنی کنترلرهای Essential که جایگزین کنترلرهای سری H قبلی شده‌اند. تمام این کنترلرهای RAID از نوع 12Gb/s SAS و 6Gb/s SATA هستند. در واقع نوعی کنترلر سخت افزاری در حالت Mixed است که کش ندارد و فقط رید 1 و 1 و 5 و 10 را پشتیبانی می‌کنند. Mixed Mode یعنی روی یک کنترلر می‌توانید همزمان هم حالت HBA accessed physical drives و هم حالت RAID protected logical drives را داشته باشید. در نسل قبلی فقط می‌شد در یک مود کار کرد. همچنین این کنترلرها می‌توانند یا در مود UEFI یا Legacy کار کنند.

P: یعنی کنترلرهای Performance که نسبت به نسل قبلی تغییری نکرده و هنوز Mixed Mode هستند.

کاراکتر دوم: مشخص کننده سری رید کنترلر : 1 و 2 و 4 و 8

عدد اول در کنترلر تغییری نکرده است و همچنان 1 و 2 و 4 و 8 است. اما این اعداد نشانگر رده کنترلر هستند که از رده پایین شروع می‌شود و هر چه رید کنترلر، سطح بالاتر و کارایی بیشتری داشته باشد عدد برزگتری است. مثلا عدد 4 و 8 یعنی کش بیشتری دارد و عدد یک یعنی روی سرور است و کش ندارد.

کاراکتر سوم: مشخص کننده تعداد SAS Lane ها: 00 و 04 و 08 و 16

دو عدد بعدی یعنی رید کنترلر چه تعداد SAS Lane دارد و 4 حالت دارد. مثلا هیچ SAS Lane ای در کنترلر S100i وجود ندارد و این کنترلر می‌تواند از 14 درایوهای SATA پشتیبانی کند و نه SAS.

کاراکتر چهارم: مشخص کننده نوع پورت

• i: پورت Internal
• e: پورت External
• ie: هم پورت Internal و همپورت External

کاراکتر پنجم: بیانگر شکل رید کنترلر hp است که شامل a و b و c و m و p است.

• a: AROC مخفف Adaptive RAID on Chip است، کارت کنترلر، اسلات کنترلر ذخیره سازی خاصی را اشغال می‌کند و اسلات PCIe استفاده نمی‌کند.
• b: Blade یعنی کارت کنترلر برای بلید های سری C7000 است.
• c: Synergy یعنی مناسب HPE Synergy Compute Nodes ها است.
• m: Mezzanine یعنی روی کاربردهای مختلفی قابل استفاده است: Synergy و Blades و استوریج هایی مثل MSA.
• p: PCIe یعنی کارت کنترلری برای HPE rack و سرورهای ایستاده که روی اسلات PCIe نصب می‌شود.

برخی کنترلرهای AROC دارای گزینه کنترلر LH هستند. این کنترلرها فقط روی hp سرورهای DL360 و DL560 استفاده می‌شود آن هم وقتی بخواهید دو کارت گرافیک روی آنها نصب کنید.

کاراکتر ششم: SR و MR

بیانگر چیپست شرکت است. SR همان چیپستی است که در رید کنترلرهای HP قبلی است و MR چیپست MegaRAID است. این چیپست فقط در سری های P8xx وجود دارد. وعده عرضه این کنترلرها در کنفرانس HPE Discover 2017 داده شد.

باطری raid controller چیست؟

باتری رید کنترلر از hp سرورهای نسل ۹ به بعد در سبد محصولات اچ پی قرار گرفته است. کار آن برق‌رسانی به تمام رید کنترلرهایی است که از کش FBWC استفاده می‌کنند. برای آشنایی با این قطعه پیشنهاد می‌کنم مطلب “تست باتری رید کنترلر سرور و آموزش نحوه تعویض آن” را بخوانید.