1. Вступ RAID масиви все частіше стають такою ж невід'ємною частиною персонального комп'ютера, як і...

Вступ

RAID масиви все частіше стають такою ж невід'ємною частиною персонального комп'ютера, як і сервера. Причин тому достатньо: за останні кілька років жорсткі диски сильно просунулися в технологічному плані: вони змінили кілька інтерфейсів від ATA / 33 до SATA 300, виріс об'єм кеш-пам'яті, а технологія перпендикулярного запису кардинально знизила вартість одного гігабайта обсягу HDD. Незмінним залишилося одне - надійність жорстких дисків. І хоча сьогодні виробники дають гарантію на жорсткі диски для настільних ПК до 5 років, а заявлений час напрацювання на відмову складає до 136 років (1.2 млн. Годин), ніхто не гарантує, що вінчестер не вийде з ладу в будь-який момент. Дослідження показують, що жорсткі диски дуже часто виходять з ладу протягом перших трьох місяців служби - найбільш підло, коли користувач так впевнений в новенькому швидкому жорсткому диску.

Наочно про надійність сучасних вінчестерів говорить дослідження, проведене компанією Google. Нижче ми наводимо графік ймовірності виходу з ладу вінчестера в залежності від його терміну служби і завантаження. Повністю ознайомитися з дослідженнями Google і набратися песимізму можна, скачавши звіт англійською мовою в форматі .pdf .

Ймовірність виходу з ладу жорсткого диска в залежності від його віку

Ймовірність виходу з ладу жорсткого диска в залежності від його завантаження

Найбільш простий спосіб підвищити надійність даних - використовувати віддзеркалювати масив RAID 1. У цьому випадку два вінчестери працюють як один, дублюючи вміст один одного. При установе двох дисків в RAID 1, ви втрачаєте обсяг в два рази (отримуєте обсяг одного HDD), але при поломці будь-якого з них, система продовжить працювати і у вас буде час для резервного копіювання та заміни жорстких дисків. Треба сказати, що технологія RAID 1 стара як світ, але все більшого поширення в домашніх комп'ютерах отримує тільки зараз. І ось причини:

• Сучасні вінчестери стоять досить дешево, щоб можна було ставити 2 жорсткі диски замість одного в звичайний домашній комп'ютер

• Більшості користувачів досить обсягу і одного вінчестера вартістю 80 $

• Сучасні вінчестери достатньо швидкі, щоб можна було віддати поступитися швидкістю на догоду надійності

• Сучасні жорсткі диски все ще не надійні

Звичайно, своєчасний бекап дозволяє уникнути зайвих витрат на створення RAID масивів, але робити резервні копії великих вінчестерів можна, хіба що, на такі ж великі вінчестери. Плюс, при виході з ладу основного диска ви витратите час на відновлення даних з архіву. Застосування RAID 1 анітрохи не звільняє користувача від створення резервних копій, тому що масив все ще залишається не захищений проти дій користувача і програмних збоїв (віруси, хакерські атаки і т.д.), але в разі поломки одного з захищених вінчестерів, комп'ютер продовжить працювати на другому HDD.

Але до сих пір не всі материнські плати підтримують RAID. Якщо у вас така материнська плата, якщо на платі вже не вистачає портів для підключення ще пари дисків, або хочеться використовувати контролер, щоб можна було легко робити апгрейд материнської плати, ви встанете перед вибором вибором моделі RAID-контролера.

RAID 1 - оптимальний вибір для будинку

Умовно, RAID-контролери можна розділити на два типи: повністю апаратні і хост-контролери, полупрограммние. Перші відрізняються наявністю власного процесора, частотою до 800 МГц (а в майбутньому і вище), на який лягає все навантаження з обслуговування масиву. Міць цього процесора затребувана в масивах RAID 5, RAID 50, RAID 6 і RAID 60. Це не наш випадок. RAID-контролери для домашнього використання, як правило, мають 2 або 4 порту. Це дозволяє будувати на них масиви рівня 0, 1, 10 і 5, останні два - на 4-портових контролерів. Розглянемо, чому ми відмовимося від усіх типів, крім одного.

• RAID 0 - підключає вінчестери в послідовний ланцюг. При поломці будь-якого з них, ви втрачаєте дані на масиві. З кожним доданим в масив жорстким диском, надійність рішення знижується. Масив RAID 0 в два рази менш надійний, ніж 1 вінчестер.

• RAID 10 - підключає чотири вінчестера: два послідовно і два паралельно. Вважається надійним, як і RAID 1, але вимагає установки 4 дисків. У підсумку ви отримуєте обсяг, який дорівнює сумі двох HDD. Але так чи він надійний? Якщо паралельно працюють дві послідовних ланцюжки з двох вінчестерів, наскільки він надійний? RAID 10 дозволяє вийти з ладу двох дисків. При його структурі A1B1 + A2B2, він витримує такі комбінації поломок: A1, B1, A2, B2, A1B1, A1B2, A2B1, A2B2. Але залишаються дві смертельні комбінації: A1A2 і B1B2, а так само будь-яка поломка 3-х дисків. Ймовірність виходу з ладу одночасно двох дисків A1A2 або B1B2 в два рази вище, ніж якби масив складався з двох дисків. Тому параноя торжествує, і ми відмовляємося від RAID 10.

• RAID 5 - вимагає великої обчислювальної потужності, наявності мінімум трьох дисків, і при цьому він витримує вихід з ладу тільки одного диска. Даючи перевагу в обсязі, він має властивість "розсипатися", особливо на полупрограммних контролерах. Це занадто складна технологія, щоб довіряти її контролеру за 50 $. Можливо, існують тисячі прикладів вдалої реалізації надійних RAID 5 на дешевих контролерів, але параної достатньо такої ж кількості повідомлень на форумах з криками "врятуйте, розсипався RAID 5".

Виходить, що найпростіший і найнадійніший з недорогих масивів - RAID 1. Для його реалізації не потрібно стільки ресурсів, як для RAID 5. Його можна реалізувати на двох дисках. Він не вимагає перебудови структури диска, тому в разі чого, вінчестер можна витягнути з масиву і підключити безпосередньо до материнської плати, нехай навіть в інший комп'ютер. Всі RAID контролери підтримують RAID 1, і коштують такі рішення часом в кілька разів дешевше одного вінчестера.

Але створюючи RAID 1, ми повинні бути готові до того, що швидкість масиву знизиться в порівнянні з одним диском, завантаження CPU підвищиться, а обсяг масиву буде дорівнює обсягу одного з двох вінчестерів.

Якщо переглянути прайс-листи комп'ютерних магазинів у пошуках RAID-контролерів, то ви виявите, що ледве можна знайти старі-добрі рішення HighPoint, Adaptec і навіть Promise. Новий світ приніс зміни, і тепер перед нами такі бренди, як Orient, Tekram і STLab.

Ми тестуємо наступні моделі RAID контролерів:

• Orient S-822R (SiI3112), PCI, 2x SATA

• Tekram TR-824 (SiI 3114), PCI, 4xSATA

• Orient V-802R (VIA VT6421A), PCI, 2xSATA, 1xPATA

• Orient S3132 RAID (SiI3132), PCI Express 1x, 2 + 2 SATA

• STLab A-341 (SiI3132), PCI Express 1x, 2x SATA + 2x E-SATA

Чотири контролера на чіпах Silicon Image, один - на чіпі VIA, три - з інтерфейсом PCI, два - з новішим PCI Express 1x. І якраз у нас буде шанс перевірити, наскільки нова шина PCI Express 1x дає переваги в порівнянні з PCI 2.3.

• Всі контролери мають власний BIOS і дозволяють завантажуватися з RAID масиву

• Всі контролери поставляються в комплекті з кабелями Serial ATA

• Всі контролери поставляються в комплекті з перехідниками харчування PCPlug-SATA

• Всі контролери підтримують режим JBOD, дозволяє використовувати вінчестери по одному, без організації RAID масиву

• Жоден контролер не має низкопрофильной планки для установки в низькопрофільні корпуси.

Тестова конфігурація:

Для тестування ми взяли два вінчестери Samsung HD161HJ. Ці диски мають об'єм 160 Гб, кеш 8 Мб, інтерфейс SATA 300 і частоту обертання шпинделя 7200 rpm. Він підтримує NCQ, що покаже переваги при роботі з контролерами, що підтримують Native Command Queing. В общем-то, звичайний сучасний недорогий диск. При тестуванні вінчестер форматувався під NTFS з розміром сектора 64Кб.

Для кожного пристрою ми будемо приводити результати тестів, а потім підіб'ємо підсумкове порівняння. Ось, що показав один вінчестер Samsung HD161HJ в тестах CrystalMark 2.1, HDTach 2.61, SiSoft Sandra XII і PCMark05. Натисніть на діаграму для збільшення.

Зацікавлені можуть ознайомитися з результатами одного диска, а ми перейдемо до розгляду першого RAID контролера, Orient S-822R.