Mengatur ruang disk tunggal adalah tugas yang dapat dengan mudah dipecahkan menggunakan pengontrol RAID perangkat keras. Namun, Anda harus terlebih dahulu membiasakan diri dengan fitur-fitur menggunakan dan mengelola pengontrol seperti itu. Kami akan membicarakan hal ini hari ini di artikel kami.
Keandalan dan kecepatan drive disk menjadi masalah bagi setiap administrator sistem. Meskipun ada jaminan dari produsen tentang kualitas perangkat mereka sendiri - HDD dan SSD terus gagal pada saat yang paling tidak tepat, kehilangan data berharga. Teknologi SMART dalam banyak kasus memungkinkan untuk mengevaluasi "kesehatan" drive, tetapi ini tidak menjamin bahwa drive akan terus bekerja dengan lancar.
Tidak mungkin untuk memprediksi kegagalan drive dengan akurasi 100%, jadi Anda harus mempertimbangkan opsi di mana ini tidak menjadi masalah atau menyebabkan layanan berhenti. Menggunakan array RAID memecahkan masalah ini. Pertimbangkan tiga pendekatan utama yang digunakan untuk tugas ini:
- RAID perangkat lunak adalah opsi yang paling murah, tetapi juga yang paling tidak produktif. Array dibuat oleh sistem operasi, seluruh beban pemrosesan data berada di pundak CPU.
- RAID perangkat keras yang terintegrasi (juga sering disebut Fake-RAID) adalah microchip yang diinstal pada motherboard, yang mengambil alih sebagian fungsi dari pengontrol RAID perangkat keras, yang bekerja bersama dengan prosesor pusat. Pendekatan ini bekerja sedikit lebih cepat daripada RAID perangkat lunak, tetapi keandalan array seperti itu meninggalkan banyak yang diinginkan.
- Hardware RAID adalah pengontrol terpisah dengan prosesornya sendiri dan memori caching, sepenuhnya mengambil alih kinerja semua operasi disk. Namun, opsi yang paling mahal dan paling andal untuk digunakan.
Mari kita lihat RAID perangkat keras secara detail.
Penampilan
Kami telah memilih solusi Adaptec dari Microsemi. Ini adalah pengontrol RAID dengan kegunaan terbukti dan kinerja tinggi. Kami menginstalnya jika klien kami memutuskan untuk
memesan server konfigurasi sewenang
- wenang atau tetap.
Untuk menghubungkan disk, kabel antarmuka khusus digunakan. Di sisi pengontrol, konektor
SFF8643 digunakan . Setiap kabel memungkinkan Anda menghubungkan hingga 4 SAS atau drive SATA (tergantung model). Selain itu, kabel antarmuka juga memiliki konektor
SFF-8485 delapan pin untuk bus SGPIO, yang akan kita bicarakan sedikit lebih lanjut tentang tujuannya.
Selain pengontrol RAID itu sendiri, ada dua perangkat tambahan yang dapat meningkatkan keandalan:
- BBU (Battery Backup Unit) adalah modul ekspansi dengan baterai lithium-ion yang memungkinkan Anda menjaga tegangan pada chip cache yang mudah menguap. Jika terjadi pemadaman tiba-tiba pada server, penggunaannya memungkinkan Anda untuk sementara waktu menyimpan konten cache, yang belum ditulis ke disk.
Segera setelah catu daya server dipulihkan, konten cache akan ditulis ke disk dalam mode normal. Menurut produsen, baterai yang terisi penuh mampu menyimpan data cache selama 72 jam. - ZMCP (Zero-Maintenance Cache Protection) adalah modul ekspansi khusus untuk pengontrol RAID, yang memiliki memori dan supercapacitor non-volatile. Dalam hal terjadi kegagalan daya server, supercapacitor menyediakan microcircuit dengan daya listrik, yang cukup untuk menulis isi memori cache volatile ke memori NAND ZMCP.
Setelah kekuatan server dipulihkan, konten cache akan secara otomatis ditulis ke disk. Modul-modul ini dipasang di server kami dengan perangkat keras RAID-controller dan Perlindungan Cache.
Ini sangat penting ketika Writeback diaktifkan. Dalam hal terjadi kegagalan daya, konten cache tidak akan memerah ke disk, yang akan menyebabkan hilangnya data dan, sebagai hasilnya, operasi reguler array disk akan terganggu.
Spesifikasi teknis
Suhu
Pertama, saya ingin menyentuh hal penting seperti rezim suhu pengontrol RAID perangkat keras Adaptec. Semuanya dilengkapi dengan radiator pasif kecil, yang dapat menyebabkan kesan salah dari pembuangan panas yang kecil.
Pabrikan pengontrol mengutip 200 LFM (kaki linier per menit) sebagai aliran udara yang disarankan, yang sesuai dengan 8,24 liter per detik (atau 1,02 meter per detik). Kontroler tersebut dirancang khusus untuk pemasangan dalam kasus rackmount, di mana aliran udara tersebut dibuat oleh pendingin standar berkecepatan tinggi.
Dari 0 ° C hingga 40-55 ° C - suhu pengoperasian sebagian besar pengontrol RAID Adaptec (tergantung pada ketersediaan modul yang dipasang), direkomendasikan oleh pabrikan. Suhu operasi maksimum chip adalah 100 ° C. Mengoperasikan pengontrol pada suhu yang tinggi (lebih dari 85 ° C) dapat merusaknya. Demi kenyamanan, di bawah spoiler kami memberikan sepiring suhu yang disarankan untuk berbagai rangkaian pengontrol Adaptec.
Suhu yang Direkomendasikan Pelanggan kami tidak perlu khawatir overheating dari controller, karena pusat data kami mempertahankan
rezim suhu konstan , dan perakitan server konfigurasi sewenang-wenang mempertimbangkan fitur komponen tersebut (seperti yang kami sebutkan dalam
artikel kami
sebelumnya ).
Kecepatan kerja
Untuk menunjukkan bagaimana ketersediaan pengontrol RAID perangkat keras membantu meningkatkan kecepatan server, kami memutuskan untuk merakit bangku tes dengan konfigurasi berikut:
- Intel Xeon CPU E3-1230v5;
- RAM 16 Gb DDR4 2133 ECC;
- 4 HDD dengan kapasitas 1 TB.
Sistem operasi akan menginstal CentOS 7. Peran aplikasi server akan mengambil 1C Bitrix24. Pertama, kami akan membangun perangkat lunak RAID menggunakan mdadm dan mengukur kinerja menggunakan tes bawaan di Bitrix24. Kami tidak secara khusus melakukan perubahan atau pengaturan tambahan ke sistem - konfigurasi demo dengan pengaturan default dipasang.
Kemudian kita akan menempatkan kontroler Adaptec ASR 7805 RAID dengan modul perlindungan cache AFM-700 di dudukan yang sama, sambungkan hard drive yang sama ke sana dan lakukan tes yang sama persis.
Dengan perangkat lunak RAID
Keuntungan yang tidak diragukan dari RAID perangkat lunak adalah kemudahan penggunaan. Array di Linux dibuat menggunakan utilitas mdadm standar. Saat memasang sistem operasi, paling sering pembuatan array disediakan langsung dari installer. Dalam kasus ketika installer tidak memberikan kesempatan seperti itu, cukup untuk pergi ke konsol berikutnya menggunakan kombinasi tombol Ctrl + Alt + F2 (di mana jumlah tombol fungsi adalah jumlah tty yang disebut).
Membuat array sangat sederhana. Perintah
fdisk -l melihat disk yang ada di sistem. Dalam kasus kami, ini adalah 4 disk:
/dev/sda /dev/sdb /dev/sdc /dev/sdd
Periksa apakah tidak ada metadata pada disk, misalnya, dari array sebelumnya:
mdadm --examine /dev/sda /dev/sdb /dev/sdc /dev/sdd
Pada semua 4 disk harus ada pesan:
mdadm: No md superblock detected
Jika ada metadata pada satu atau beberapa disk, Anda dapat menghapusnya sebagai berikut (di mana sdX adalah disk yang diperlukan):
mdadm --zero-superblock /dev/sdX
Buat partisi pada setiap disk untuk array selanjutnya menggunakan
fdisk . Jenis partisi harus
fd (Linux RAID autodetect) .
fdisk /dev/sdX
Kami mengumpulkan array RAID 10 dari partisi yang dibuat menggunakan perintah:
mdadm --create --verbose /dev/md0 --level=10 --raid-devices=4 /dev/sda1 /dev/sdb1 /dev/sdc1 /dev/sdd1
Segera setelah itu, array / dev / md0 akan dibuat dan proses membangun kembali data pada disk akan dimulai. Untuk melacak status proses saat ini, masukkan:
cat /proc/mdstat
Sampai proses membangun kembali data selesai, kecepatan array disk akan berkurang.
Setelah menginstal sistem operasi dan Bitrix24 pada array yang dibuat, kami meluncurkan tes standar dan mendapatkan hasil berikut:
Dengan perangkat keras RAID
Sebelum server dapat menggunakan ruang disk tunggal dari array RAID, perlu untuk melakukan konfigurasi dasar dari pengontrol dan drive logis. Ada dua cara untuk melakukan ini:
- menggunakan utilitas pengontrol internal,
- utilitas dari sistem operasi.
Metode pertama sangat ideal untuk pengaturan awal. Masuk ke utilitas dalam mode Legacy (mode default untuk server kami) dilakukan menggunakan kombinasi tombol CTRL + A ketika pemberitahuan muncul selama proses inisialisasi POST.
Utilitas memungkinkan tidak hanya untuk mengontrol pengaturan pengontrol, tetapi juga perangkat logis. Kami menginisialisasi disk fisik (semua informasi pada disk selama inisialisasi akan dihancurkan) dan membuat array RAID-10 menggunakan bagian Create Array. Saat membuat, sistem akan meminta ukuran garis yang diinginkan, yaitu ukuran blok data untuk satu operasi I / O:
- ukuran garis yang lebih besar sangat ideal untuk bekerja dengan file besar;
- ukuran garis yang lebih kecil cocok untuk memproses sejumlah besar file kecil.
Penting - ukuran garis hanya ditetapkan satu kali (saat membuat array) dan nilai ini tidak dapat diubah di masa mendatang.
Segera setelah controller diberikan perintah untuk membuat array, serta dengan perangkat lunak RAID, proses membangun kembali data pada disk dimulai. Proses ini berjalan di latar belakang, dan drive logis langsung dapat diakses oleh BIOS. Kinerja subsistem disk juga akan berkurang hingga proses selesai. Jika beberapa array dibuat, maka perlu untuk menentukan array boot menggunakan pintasan keyboard
Ctrl + B.Setelah status array berubah menjadi
Optimal , kami menginstal Bitrix24 dan melakukan pengujian yang sama persis. Hasil tes:
Segera menjadi jelas bahwa pengontrol RAID perangkat keras mempercepat operasi baca dan tulis ke media disk melalui penggunaan cache, yang memungkinkan pemrosesan permintaan pengguna massal yang lebih cepat.
Manajemen pengontrol
Langsung dari sistem operasi, pengontrol dikendalikan menggunakan perangkat lunak yang tersedia untuk diunduh
dari situs web pabrikan . Opsi tersedia untuk sebagian besar sistem operasi dan hypervisor:
- Debian
- Ubuntu
- Red Hat Linux,
- Fedora
- SuSE Linux,
- FreeBSD
- Solaris,
- Microsoft Windows
- Citrix XenServer,
- VMware ESXi
Distribusi Linux lainnya juga memiliki kode sumber driver yang tersedia. Selain driver dan utilitas konsol ARCCONF, pabrikan juga menawarkan program dengan antarmuka grafis untuk kemudahan kontrol controller - maxView Storage Manager.
Dengan menggunakan utilitas ini, tanpa mengganggu server, Anda dapat dengan mudah mengelola disk logis dan fisik. Anda juga dapat menggunakan fungsionalitas yang bermanfaat seperti "disk highlighting". Kami telah menyebutkan kabel kelima untuk menghubungkan SGPIO - kabel ini terhubung langsung ke backplane (dari backplane Inggris - papan koneksi untuk drive server) dan memungkinkan pengontrol RAID untuk sepenuhnya mengontrol indikasi cahaya dari setiap disk.
Perlu diingat bahwa backplanes tidak hanya mendukung SGPIO, tetapi juga I2C. Beralih di antara mode-mode ini paling sering dilakukan menggunakan jumper di backplane itu sendiri.
Setiap perangkat yang terhubung ke pengontrol RAID perangkat keras Adaptec diberi pengenal yang terdiri dari nomor saluran dan nomor disk fisik. Nomor saluran sesuai dengan nomor port pada pengontrol.
Penggantian disk adalah operasi biasa, namun, membutuhkan identifikasi yang jelas. Jika Anda membuat kesalahan selama operasi ini, Anda bisa kehilangan data dan mengganggu server. Dengan pengontrol RAID perangkat keras, kesalahan seperti itu jarang terjadi.
Ini dilakukan dengan sangat sederhana:
- Daftar drive yang dipetakan ke controller diminta:
arcconf getconfig 1
- Disk ditemukan yang membutuhkan penggantian, dan "koordinat" -nya direkam (parameter Saluran Dilaporkan, Perangkat (T: L) ).
- Disk "disorot" dengan perintah:
arcconf identify 1 device 0 0
Kontroler akan memberikan perintah backplane yang sesuai, dan LED drive yang diinginkan akan mulai berkedip merata dalam warna yang berbeda dari yang bekerja standar.
Misalnya, pada platform Supermicro, operasi disk biasa berwarna hijau atau biru, dan disk yang "disorot" akan berkedip merah. Tidak mungkin untuk mencampur disk dalam kasus ini, yang akan memungkinkan untuk menghindari kesalahan karena faktor manusia.
Konfigurasikan Caching
Sekarang beberapa kata tentang opsi untuk mengerjakan cache tulis. Opsi
Write Through berarti bahwa pengontrol memberi tahu sistem operasi tentang keberhasilan operasi penulisan hanya setelah data benar-benar ditulis ke disk. Ini meningkatkan keandalan keamanan data, tetapi tidak meningkatkan produktivitas.
Untuk mencapai kecepatan maksimum, Anda harus menggunakan opsi
Tulis Kembali . Dengan skema operasi ini, pengontrol akan menginformasikan sistem operasi dari operasi IO yang berhasil segera setelah data tiba di cache.
Penting - saat menggunakan Write Back, sangat disarankan untuk menggunakan modul BBU atau ZMCP, karena tanpanya, saat listrik padam secara tiba-tiba, beberapa data mungkin hilang.
Pengaturan pemantauan
Masalah pemantauan status peralatan dan kemungkinan pemberitahuan cukup akut untuk administrator sistem mana pun. Untuk mengonfigurasi "bundel" Zabbix dan pengontrol Adaptec RAID, kami sarankan untuk menggunakan
solusi yang terdaftar .
Seringkali, Anda perlu memantau status pengontrol langsung dari hypervisor, misalnya, VMware ESXi. Masalahnya dipecahkan dengan menginstal penyedia CIM menggunakan
instruksi Microsemi .
Firmware
Kebutuhan akan firmware pengontrol RAID muncul paling sering untuk memperbaiki masalah yang diidentifikasi oleh pabrikan dengan pengoperasian perangkat. Terlepas dari kenyataan bahwa firmware tersedia untuk memperbarui sendiri, operasi ini harus didekati dengan sangat bertanggung jawab, terutama jika prosedurnya dilakukan pada sistem "tempur".
Jika klien kami perlu mengubah versi firmware pengontrol, maka ia hanya perlu
membuat tiket di panel kontrol kami. Insinyur sistem akan mem-flash pengontrol RAID ke versi yang diperlukan pada waktu yang ditentukan dan melakukannya seakurat mungkin.
Penting - Anda tidak boleh melakukan flashing sendiri, karena kesalahan apa pun dapat menyebabkan hilangnya data!
Kesimpulan
Menggunakan perangkat keras pengontrol RAID dibenarkan dalam banyak kasus ketika kecepatan tinggi dan keandalan subsistem disk diperlukan.
Insinyur sistem Selectel akan melakukan konfigurasi dasar array disk pada pengontrol RAID perangkat keras secara gratis ketika memesan server dengan konfigurasi sewenang-wenang. Jika diperlukan bantuan tambahan dengan konfigurasi, kami akan dengan senang hati membantu sebagai bagian dari
layanan administrasi kami. Selain itu, kami telah menyiapkan
memo kecil untuk perintah utilitas arcconf bagi pembaca kami.
Apakah Anda menggunakan pengontrol RAID perangkat keras? Sampai jumpa di komentar.