Server RAID va disk tizimi: darajalar, kontrollerlar, xatolar

Qisqacha. RAID darajasi did bo'yicha emas, disklar hajmi va yuk turiga qarab tanlanadi. Ma'lumotlar bazalari va 1C uchun — RAID 10, arxivlar va sig'imli disklar uchun — RAID 6, katta massivlar uchun — RAID 60. 4 TB dan katta disklarda RAID 5 yig'ilmaydi: 16 TB li bitta diskni tiklash taxminan 49 soat davom etadi va shu vaqt davomida massiv ortiqchaliksiz yashaydi. RAID 4 bugun qo'llanilmaydi — ajratilgan juftlik diski yozuvda tor joyga aylanadi. Eng muhimi: RAID disk ishdan chiqishidan himoya qiladi, boshqa hech narsadan emas — zaxira nusxa alohida kerak.

Disklar va RAID kontrollerlar narxlari bilan → — hajm, interfeys va terabayt narxi bo'yicha tanlov.

Tez o'tish: RAID darajalari · RAID 4 va RAID 5 · nechta diskni yo'qotish mumkin · nega katta disklarda RAID 5 xavfli · foydali sig'im arifmetikasi · RAID — zaxira nusxa emas · kontroller: RAID yoki HBA · kesh va quvvat himoyasi · SSD, NVMe, HDD · zaxira disk · katalog narxlari · savol va javoblar

Disk tizimi — serverning eng ko'p uchraydigan tor joyi va ayni paytda konfiguratsiya xatosi sekinlashuvga emas, ma'lumot yo'qotilishiga olib keladigan joy. RAID darajalarini, sig'im va tiklash arifmetikasini, kontroller tanlovini va tipik adashishlarni tahlil qilamiz.

RAID darajalari: nimani va qachon qo'llash

Tanlov uchun oddiy qoida: yuk mayda bloklar bilan yozuv bo'lsa (ma'lumotlar bazasi, 1C, pochta serveri), RAID 10 oling va disklarda tejamang. Yuk ketma-ket o'qish va katta fayllarni saqlash bo'lsa, RAID 6 oling va disklar sonida tejang.

RAID 4 va RAID 5: nega to'rtinchi daraja konfiguratorlarda yo'q

Ular o'rtasidagi farq aniq bitta — juftlik qayerda yotadi. RAID 4 da unga alohida disk ajratilgan, RAID 5 da juftlik bloklari massivning barcha disklari bo'ylab taqsimlangan.

Oqibat printsipial. RAID ga har qanday yozuv ham ma'lumotni, ham juftlikni o'zgartiradi. RAID 4 da har bir yozuv amali, qaysi diskka bormasin, bitta va o'sha juftlik diskini yangilashi shart — va u darhol tor joyga aylanadi: qolgan disklar bo'sh turadi, massiv bitta nakopitel tezligida ishlaydi. RAID 5 da juftlik barcha disklarga yoyilgan, yuk taqsimlanadi va bir xil ortiqchalik va bir xil foydali sig'imda massiv yozuvda tezroq chiqadi.

Shu sababli server kontrollerlarida RAID 4 taklif qilinmaydi. Ajratilgan juftlikli sxema tirik qolgan yagona joy — NetApp dagi WAFL kabi maxsus fayl tizimlari, u yerda kamchilik yozuvni jurnallash va energiyaga bog'liq bo'lmagan xotira bilan qoplanadi.

Raqamlarda bardoshlilik: nechta diskni yo'qotish mumkin

• RAID 5 — istalgan bitta disk. Tiklash tugagunicha ikkinchi disk ishdan chiqsa, massiv butunlay yo'qoladi.
• RAID 6 — istalgan ikkita disk. Bu printsipial jihatdan boshqa himoya darajasi: massiv ikkinchi disk ishdan chiqishini aynan u eng ehtimolli bo'lgan paytda — birinchisini tiklash vaqtida — yengib o'tadi.
• RAID 10 — har bir oyna juftligida bittadan disk. Sakkiz diskli massivda to'rttagacha disk ishdan chiqishi mumkin, agar ular turli juftliklardan bo'lsa. Lekin bitta juftlikning ikkita diski massivni butunlay o'ldiradi.
• RAID 50 — har bir RAID 5 guruhida bittadan. Har birida to'rttadan diski bo'lgan ikki guruhli massiv turli guruhlardagi ikki nosozlikni yengadi, bitta guruhdagi ikkitasini — yo'q.
• RAID 60 — har bir guruhda ikkitadan. O'nlab sig'imli diskli massivlar uchun eng barqaror sxema.

RAID 50 va 60 ning amaliy ma'nosi bardoshlilikning o'zida emas, tiklash tezligida: disk ishdan chiqqanda butun massiv emas, faqat uning guruhi qayta hisoblanadi.

Nega katta disklarda RAID 5 — yomon fikr

Disk ishdan chiqqanda massiv zaxiraga tiklashni boshlaydi va bu bir zumlik amal emas. Ish yuki ostida taxminan 90 MB/s real tiklash tezligida 16 TB li disk taxminan 49 soat qayta hisoblanadi — deyarli ikki kun, shu davrda massiv hech qanday ortiqchaliksiz yashaydi.

Yomoni boshqasi. Bitta diskni tiklash uchun kontroller qolganlarining hammasini to'liq o'qishi shart: 16 TB dan 8 diskli massivda bu 112 TB uzluksiz o'qish. Korporativ SAS disklarida tiklab bo'lmaydigan o'qish xatosining pasport ehtimoli — 10¹⁵ bitga bitta, ya'ni taxminan har 125 TB o'qilganiga. Iste'mol sinfidagi SATA nakopitellarida bir tartib yomonroq — 10¹⁴ bitga bitta, taxminan 12,5 TB. Buni o'qish kerak bo'lgan 112 TB bilan solishtiring.

Bunga serverdagi disklar odatda bitta partiyadan va bir xil ishlash muddatiga ega ekanini qo'shing. Shuning uchun katta hajmli disklar uchun RAID 6 ishlatiladi — ikkinchi juftlik diski ma'lumotni tiklashdan arzonroq.

Foydali sig'im arifmetikasi

5 031 764 soʻm dan WD Ultrastar DC HC550 16 TB SAS ning 8 diskida hisoblaymiz — to'plam uchun 40 254 112 soʻm:

• RAID 6 — foydali 96 TB. Ikki disk juftlikka ketadi; ikkita nosozlikka bardosh beradi.
• RAID 10 — foydali 64 TB. Sig'imning yarmi oynalarga ketadi, buning evaziga yozuv bir necha barobar tez va tiklash kunlar emas, soatlar oladi: butun massiv qayta hisoblanmaydi, bitta disk ko'chiriladi.
• RAID 5 — rasman 112 TB, ya'ni RAID 6 dan 16 TB ko'p. Aynan shu 16 TB yuqorida aytilgan xavfning narxi.

«Foydali» — bu formatlashgacha bo'lgan sig'im. Fayl tizimi va xizmat sohalari yana bir necha foizni oladi, massivni to'ldirib tashlash esa mumkin emas: 80–85 % dan yuqori to'ldirishda tezlik tushadi va tiklash murakkablashadi.

RAID — bu zaxira nusxa emas

Muntazam yo'qotishlarga olib keladigan adashish. RAID diskning jismoniy ishdan chiqishidan himoya qiladi va boshqa hech narsadan. U quyidagilardan saqlamaydi:

• foydalanuvchi tomonidan fayllarning o'chirilishi yoki administrator xatosi;
• shifrlovchi virus — ma'lumotlar massivning barcha disklarida bir vaqtda ozoda shifrlanadi;
• fayl tizimi yoki bazaning shikastlanishi;
• kontrollerning ishdan chiqishi, yong'in, serverning o'g'irlanishi.

Zaxira nusxa shu serverdan tashqarida saqlanishi kerak, kamida bitta nusxasi esa ishlab chiqarish tarmog'idan kirib bo'lmaydigan joyda.

Kontroller: RAID yoki HBA

• RAID rejimi — kontroller massivni yig'adi va operatsion tizimga bitta tom beradi. Alohida turgan server uchun klassik ssenariy: Dell PERC H730 (5 750 588 soʻm), HPE Smart Array MR416i-a (8 625 882 soʻm).
• HBA rejimi (pass-through) — kontroller disklarni tizimga to'g'ridan-to'g'ri beradi. Ortiqchalikni o'zi boshqaradigan dasturiy omborlar uchun kerak: Ceph, vSAN, Storage Spaces Direct, ZFS. Bunday yechimlar ostida apparat RAID nafaqat keraksiz, balki zararli. HPE Smart Array E208i-a (5 750 588 soʻm) yoki Dell PERC H345 (4 312 941 soʻm) mos keladi.

Rejimni buyurtmadan oldin aniqlang. Model raqamlarining tahlili — PERC va Smart Array kontrollerlari ma'lumotnomasida. Disklar soni bo'yicha: sakkiz chiziqli kontroller sakkizta diskni to'g'ridan-to'g'ri adreslaydi, yigirma to'rttasini ulash uchun ekspanderli bekpleyn yoki alohida ekspander plata (7 188 235 soʻm) kerak.

Kesh va quvvat himoyasi

Yozuv keshli kontrollerlar unumdorlikni sezilarli oshiradi, lekin batareya yoki superkondensator talab qiladi. Kesh quvvati himoyasisiz elektr o'chishi sbo'y paytida keshdagi ma'lumotlarning yo'qolishini anglatadi.

Eng ko'p uchraydigan «tushunarsiz» sekinlashuvning sababi ham shu yerda: uch-to'rt yildan keyin batareya sig'imini yo'qotadi, kontroller keshni o'tkazuvchi yozuv rejimiga o'zi o'tkazadi va server bir necha barobar sekinroq ishlay boshlaydi. Jurnalda esa birorta xato yo'q. «Server to'satdan sekinlashdi» bo'lsa — avvalo batareyani tekshiring.

SSD, NVMe, HDD — qayerga nima

• NVMe — ma'lumotlar bazalari, yuklangan ilovalar, omborning kesh darajasi: Micron 7400 Pro 1,92 TB U.3 — 4 312 941 soʻm.
• SAS/SATA SSD — virtualizatsiya, universal vazifalar, tizim tomlari: Intel D3-S4520 7,68 TB — 10 782 352 soʻm.
• HDD — arxivlar, zaxira nusxalar, katta hajmli va past faollikdagi fayl omborlari. Bu yerda terabayt narxi hal qiladi: WD Ultrastar 22 TB SAS — 8 625 882 soʻm.

Bitta massivda turli tur, hajm va aylanish tezligidagi disklarni aralashtirish mumkin emas: kontroller butun massivni eng yomon disk bo'yicha tekislaydi. Tizim va gipervizor uchun alohida juftlik ajratish to'g'riroq — masalan, HPE NS204i-p (10 063 529 soʻm) yoki Dell BOSS (7 907 058 soʻm) yuklash moduli.

Zaxira disk

Almashtirish uchun disk nosozlikdan oldin maydonchada bo'lishi kerak, undan keyin buyurtma qilinmasligi kerak.

• Issiq zaxira (hot spare). Disk savatda turadi va kutadi. Nosozlikda tiklash odam ishtirokisiz avtomatik boshlanadi — uzoq maydoncha uchun yagona oqilona variant.
• Global zaxira. Bitta zaxira disk bitta kontrollerning bir necha massiviga xizmat qiladi. Uyani tejaydi, lekin massivlar ko'p bo'lsa, xavf real.
• Sovuq zaxira. Disk javonda yotadi. Arzonroq, lekin tiklash kimdir kelib uni qo'ygandan keyingina boshlanadi.

Zaxira disk massiv disklari bilan bir xil model va hajmda olinadi. Kattaroq hajmli disk mos keladi, lekin ortiqcha sig'im yo'qoladi; kichikroq diskni kontroller qabul qilmaydi.

Katalogdagi kontrollerlar va disklar

Massivni yig'ishdan oldin nimani tekshirish kerak

• Yuk turi: mayda bloklar bilan yozuv — RAID 10; ketma-ket o'qish va saqlash — RAID 6.
• Bitta diskning hajmi: 4 TB dan boshlab RAID 5 ko'rib chiqilmaydi.
• Maydonchada zaxira disk bormi va u qanday — issiq yoki sovuq.
• Kontroller batareyasi yoki superkondensatorining holati, ayniqsa server uch yildan oshgan bo'lsa.
• Kontroller rejimi: RAID yoki HBA — dasturiy ombor uchun ikkinchisi kerak.
• Tizim uchun alohida tom, gipervizor massiv uyalarini band qilmasligi uchun.
• Zaxira nusxa qayerga va qanchalik tez-tez ketadi — undan tiklash tekshirilganmi.
• Massivning to'lishi: foydali sig'imning 80 % idan yuqori bo'lmasligi rejalashtiriladi.

Disk tizimini vazifaga mos yig'amiz: foydali sig'imni hisoblaymiz, RAID darajasini, kerakli keshli kontrollerni va to'g'ri zaxirali disklarni tanlaymiz. Bizga yozing.

Savol va javoblar

RAID 4 RAID 5 dan nimasi bilan farq qiladi?

Juftlikning joylashuvi bilan. RAID 4 da u butunlay bitta ajratilgan diskda yotadi, RAID 5 da massivning barcha disklari bo'ylab taqsimlangan. Foydali sig'im va bardoshlilik bir xil — bitta disk, — lekin RAID 4 da juftlik diski har bir yozuvda yangilanadi va tor joyga aylanadi.

RAID 5 oddiy so'z bilan nima?

Uch va undan ortiq diskdan iborat massiv, unda ma'lumotlar barcha disklar bo'ylab taqsimlangan va ular bilan birga istalgan bitta chiqib ketgan diskning mazmunini tiklashga imkon beruvchi nazorat summalari saqlanadi. Foydali sig'im umumiy hajmdan bitta disk ayirilganiga teng.

RAID 50 qanchalik bardoshli?

RAID 50 — bu bir necha RAID 5 guruhi bo'ylab chergalash. Har bir guruhda bitta disk ishdan chiqishi mumkin; turli guruhlardagi ikki nosozlikni massiv yengadi, bitta guruhdagi ikkitasini — yo'q. Asosiy yutuq tiklash tezligida.

RAID 6 uchun nechta disk kerak?

Kamida to'rtta, oqilona minimum — oltita. To'rt diskda juftlikka sig'imning yarmi ketadi va «sig'im — tezlik» nisbati bo'yicha RAID 10 foydaliroq.

Chergalash blokining hajmini qanday tanlash kerak?

Kontrollerning standart qiymati (odatda 64–256 KB) ko'pchilik vazifalarga mos keladi. Kichikroq blok mayda tasodifiy amallari bo'lgan ma'lumotlar bazalariga, kattarog'i — video va arxivlarni oqim bilan yozishga foydali.

Massivga turli hajmdagi disklarni qo'yish mumkinmi?

Texnik jihatdan ha, lekin kontroller har bir diskdan eng kichigining hajmini ishlatadi — farq yo'qoladi. Bitta massivda turli aylanish tezligidagi yoki turli turdagi disklarni aralashtirmaslik kerak.