LSI анонсировал два новых контроллера – MegaRAID SAS 9265-8i и 9285-8e. Это представители уже второго поколения контроллеров с поддержкой SAS2 (6Gbps). Оба контроллера построены на одном чипе (RAID on Chip, ROC) – LSISAS2208, работающем на 800МГц и имеющем два ядра. Объем кэша составляет уже 1ГБ (используется память DDR3). Фактически отличие контроллеров только в том, как расположены порты – 9265-8i имеет 8 портов “внутрь”, а 9285-8e 8 портов “наружу”. Отличается и максимально поддерживаемое число дисков (через экспандер) – 128 для 8i и 240 для 8e. Выпущена и новая модификация батареи для защиты кэша – LSIiBBU09. Новизна состоит в том, что батарея более терпимо относится к повышенным температурам внутри сервера (до 550C). Как и для прошлого поколения, предлагаются опциональные “расширения”: FastPath (оптимизация для работы с SSD), CacheCade (возможность использовать SSD в качестве “умного” кэша), Recovery (снапшоты) и SafeStor (поддержка шифрования на уровне дисков).
Но, конечно же, самое интересное это производительность новых контроллеров (что особенно актуально при использовании SSD дисков). Заявлено, что при использовании технологии FastPath производительность выросла более чем в 3.5 раза по сравнению с прошлым поколением до 465,000 IOPs:
На картинке – сравнение первого и второго поколения 6Гбит контроллеров LSI (внутренние тесты LSI) для вариантов с включенным и отключенным FastPath. подробности (и другие результаты можно найти здесь).
Немного удивляет батарейка вместо ставшими уже привычными (у других производителей) суперконденсаторов и флэш-памяти. А учитывая, что уже наверное пару месяцев назад были вполне предметные разговоры про аналогичную технологию и у LSI (и даже назывались модели контроллеров) это еще более странно. И до сих пор, кроме строчки в списке зарегистрированных торговых марок, никакой официальной информации про это нет. Посмотрим, как это все отразится на PMC-Sierra (Adaptec), у которых сейчас только начинаются продажи первых 6Гбит контроллеров. LSI сделал все возможное (включая прочное сотрудничество с такими производителями серверов как IBM, Dell и Fujitsu), чтобы занять как можно большую долю рынка.
Глупый вопрос, не правда ли? Особенно глупо звучит, если Вы вдруг пропустили начало 90х годов прошлого века в России. Зато сейчас заканчивается первое десятилетие уже этого века, а все чаще приходится слышать не менее странную фразу: “зачем бэкап делать, если я уже RAID настроил?”. И звучит это, к сожалению, чаще всего не в момент создания системы, а уже в тот момент, когда данные надо спасать, причем спасать далеко не традиционными способами. И чем дороже был куплен RAID-контроллер, тем больше возмущение – “Я потратил такие деньги на контроллер, я разве похож на Рокфеллера, чтобы еще и резервную копию делать?! Все пропало! Производители сговорились! Нет справедливости на свете! Ведь я купил контроллер как раз для того, чтобы защитить свои данные!” Как Вы понимаете, речь идет главным образом о “домашних” пользователях, но иногда и в малом бизнесе наблюдаются подобные проблемы.
И возмущение это могло бы быть справедливым, если бы только хоть один производитель RAID-контроллеров позиционировал свой продукт как замену резервному копированию. Так для чего же тогда нужен RAID? Может ли он обеспечить защиту данных? Ответ, как это обычно и бывает, не так однозначен: может, но только в некоторых случаях. В каких? Очень просто - RAID (кроме RAID-0) обеспечит доступность данных при выходе из строя одного или более (например, двух в случае RAID-6) дисков. Вот собственно и вся защита, которую теоретически может Вам обеспечить аппаратный или программный RAID. Не больше! Обратите внимание на слово “доступность” – именно это главная задача, т.е. целю является не защита данных вообще, а минимизация возможных простоев. А могут ли данные на RAID-массиве “пропасть”? Конечно могут! И вариантов здесь очень много, вот лишь несколько примеров:
Программная ошибка - самый простой случай и никак не зависит от наличия RAID.
Ошибка пользователя – не менее редкий (а скорее более распространенный) вариант.
Поломка сразу двух дисков в RAID-5 (либо трех в RAID-6). Скажете, что это маловероятно? Вовсе нет – если используются диски большого объема, то вероятность повторного сбоя во время перестроения (rebuild) массива при выходе одного из дисков заметно возрастает. Кроме того, возможна банальная проблема с блоком питания, который просто “убьет” электронику в нескольких дисках.
“Накопившиеся” логические ошибки на массиве. Откуда они берутся? На аппаратных RAID-контроллерах обычно есть кэш, который может значительно увеличить производительность дисковой операций записи. Но если кэш на запись никак не защищен, то неожиданная перезагрузка системы приведет потере данных в кэше контроллера. Если эта перезагрузка произошла, когда данные просто “ждали” в кэше, то будет ошибка на уровне файловой системы. А вот если в момент перезагрузки данные из кэша уже записывались на диски, то часть данных может оказаться записанными, а часть – нет. И теперь уже ошибки есть не только на уровне файловой системы, но и на уровне самого RAID-массива, так как неизвестно какая часть страйпа записана, а какая –нет. Для “отлова” таких ошибок большинство производителей предлагают соответствующие процедуры (consistency check), но кто ими пользуется пока гром не грянул? Защитить себя от этих проблем можно и батарейкой (BBU), конденсаторами с флэш-памятью или отключением кэша на запись. Но первое стоит денег, а второе - производительности.
Кэш есть не только на контроллере, но и на самих дисках. И операции записи кэшируются и на самих дисках. Всегда рекомендуется этот кэш выключать, но для SATA дисков и слабеньких контроллеров это радикально снижает производительность дисковой подсистемы. И те, кто не желает получить медленную систему все-таки оставляют этот кэш включенным. Что может случиться? Правильно, как и несколькими строками выше, перезагрузка может повлечь за собой потерю данных в кэше. И даже если контроллер думает, что с массивом все нормально, но на самом диске данные будут записаны совсем не те, которые нужны. И если этот сбой произошел на блоке с четностью, то до тех пор пока с массивом все нормально, данные будут доступны, а как только этот блок будет использован для восстановления (после сбоя совсем другого диска), в восстановленных данных будет “мусор”.
Контроллер взаимодействует с дисками, которые могут “отвечать” на команды контроллера с различными задержками (например, когда диск пытается сделать remap сбойного сектора). И контроллер может не дождаться ответа и отправит диск “на покой”. А что будет если это уже второй диск в RAID5? Правильно – данным можно сказать “прощай”. Да, конечно, диски из списков совместимости такими проблемами страдают крайне редко, но вот часто ли домашний пользователь смотрит на эти пресловутые списки? К сожалению нет, гораздо чаще голосование происходит либо рублем, либо в пользу “любимой” марки.
Выше я перечислил только самые распространенные случаи, все это может накладываться друг на друга и число потенциальных проблем вырастает как снежный ком. Если в момент какого-то из сбоев происходит еще и “рисковая” операция с массивом (например добавление диска в массив), то вероятность успешного восстановления данных “своими руками” (я уже даже не говорю про средства самого контроллера) стремительно приближается к нулю. Что мы, увы, очень часто наблюдаем (правда со стороны).
Так может быть, скажете Вы, RAID контроллеры это “зло” и средство для обогащения жадных производителей? Столько ужасов рассказано, может быть RAID дома и не нужен вовсе? Когда же имеет смысл его использовать?
Если нужно повысить скорость работы дисковой подсистемы (когда производительности одного диска мало). Если хобби это обработка видео или “игры” с виртуальными машинами, то почему бы и нет?
Компьютер – часть домашнего офиса и там хранится коммерчески важная информация. Вам ведь нужно обеспечить защиту данных до того, как будет сделана резервная копия.
Жалко времени на переустановку системы в случае выхода из строя диска. Вполне логично, особенно если компьютер это не полигон для испытаний и еженедельная переустановка Windows не входит в воскресное расписание.
Хранятся большие объемы данных в оперативном доступе и нет никакого желания восстанавливать их в случае сбоя диска.
О чем же нужно помнить, если решили упростить себе жизнь, используя RAID?
Использование любого RAID, установка BBU, отключение кэшей, регулярные проверки – ничто не гарантирует сохранность данных, если нет проверенной резервной копии.
Копии важных данных должны храниться на разных носителях и очень желательно, чтобы один из этих носителей не был бы доступен для записи.
А ниже несколько рекомендаций на случай, если все-таки хочется наплевать на все то, что было сказано выше, и сделать по-своему:
Создавая RAID-массив, записывайте все настройки (порядок дисков, размер страйпа и т.п.). Записывайте даже если Вы просто приняли все предлагаемые значения. Фактическое значение этого самого “default” для разных версий прошивки (firmware) аппаратного контроллера может отличаться. Разумеется не нужно хранить эти данные в текстовом файле на самом массиве – не пожалейте листа бумаги.
Поддерживайте актуальную версию прошивок и драйверов. Хотя и не нужно бросаться грудью на амбразуры и устанавливать новую прошивку в день ее выхода – если у Вас сейчас нет проблем, подождите с недельку-другую, может быть именно с ней возникнут проблемы и она будет вскоре заменена.
Используйте все доступные средства мониторинга. Если о случившемся сбое Вы узнали не из сообщения об ошибке в почте, а из того что система уже не загружается, зачастую уже поздно бывает что-то спасать.
Делайте регулярную проверку целостности данных.
Сделайте копию хотя бы самых-самых важных данных, например на DVD диски.
Если планируете что-то изменить в конфигурации массива (добавить диски, изменить уровень RAID и т.п.), перечитайте еще раз пункт №5 (а лучше все это сообщение). Если изменение прошло успешно, вспомните про пункт №1 и измените соответствующие записи.
Для аппаратных контроллеров диски выбирайте не по цене или общему впечатлению о бренде, а из списков совместимости для данного контроллера.
Если что-то сломалось, прежде всего скопируйте самые важные данные, а уже потом занимайтесь самолечением.
Если сломалось все так, что данные уже недоступны, не делайте резких движений и обратитесь к профессионалам. Найти таковых не представляет особенных проблем – даже если Вы находитесь вдали от двух столиц, общение можно свести к пересылке по почте и телефонному общению. Поверьте, почтовые затраты померкнут на фоне стоимости работ по восстановлению. Если есть возможность, сделайте посекторную копию всех дисков и экспериментируйте уже “на кошках”.
Все это конечно не оградит Вас от потери данных, но поможет заметно снизить риск этих потерь и вполне возможно сделает чуть ниже стоимость работ по восстановлению (если все-таки час “Х” настанет). Еще раз: будьте готовы к тому, что для восстановления данных нужно будет обратиться в специализированные организации. И не удивляйтесь когда стоимость работ окажется в несколько раз выше цены дисков и контроллера вместе взятых. Если же такие траты Вам не по плечу, то задумайтесь еще раз о резервном копировании тех данных, которые не хотите терять. И мойте руки с мылом, а в чай кладите сахар.
Adaptec выпустил 5Z серию RAID контроллеров, которым не требуется батарейка для защиты кэш памяти при сбоях питания. Технология носит название Adaptec Zero-Maintenance Cache Protection (ZMCP). Предложенное решение, правда, не новое - например, Dot Hill для своих дисковых систем уже давно использует подобный подход, однако для внутренних RAID-контроллеров применяется впервые.
Как же это работает? В классической схеме на контроллере установлена батарейка (BBU), которая поддерживает питание на кэш памяти в случае, если, например, сервер выключился в тот момент, когда в кэше были данные. Это позволяет обеспечить сохранность данных в кэше и записать их на диски, как только сервер будет опять включен. Оданко, данный подход имеет и свои недостатки: срок службы батарей ограничен, батарея может поддерживать питание только ограниченное время (как правило не более 72 часов), батарея должна быть заряжена перед тем, как ее можно использовать и т.д.. Регламентное обслуживание батарей не составляет проблем, когда серверов один или два, но когда их количество составляет несколько десятков, это уже начинает вызывать сложности.
В новых контроллерах дополнительно установлена NAND flash память, на которую и происходит "сброс" содержимого кэша при сбое сервера. Конденсаторы, установленные на контроллере обеспечивают подачу питания на цепи, используемые в процессе копирования содержимого кэш памяти на flash. Зарядка конденсаторов происходит гораздо быстрее, чем батареи, поэтому защита кэша работает практически сразу после первого включения сервера. В отличие от BBU, не требуется регулярное обслуживание. Еще один плюс: теперь нельзя "забыть" купить батарейку - для всех контроллеров серии 5z кэш уже защищен и никаких дополнительных опций не требуется.
