Вопрос или проблема
Я планирую приобрести сервер (Dell PowerEdge R740) с SSD в RAID 10, и мои приоритеты – производительность записи и целостность данных. Он будет работать под управлением Linux. SSD имеют кэш записи с защитой от потери питания.
Похоже, это мои варианты RAID:
- PERC H330 (без кэша), программный RAID (пропускной режим)
- PERC H330 (без кэша), аппаратный RAID (передача данных)
- PERC H730P (2 Гб кэша NV), аппаратный RAID (передача данных)
- PERC H740P (8 Гб кэша NV), аппаратный RAID (передача данных)
Мои вопросы:
- Есть ли риск потери данных или их повреждения при отключении питания для любой из этих конфигураций?
- Какую конфигурацию я должен ожидать для наилучшей производительности записи?
- Есть ли другие преимущества кэша NV, которые я не учел?
Связанные вопросы:
Если использовать с SSD без кэша записи, защищенного от потери питания, кэш NVCACHE контроллера RAID имеет крайне важное значение для достижения хорошей производительности.
Однако, поскольку вы используете SSD с кэшами записи, защищенными от потери питания, производительность не должна сильно различаться между различными вариантами. С другой стороны, есть и другие факторы, которые следует учитывать:
- с аппаратным RAID часто проще определить и заменить вышедший из строя диск: контроллер четко обозначает поврежденный диск (например, с помощью желтого индикатора), и замена его, как правило, так же проста, как вытащить старый диск и вставить новый. С программным RAID решить эту задачу нужно будет с помощью соответствующих команд;
- аппаратный RAID представляет BIOS единый том для загрузки, в то время как программный RAID показывает различные составные устройства;
- с правильным контроллером (т.е. H730 или H740) и дисками (SAS 4Kn) вы можете очень просто включить расширенное поле целостности данных (T10/T13);
- аппаратный RAID работает с непрозрачным двоичным объектом, на который у вас нет контроля;
- программный RAID Linux гораздо более гибок, чем любой аппаратный RAID, который я когда-либо использовал.
С учетом вышесказанного, я предлагаю рассмотреть ZFS на Linux: защищенные от потери питания кэши записи позволяют вам обойтись без выделенного устройства ZIL, а добавленные функции ZFS (сжатие, контрольная сумма и т. д.) могут быть очень полезны.
Чтобы напрямую ответить на ваши вопросы:
- Есть ли риск потери данных или их повреждения при отключении питания для любой из этих конфигураций? Нет: так как кэши защищены, вы не должны повреждать данные при отключении питания.
- Какую конфигурацию я должен ожидать для наилучшей производительности записи? H740P, настроенный в режиме кэша с записью, должен дать вам абсолютную максимальную производительность записи. Однако в некоторых обстоятельствах и в зависимости от вашей конкретной рабочей нагрузки передача данных может быть быстрее. Контроллеры DELL (и LSI) имеют некоторые специальные функции SSD (т.е. CTIO и FastPath), которые основываются на передаче данных и могут увеличить вашу производительность случайной записи.
- Есть ли другие преимущества кэша NV, которые я не учел? Да: контроллер с правильным NVCACHE никогда не позволит двум ножкам RAID1/10 иметь разные данные. В некоторых случаях программный RAID Linux подвержен (безвредным) несоответствиям RAID1. ZFS не страдает от этой проблемы.
В1: Есть ли риск потери данных или их повреждения при отключении питания для любой из этих конфигураций?
О1: У вас не должно возникнуть никаких проблем, если только вы не настроите кэш в режиме записи без NV RAM.
В2: Какую конфигурацию я должен ожидать для наилучшей производительности записи?
О2: Очевидно, ту, которая имеет наибольшее количество кэша! …и без паритетного RAID, но RAID10, конечно.
В3: Есть ли другие преимущества кэша NV, которые я не учел?
О3: Слияние записи, подделка и т. д. Но это действительно незначительные вещи.
Вам может потребоваться использовать Bonnie++, чтобы протестировать карты RAID сервера/Perc против SSD. Скорости HDD 5k/10/16k об/мин или гибридные диски изменят статистику и использование кэша.
Еще один сторонник ZFS.. Я начал использовать серверы SGI в середине 90-х, и ZFS с легкостью превзошел все, что связано с UFS/ext2/3.. он надежен.
В дополнение к хорошим ответам выше: элемент, часто забываемый, но необходимый для расширенной целостности любого RAID, – это сканирование данных, также известное как патроль медиа или патроль чтения. Это обеспечивает выполнение проверки всех данных на всех дисках на протяжении длительного времени.
Без сканирования возможно – а после длительного времени и большого числа секторов даже вероятно – что сектора данных, которые не использовались долгое время, больше не будут читаться. В нормальном рабочем режиме это не проблема, так как поврежденный сектор может быть восстановлен с использованием резервных данных. Однако, если диск выходит из строя, вы уже потеряли резервирование (за исключением RAID 6 или вложенных уровней RAID), и если поврежденный сектор проявляется во время восстановления, у вас возникнут серьезные проблемы.
Поэтому всегда включайте сканирование данных, если вам не нравятся неприятные сюрпризы.
Ответ или решение
Влияние контроллера RAID с NV-кэшем на производительность и целостность массива SSD
При выборе серверного решения, особенно с такими параметрами, как сервер Dell PowerEdge R740, ключевыми факторами являются производительность записи и целостность данных. Рассмотрим, как RAID-контроллер с NV-кэшем может повлиять на данные аспекты при использовании SSD в конфигурации RAID 10.
1. Риски потери данных при отключении электропитания
Одним из важнейших аспектов, касающихся целостности данных, является использование кэша для записи. В контексте ваших интересов, все предложенные конфигурации достаточно устойчивы к потере данных при отключении питания, особенно с учетом наличия у SSD функции защиты от потери питания. Важно отметить, что использование режима кэширования записи без наличия NV-кэша может привести к риску потери или порчи данных. В случае использования H730P или H740P с NV-кэшем в режимах write-back (при условии, что включены соответствующие механизмы защиты), вероятность возникновения подобных проблем существенно снижается.
Ответ на вопрос:
Конфигурации RAID с защитой кэша в вашей системе не должны быть подвержены рискам потери данных при отключении питания.
2. Ожидаемая производительность записи
Ваши приоритеты в производительности записи могут значительно выиграть от использования RAID-контроллера с более крупным NV-кэшем. Контроллеры H730P и H740P обеспечивают порядок на порядок большей производительности благодаря наличию 2 ГБ и 8 ГБ NV-кэша соответственно. При использовании RAID 10, который фокусируется на производительности, вы сможете достичь наилучших значений ввода/вывода (I/O) при записи данных.
Ответ на вопрос:
Контроллер H740P с режимом записи в кэш (write-back) обеспечит вам наилучшую производительность записи. Однако, учитывая специфику вашей нагрузки, могут быть случаи, когда write-through покажет лучшие результаты благодаря оптимизациям, связанным с конкретными режимами работы SSD (такими как FastPath и CTIO).
3. Дополнительные преимущества NV-кэша
Кроме повышения производительности, наличие NV-кэша предлагает несколько других преимуществ. Один из ключевых аспектов — это предотвращение расхождений данных между различными компонентами RAID 1/10. Это касается ситуации, когда система RAID на базе программного обеспечения иногда может столкнуться с проблемами несоответствия данных. Использование жесткого RAID-контроллера с NV-кэшем минимизирует похожие риски, что является важным аспектом для обеспечения целостности данных.
Дополнительно стоит упомянуть такие функции, как cортировка данных и совместное использование записей, которые позволяют оптимизировать процесс записи и чтения.
Ответ на вопрос:
Контроллер с NV-кэшем гарантирует, что состоялеие RAID не будет нарушено и данные будут синхронизированы в момент записи, в отличие от программного RAID, который может иногда сталкиваться с несоответствиями.
Заключение
Каждый из вариантов, предложенных для вашего сервера, имеет свои плюсы и минусы. Тем не менее, с использованием контроллера H740P с 8 ГБ NV-кэша вы получите оптимальное сочетание высокой производительности записи и надежности системы. Кроме того, для еще большей безопасности данных рекомендуется использовать системы с поддержкой проверок целостности, такие как ZFS, которая предлагает дополнительные функции для увеличения надежности и сохранности ваших данных.
Оптимизация работы системы с эффективным использованием NV-кэша может значительно помочь в сохранении целостности данных и обеспечении высокой производительности записи, что, безусловно, удовлетворяет вашим требованиям в работе с массивами SSD в RAID 10.