Server RAID va disk tizimi: darajalar, kontrollerlar, xatolar

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

SHD uchun aynan qaysi darajani tanlash — vazifalar jadvali hamda Dell ADAPT va HPE MSA-DP+ taqsimlangan RAID — «RAID 5, 6 yoki 10: SHD uchun nimani tanlash» maqolasida.

Tez oʻtish: RAID darajalari · RAID 4 va RAID 5 · nechta diskni yoʻqotish mumkin · nega katta disklarda RAID 5 xavfli · foydali sigʻim 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 koʻp uchraydigan tor joyi va ayni paytda konfiguratsiya xatosi sekinlashuvga emas, maʼlumot yoʻqotilishiga olib keladigan joy. RAID darajalarini, sigʻim va tiklash arifmetikasini, kontroller tanlovini va tipik adashishlarni tahlil qilamiz.

RAID darajalari: nimani va qachon qoʻllash

Tanlov uchun oddiy qoida: yuk mayda bloklar bilan yozuv boʻlsa (maʼlumotlar bazasi, 1C, pochta serveri), RAID 10 oling va disklarda tejamang. Yuk ketma-ket oʻqish va katta fayllarni saqlash boʻlsa, RAID 6 oling va disklar sonida tejang.

RAID 4 va RAID 5: nega toʻrtinchi daraja konfiguratorlarda yoʻq

Ular oʻrtasidagi farq aniq bitta — juftlik qayerda yotadi. RAID 4 da unga alohida disk ajratilgan, RAID 5 da juftlik bloklari massivning barcha disklari boʻylab taqsimlangan.

Oqibat printsipial. RAID ga har qanday yozuv ham maʼlumotni, ham juftlikni oʻzgartiradi. RAID 4 da har bir yozuv amali, qaysi diskka bormasin, bitta va oʻsha juftlik diskini yangilashi shart — va u darhol tor joyga aylanadi: qolgan disklar boʻsh turadi, massiv bitta nakopitel tezligida ishlaydi. RAID 5 da juftlik barcha disklarga yoyilgan, yuk taqsimlanadi va bir xil ortiqchalik va bir xil foydali sigʻimda 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 bogʻliq boʻlmagan xotira bilan qoplanadi.

Raqamlarda bardoshlilik: nechta diskni yoʻqotish mumkin

• RAID 5 — istalgan bitta disk. Tiklash tugagunicha ikkinchi disk ishdan chiqsa, massiv butunlay yoʻqoladi.
• RAID 6 — istalgan ikkita disk. Bu printsipial jihatdan boshqa himoya darajasi: massiv ikkinchi disk ishdan chiqishini aynan u eng ehtimolli boʻlgan paytda — birinchisini tiklash vaqtida — yengib oʻtadi.
• RAID 10 — har bir oyna juftligida bittadan disk. Sakkiz diskli massivda toʻrttagacha disk ishdan chiqishi mumkin, agar ular turli juftliklardan boʻlsa. Lekin bitta juftlikning ikkita diski massivni butunlay oʻldiradi.
• RAID 50 — har bir RAID 5 guruhida bittadan. Har birida toʻrttadan diski boʻlgan ikki guruhli massiv turli guruhlardagi ikki nosozlikni yengadi, bitta guruhdagi ikkitasini — yoʻq.
• RAID 60 — har bir guruhda ikkitadan. Oʻnlab sigʻimli diskli massivlar uchun eng barqaror sxema.

RAID 50 va 60 ning amaliy maʼnosi bardoshlilikning oʻzida 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 toʻliq oʻqishi shart: 16 TB dan 8 diskli massivda bu 112 TB uzluksiz oʻqish. Korporativ SAS disklarida tiklab boʻlmaydigan oʻqish xatosining pasport ehtimoli — 10¹⁵ bitga bitta, yaʼni taxminan har 125 TB oʻqilganiga. Isteʼmol sinfidagi SATA nakopitellarida bir tartib yomonroq — 10¹⁴ bitga bitta, taxminan 12,5 TB. Buni oʻqish kerak boʻlgan 112 TB bilan solishtiring.

Bunga serverdagi disklar odatda bitta partiyadan va bir xil ishlash muddatiga ega ekanini qoʻshing. Shuning uchun katta hajmli disklar uchun RAID 6 ishlatiladi — ikkinchi juftlik diski maʼlumotni tiklashdan arzonroq.

Foydali sigʻim arifmetikasi

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

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

«Foydali» — bu formatlashgacha boʻlgan sigʻim. Fayl tizimi va xizmat sohalari yana bir necha foizni oladi, massivni toʻldirib tashlash esa mumkin emas: 80–⁠85 % dan yuqori toʻldirishda tezlik tushadi va tiklash murakkablashadi.

RAID — bu zaxira nusxa emas

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

• foydalanuvchi tomonidan fayllarning oʻchirilishi yoki administrator xatosi;
• shifrlovchi virus — maʼlumotlar massivning barcha disklarida bir vaqtda ozoda shifrlanadi;
• fayl tizimi yoki bazaning shikastlanishi;
• kontrollerning ishdan chiqishi, yongʻin, serverning oʻgʻirlanishi.

Zaxira nusxa shu serverdan tashqarida saqlanishi kerak, kamida bitta nusxasi esa ishlab chiqarish tarmogʻidan kirib boʻlmaydigan joyda.

Kontroller: RAID yoki HBA

• RAID rejimi — kontroller massivni yigʻadi 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 toʻgʻridan-toʻgʻri beradi. Ortiqchalikni oʻzi 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 maʼlumotnomasida. Disklar soni boʻyicha: sakkiz chiziqli kontroller sakkizta diskni toʻgʻridan-toʻgʻri adreslaydi, yigirma toʻrttasini 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 oʻchishi sboʻy paytida keshdagi maʼlumotlarning yoʻqolishini anglatadi.

Eng koʻp uchraydigan «tushunarsiz» sekinlashuvning sababi ham shu yerda: uch-toʻrt yildan keyin batareya sigʻimini yoʻqotadi, kontroller keshni oʻtkazuvchi yozuv rejimiga oʻzi oʻtkazadi va server bir necha barobar sekinroq ishlay boshlaydi. Jurnalda esa birorta xato yoʻq. «Server toʻsatdan sekinlashdi» boʻlsa — avvalo batareyani tekshiring.

SSD, NVMe, HDD — qayerga nima

• NVMe — maʼlumotlar 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 boʻyicha tekislaydi. Tizim va gipervizor uchun alohida juftlik ajratish toʻgʻriroq — 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 boʻlishi 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 koʻp boʻlsa, xavf real.
• Sovuq zaxira. Disk javonda yotadi. Arzonroq, lekin tiklash kimdir kelib uni qoʻygandan keyingina boshlanadi.

Zaxira disk massiv disklari bilan bir xil model va hajmda olinadi. Kattaroq hajmli disk mos keladi, lekin ortiqcha sigʻim yoʻqoladi; kichikroq diskni kontroller qabul qilmaydi.

Katalogdagi kontrollerlar va disklar

Massivni yigʻishdan oldin nimani tekshirish kerak

• Yuk turi: mayda bloklar bilan yozuv — RAID 10; ketma-ket oʻqish va saqlash — RAID 6.
• Bitta diskning hajmi: 4 TB dan boshlab RAID 5 koʻrib chiqilmaydi.
• Maydonchada zaxira disk bormi va u qanday — issiq yoki sovuq.
• Kontroller batareyasi yoki superkondensatorining holati, ayniqsa server uch yildan oshgan boʻlsa.
• 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 toʻlishi: foydali sigʻimning 80 % idan yuqori boʻlmasligi rejalashtiriladi.

Disk tizimini vazifaga mos yigʻamiz: foydali sigʻimni hisoblaymiz, RAID darajasini, kerakli keshli kontrollerni va toʻgʻri 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 boʻylab taqsimlangan. Foydali sigʻim va bardoshlilik bir xil — bitta disk, — lekin RAID 4 da juftlik diski har bir yozuvda yangilanadi va tor joyga aylanadi.

RAID 5 oddiy soʻz bilan nima?

Uch va undan ortiq diskdan iborat massiv, unda maʼlumotlar barcha disklar boʻylab taqsimlangan va ular bilan birga istalgan bitta chiqib ketgan diskning mazmunini tiklashga imkon beruvchi nazorat summalari saqlanadi. Foydali sigʻim umumiy hajmdan bitta disk ayirilganiga teng.

RAID 50 qanchalik bardoshli?

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

RAID 6 uchun nechta disk kerak?

Kamida toʻrtta, oqilona minimum — oltita. Toʻrt diskda juftlikka sigʻimning yarmi ketadi va «sigʻim — tezlik» nisbati boʻyicha RAID 10 foydaliroq.

Chergalash blokining hajmini qanday tanlash kerak?

Kontrollerning standart qiymati (odatda 64–⁠256 KB) koʻpchilik vazifalarga mos keladi. Kichikroq blok mayda tasodifiy amallari boʻlgan maʼlumotlar bazalariga, kattarogʻi — video va arxivlarni oqim bilan yozishga foydali.

Massivga turli hajmdagi disklarni qoʻyish mumkinmi?

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