Типы RAID-контроллеров.

Типы RAID-контроллеров. 

               
                Как выбрать модель RAID-контроллера? Существует несколько типов RAID-контроллеров, которые имеют различные функциональные возможности, конструктивное исполнение и стоимость.
                Контроллеры дисковода с функциями RAID. Это обыкновенный дисковый контроллер, который благодаря специальной прошивке BIOS позволяет объединять дисководы в RAID-массив, как правило, уровня 0, 1 или 0+1. Такие контроллеры дисковода с функциями RAID вряд ли можно рекомендовать в качестве RAID-контроллера для сервера даже среднего уровня (отсутствует кэш, не поддерживается RAID 3 или 5). В то же время, это удачный вариант для серверов начального уровня, графических станций и систем нелинейного видеомонтажа, для которых основным параметром является соотношение цена/производительность.
                RAID-контроллеры, работающие в паре с уже имеющимся дисковым контроллером ("0"- канальные RAID-контроллеры). RAID-контроллеры данного типа разрабатывались как RAID-дополнение к дисковым контроллерам, интегрированным на системных платах. Таким образом, на плате контроллера находится только "логическая" часть RAID-контроллера, а функция обмена данными с дисководами возложена на интегрированный на системной плате дисковый контроллер. Такие контроллеры, как правило, поддерживают многие функции полнофункциональных RAID-контроллеров и в тоже время стоят намного дешевле (однако данное решение не лишено недостатков).

                Главным недостатком данного типа RAID-контроллеров является то, что каждый такой "усеченный" контроллер жестко привязан к конкретному типу микросхем дискового контроллера и, следовательно, будет работать только на тех системных платах, на которых интегрирована такая микросхема. Объединение RAID-контроллера с дисковым контроллером через шину PCI значительно нагружает последнюю, тормозя другие операции ввода-вывода.

                Для повышения  общей производительности системы на некоторых системных  платах  введен дополнительный  интерфейс,  названный  PCI-RAIDport, позволяющий RAID-контроллеру  напрямую обмениваться данными с интегрированным на системной плате SCSI-контроллером.
Таким образом, "0" канальные RAID-контроллеры, работающие в паре с уже имеющимся дисковым контроллером, имеют стоимость ненамного выше стоимости качественных Ultra2 SCSI дисковых контроллеров. В тоже время по характеристикам они почти не уступают полнофункциональным RAID-контроллерам (отсутствует батарейный модуль для защиты кэша (BBU), и не предусмотрена кластеризация RAID-контроллеров). Недостатком можно считать то, что эти контроллеры ориентированы на работу с определенными типами системных плат, что сужает область их применения.
Универсальные "1+" канальные RAID-контроллеры. Для устранения основного недостатка "0" канальных RAID-контроллеров, разработчики дополнили модельный ряд контроллерами, имеющими свой дисковый контроллер, что позволяет использовать их как самостоятельный одноканальный RAID-контроллер с любой системной платой PCI или как дополнение к дисковому контроллеру, интегрированному на системной плате. В последнем случае пользователь может использовать для создания RAID-массива все дисковые каналы. Остальные характеристики и возможности мало отличаются от основных характеристик "0" канальных моделей.
Следовательно, "1+" канальные RAID-контроллеры по характеристикам почти не уступают полнофункциональным RAID-контроллерам (более медленный RISC процессор, отсутствует батарейный модуль для защиты кэша (BBU)), но при этом имеют значительно меньшую стоимость. Возможна работа в паре с уже имеющимся на системной плате дисковым контроллером. Их можно рекомендовать для серверов начального и среднего уровней, где главное требование - неплохие характеристики при минимальных затратах.
Полнофункциональные RAID-контроллеры. Данные RAID-контроллеры содержат все необходимое для работы с высокопроизводительными дисковыми системами. Их BIOS, позволяет независимо от используемой ОС конфигурировать и форматировать RAID любого уровня. Имеется скоростной RISC процессор для быстрого вычисления  контрольных сумм и коррекции ошибок "на лету. Есть кэш-память для хранения часто используемых данных и батарейный модуль для защиты кэша от сбоя питания. Имеются высокоскоростные каналы (до 3-х), работающие независимо, каждый из которых может поддерживать до 15 дисководов. Реализована поддержка кластеризации контроллеров для создания сверхнадежных систем. Полнофункциональные RAID-контроллеры отвечают самым высоким требованиям, как по производительности, так и по надежности, поэтому их можно рекомендовать для серверов среднего и верхнего уровней.

Внешние RAID-контроллеры. Вышеперечисленные RAID-контроллеры имеют один существенный недостаток, связанный с их конструкцией - эти контроллеры являются "внутренними" - они управляются и получают напряжение питания через внутреннюю шину PCI системной платы. Очевидно, что сбои и отказы системной платы могут привести к искажениям или потере данных в RAID-массиве. От этого недостатка свободны внешние RAID-контроллеры. Такие контроллеры, как правило, размещаются в отдельном корпусе (обычно вместе с RAID-массивом), имеющем свой независимый блок питания и управляются через внешний канал SCSI-контроллера, подключенного к системной плате (с точки зрения SCSI-контроллера внешний RAID-контроллер с дисковым массивом выглядит как один SCSI-дисковод). Конструктивно внешний RAID-контроллер имеет габариты 3,5" или 5,25" дисковода. На лицевой панели внешнего RAID-контроллера может находиться ЖК-индикатор, отображающий состояние и параметры контроллера, и клавиатура для управления и настройки. 
Другой особенностью конструкции является модульность. Внешний RAID-контроллер может состоять из основной "материнской" платы и "дочерних" плат, на которых располагаются дополнительные каналы (разные модели "дочерних" плат могут содержать разные типы каналов - Ultra Wide SCSI, LVD SCSI или FC-AL, причем эти каналы могут быть двунаправленными, то есть работать как Host для подключенных к ним дисков или как Drive при подключении к другому контроллеру). Внешние RAID-контроллеры стоят значительно дороже, чем аналогичные "внутренние" модели, но эта разница окупается за счет более широких возможностей внешнего RAID-контроллера. Наличие двунаправленных каналов и внешнее исполнение позволяет создавать так называемые кластерные дисковые системы с недостижимой ранее надежностью. В таких системах несколько серверов соединены одновременно с несколькими RAID-контроллерами, которые, в свою очередь, управляют несколькими общими дисковыми массивами, причем отказ любого компонента такой системы (сервера, RAID-контроллера, диска, блока питания, кабеля и т.д.) не ведет к отказу всей системы, а только несколько снижает ее производительность.
                Внешние RAID-контроллеры обеспечивают самый высокий уровень производительности и надежности из всех типов RAID-контроллеров. Их используют для серверов среднего и верхнего уровней. Наличие FC-AL каналов позволяет разнести сервер и RAID-массив на значительное расстояние для защиты данных. Двунаправленные каналы позволяют объединять контроллеры и дисковые массивы в сверхнадежный кластер. Нечувствительность к операционным системам упрощает настройку и устраняет проблему "кривых" драйверов. Относительно высокая цена в ряде случаев вполне оправдана, и применение внешнего RAID-контроллера может дать экономию средств. Например, если в системе должны работать два сервера с RAID-массивами, то применение одного внешнего RAID-контроллера с общим дисковым массивом, подключенного к SCSI-контроллерам каждого из серверов, позволит сэкономить стоимость внутреннего RAID-контроллера, рационально использовать дисковое пространство, упростить настройку и обслуживание.