Podstawowe informacje o kontrolerach RAID

Kontrolery RAID dostępne są w rożnych wersjach z rożnymi interfejsami. Artykuł ten dostarcza przeglądu rożnych typów kontrolerów RAID.

Wersje

Jeżeli mowa jest o kontrolerach RAID to najczęściej są to prawdziwe sprzętowe kontrolery RAID. Obok nich istnieje również możliwość utworzenia RAID-u za pośrednictwem oprogramowania (programowy RAID) lub Firmware/Driver RAID. Poniżej krótko wyjaśniamy te różne wersje.

RAID sprzętowy

Przykład sprzętowego kontrolera RAID: Adaptec ASR 5445Z

Sprzętowe kontrolery RAID posiadają procesor dla obliczeń wszystkich operacji RAID, przez co nie jest generowane dodatkowe obciążenie dla procesora przez obliczenia RAID.

RAID programowy

Programowy RAID nie wymaga kontrolera RAID, mogą zostać wykorzystane normalne kontrolery pamięci masowej SATA lub SAS bez funkcjonalności RAID (np. kontroler SATA, który jest zintegrowany w chipsecie płyty głównej). Funkcjonalność RAID jest kompletnie realizowana przez system operacyjny (np. Windows lub Software RAID w Linuksie). Obliczenia wszystkich operacji RAID są realizowane przez procesor komputera (nie przez dedykowany procesor kontrolera sprzetowego).

Ponieważ cała funkcjonalność RAID jest implementowana przez system operacyjny, to z reguły system operacyjny nie może być uruchomiony z takiego woluminu RAID. W systemach z RAID 1 (mirroring) jest to wprawdzie możliwe np. pod Linuksem. Z RAID 5 nie jest to generalnie możliwe, również pod Linuksem.

Cache (bufor) tak jak to występuje w sprzętowych kontrolerach RAID, nie jest możliwy w RAID-zie programowym. Aby w przypadku zaniku zasilania nie doszło do utraty danych, powinien również zostać wyłączony cache dysku twardego.

Firmware/Driver RAID

Kontroler RAID Firmware/Driver znajduje się często bezpośrednio na płycie głównej. Przy kontrolerach Firmware/Driver RAID dokładnie jak w RAID-zie programowym wszystkie obliczenia wykonywane są przez procesor komputera. Funkcjonalność RAID nie jest jednak implementowana przez system operacyjny lecz przez firmware kontroler lub jego sterownik. Konkretnie RAID jest implementowany przez firmware jedynie na początku procesu uruchomienia. Natychmiast po załadowaniu protected-mode systemu operacyjnego takiego jak Linux lub nowszej wersji Windows, implementacja RAID-u jest przejmowana przez sterownik kontrolera.

W tym przypadku w porównaniu z "prawdziwymi" sprzętowymi kontrolerami RAID możliwe jest niższymi kosztami utworzenie RAID-u, z którego możliwe jest uruchomienie systemu. Jednak podczas intensywnych operacji RAID, jak w przypadku RAID-u programowego, odczuwalnie jest obciążany procesor komputera.

W środowisku Linuksa często w połączeniu z Firmware/Driver RAID używane jest pojęcie fake RAID. Adaptec wykorzystuje również pojęcie HostRAID.

Uwaga: przede wszystkim w środowisku Linuksa, nie są dostępne odpowiednie sterowniki dla kontrolerów tego typu.

Interfejsy

Dyski twarde dostępne są obecnie z interfejsami SATA lub SAS. Dlatego obecne kontrolery RAID wspierają dyski SATA lub SAS&SATA. Starsze interfejsy przesyłania danych (IDE/SATA i SCSI) nie mają obecnie już znaczenia.

SATA

SATA (Serial ATA) został opracowany przez firmę Intel w oparciu o starsze standardy ATA. Dane w porównaniu ze starszymi standardami SATA są przesyłane seryjnie.

Standard Serial ATA definiuje następujące klasy prędkości:

• Serial ATA 1.5 Gbit/s
• Serial ATA 3.0 Gbit/s
• Serial ATA 6.0 Gbit/s

Korzystając ze sprzętowego kontrolera RAID mogą zostać podłączone jedynie dyski SATA.

Dalsze informacje o SATA: http://pl.wikipedia.org/wiki/Serial_ATA

SAS

Podczas, gdy SATA zastępują starsze IDE/ATA, SAS (Serial Attached SCSI) jest następcą SCSI. Również tutaj podstawową różnicą nowej technologi jest seryjny transfer danych.

Również SAS posiada różne klasy predkości:

• 3 Gbit/s (pierwszy etap, 2004)
• 6 Gbit/s (drugi etap, 2009)
• 12 Gbit/s (trzeci etap, przewidywany 2013)

Do sprzętowych kontrolerów RAID SAS zazwyczaj możliwe jest podłączenie zarówno dysków SAS jak i SATA.

Dalsze informacje o SAS:

• http://pl.wikipedia.org/wiki/Serial_Attached_SCSI
• http://www.scsita.org/aboutscsi/sas/SAS_roadmap2004.html

Cache kontrolera RAID

Prawdziwe sprzętowe kontrolery RAID są często wyposażone w zintegrowany cache, dzięki któremu przyśpieszone sś określone operacje zapisu i odczytu. Szczegóły na temat tego cache'u znajdują się w artykule Ustawienia pamięci podręcznej kontrolera RAID i dysków twardych.