Настройки RAID контроллера

Список настроек RAID контроллера. Изменение той или иной опции в настройках вашего RAID массива может значительно повлиять на производительность.

Виды RAID массивов

Популярные RAID массивы.

Больше RAID массивов

SSD и HDD

Изначально многие параметры в настройка RAID контроллера предназначены для увеличения производительности HDD дисков. SSD диски работают на другом принципе и включение некоторых настроек для SSD может привести не к увеличению производительности, а к уменьшению.

Настройки и функции RAID

Приведённые примеры, в основном, для LSI RAID контроллеров.

• Stripe size — объём данных, записываемых за одну операцию ввода/вывода. Размер страйпа задаётся при создании массива и не может быть изменён без переинициализации всего массива. Больший размер даст прирост производительности при большом объёма записи последовательных данных, например, видео или бэкап. Лучше ставить стандартный размер, предлагаемый производителем. Стоит обратить внимание на этот параметр при расширении массива, когда добавляют новые диски. Иногда лучше вместо расширения пересоздать массив с изменением Stripe size.

• Read Cache Policy — политика чтения. Настройка поведения чтения и кэширования при чтении.
  • Read Ahead Policy — политика упреждающего чтения. При чтении данных контроллер вместе с данными из считываемого сектора последовательно считывает последующие сектора на диске. Эти данные отправляются в кэш. При низкой фрагментации сильно ускоряет чтении больших файлов, "предугадывая" запрашиваемые данные. Не рекомендуется включать для SSD.
    • Read Ahead multiplier — множитель для упреждающего чтения (не для LSI). Определяет сколько секторов данных RAID контроллер должен заранее считать и положить в кэш при включённой политике Read Ahead Policy. Значение параметра должно быть, по крайней мере, не меньше, чем блок данных, запрашиваемый приложением. Если, например, вы знаете, что приложение считывает данные блоками по 16 байт, например, то значение Read Ahead multiplier надо выставить в 32. При случайных обращениях большое значение Read Ahead multiplier может только замедлить работу системы.
  • No Read Ahead (Normal) — политика упреждающего чтения отключена. В данном режиме контроллер не будет считывать лишние сектора. Данный режим предпочтителен при случайном чтении. Рекомендуется для SSD.
  • Adaptive Read Policy — режим Read Ahead включается автоматически, после того как две последние операции запрашивали доступ к последовательно идущим блокам данных. И отключается, если считываются случайные блоки. Этот режим рекомендуется использовать при смешанной нагрузке, когда выполняются и случайные и последовательные операции.

• Write Policy — политика записи. Настройка поведения записи и кэширования при записи.
  • Write-Through — кэш на запись в контроллере отключён. Данные записываются на диск, после этого контроллер посылает сигнал о завершении записи. Обеспечивает более высокую безопасность. Данный режим не использует кэш для ускорения записи, поэтому он медленнее других, однако позволяет так же достичь хороших показателей при RAID 0 и RAID 10. На дисках тоже может включён свой кэш, это ускорит запись, но снизит надёжность.
  • Write-Back — данные записываются в кэш контроллера, после этого контроллер посылает сигнал о завершении записи. Потом постепенно из кэша данные перегоняются на диски, но приложение об этом не знает. Работает значительно быстрее чем Write-Through, но при отключении питания вы потеряете данные. Для предотвращения потери данных используются BBU (Battery Backup Unit) — Модуль Резервной Батареи. ИБП и резервирование линий питания тоже не помешают.
    • Always Write-Back — режим Write-Back включён всегда, независимо от наличия или отсутствия батарейки. Если батарейки нет, то есть опасность потери данных при отключении питания.
    • Write-Back with BBU — режим Write-Back с батарейкой BBU. Если батарейка выходит из строя, то режим Write-Back отключается. Может просто называться Write-Back, если уже есть опция Always Write-Back.

• I/O Policy — политика ввода-вывода, не зависит от Read Policy. Определяет, будет ли RAID контроллер сохранять данные в кэше после чтений их с дисков.
  • Cached I/O (Cache I/O) — чтение происходит с дисков, но прочитанные данные кладутся в кэш. Запросы тех же данных в дальнейшем берутся из кэша. Этот режим может потребоваться, когда приложение или файловая система не кэширует запросы чтения.
  • Direct I/O — чтение всегда происходит с дисков, данные не кэшируются. Большинство файловых систем и множество приложений имеют свой собственный кэш и не требуют кэширования данных на уровне контроллера RAID.

• Disk cache policy (Drives Cache) — политика кэширования дисков. Если включена, то диски будут кешировать данные, при этом снижается скорость записи, но увеличивается скорость считывания. При включённом режиме есть риск потери данных, независимо от наличия BBU.
  • Enable — включить политику Disk cache policy.
  • Disable — выключить политику Disk cache policy.
  • Unchanged — не изменять политику Disk cache policy.

• BBU (Battery Backup Unit) — Модуль Резервной Батареи. Для предотвращения потери данных из кэша при отключении питания. После восстановления питания данные переписываются на диск. BBU позволяют хранить данные в памяти до 72 часов. Работает при включённой опции Write-Back или Write-Back with BBU.
  • BBU — аккумулятор, который обеспечивает резервное питание кэша через RAID контроллер.
  • Transportable BBU (tBBU) — аккумулятор, который размещён непосредственно на модуле кэша и питает его независимо от RAID контроллера. CacheVault у Broadcom. В случае выхода из строя RAID контроллера, это позволяет перенести данные, сохраненные в кэше, на резервный контроллер и уже на нем завершить операцию записи данных.
  • Flash BBU — в случае сбоя питания RAID контроллер копирует содержимое кэша в энергонезависимую память: NAND Flash накопитель. Питание обеспечивается встроенным супер-конденсатором. После восстановления питания, данные из флэш памяти копируются обратно в кэш контроллера.

• Disable BGI (Disable background initialization) — фоновая инициализация (Virtual Drive initialization). Это фоновый процесс зануления блоков раздела для уничтожения предыдущих данных. Чем больше массив, тем дольше длится.
  • No — фоновая инициализация включена. Значение по умолчанию.
  • Yes — фоновая инициализация отключена.

• Access Policy — политика доступа к массиву.
  • Read/Write — чтение и запись. Значение по умолчанию.
  • Read Only — только чтение.
  • Blocked — нет доступа.

• Emulation Type — эмуляция размера сектора дисков.
  • Default — не эмулируется. Например, при наличии в томе дисков 512E он презентуется как 512E. Если все диски 512N, тогда том презентуется как 512N.
  • Disable — Том всегда презентуется как 512N несмотря на наличие дисков 512E.
  • Force — Том всегда презентуется как 512E даже при отсутствии дисков 512E.

• Consistency Check — проверка целостности массива. Важная функция, которая выполняет контроль чётности и выявляет несоответствия в данных. Выполняется периодически, нагружает массив, но лучше не отключать.

• Patrol Read — проверка секторов на всех дисках, включая Spare. Выполняется в периоды простоя массива. Цель — обнаружить проблему на диске до того, как она произошла.

• Hot swap — возможность замены вышедших из строя дисков без прерывания работы системы.

• Hot Spare — резервный диск. Если в массиве выходит из строя диск, то автоматически выполняется восстанавливающая операция, которая заменяет вышедший из строя диск одним из резервных дисков. Объём диск Hot Spare должен быть идентичен объёму вышедшего из строя диска, или не меньше.

• Global Hot Spare — резервный диск, который может заменить вышедший из строя диск на любом из массивов RAID контроллера. Объём диск Global Hot Spare должен быть идентичен объёму вышедшего из строя диска, или не меньше.

• Copyback Hot Spare — это функция RAID контроллера, которая позволяет закрепить физическое расположение диска Hot Spare, что позволяет улучшить управляемость системы. Недостаток в том, что данная функция осуществляет дополнительную нагрузку на массив, что сказывается на производительности системы в момент перестроения данных. Преимущества очевидны, мы всегда знаем где у нас стоят SPARE диски. Copyback Hot Spare позволяет сделать ещё один финт, который экономит диски. Если у нас RAID контроллер обслуживает несколько массивов из дисков разного объёма, то можно в качестве HOT SPARE назначить диск большого объёма, который может использоваться как запасной для любого из массивов. Получается один SPARE диск на все массивы. После устранения аварии мы снова имеем HOT SPARE диск, который подходит всем массивам RAID контроллера.

• CacheCade (SSD Cache, MaxCache) — обычно платная опция. Позволяет использовать SSD диски или массивы из SSD дисков в качестве кэша массива. Для LSI максимальное количество SSD дисков в пуле CacheCade: 32. Максимальная емкость CacheCade на контроллер 512 Гб. CacheCade может использоваться как на чтение, так и на запись, это управляется настройкой Write Policy у CacheCade массива:  Write Back или Always Write Back — чтение/запись, Write Through — чтение.