RAID контроллеры

Чтобы объединить несколько жестких дисков в RAID-массив, помимо наличия самих дисков потребуется еще и контроллер. RAID-контроллер — это своего рода прораб, управляющий бригадой HDD. Они делятся на три тина: программные, интегрированные и аппаратные. Для построения RAID-массивов высоких уровней с более чем 6-8 дисками лучше использовать аппаратные контроллеры, так как при высокой нагрузке они обеспечивают минимальную задержку в работе. Кроме того, громоздкие RAID-массивы, управляемые программно, создают серьезную нагрузку на процессор компьютера.

Несмотря на очевидные преимущества RAID-массивов, нужно помнить и о недостатках: высоком уровне шума (чем больше дисков, тем больше шум) и трудностях в случае переноса массива на другой компьютер. Даже при подключении того же самого контроллера на другом компьютере и дисков в том же порядке теми же кабелями нет гарантии, что на другом «железе» RAID заработает. Гарантированно он будет работать на запись и чтение только на том оборудовании, на котором был создан, а в случае малейшего изменения комплектующих могут возникнуть проблемы, требующие дополнительных настроек.

Программные RAID контроллеры

Под программными RAID-контроллерами, как правило, подразумеваются решения для организации RAID-массивов на уровне драйверов операционной системы. Mac OS X, многие Linux-дистрибутивы, а также некоторые профессиональные редакции Windows имеют встроенные средства для создания простейших дисковых массивов стандарта RAID 0,1,0+1 и, реже, RAID 5. Таким образом, имея парочку HDD, можно легко организовать массив средствами операционной системы. Правда, в этом случае ожидать высокой производительности не стоит: такой способ организации RAID полностью зависит от «железа- вашего компьютера, поскольку для координации работы дисков за действу ются ресурсы центрального процессора и памяти, что может привести к снижению производительности системы в целом. Кроме того, организовывать RAID-массивы для хранения важных данных на уровне операционных систем не рекомендуется — такие массивы крайне неустойчивы к сбоям и ошибкам, поэтому риск потерян, информацию при сбое операционной системы очень велик.

Интегрированные RAID контроллеры

Если раньше RAID-массивы интересовали лишь профессионалов, то сегодня интегрированные RAID-контроллеры с поддержкой базовых уровней (достаточных для удовлетворения нужд домашнего пользователя) можно встретить не только на серверных материнских платах, но и на обычных моделях, предназначенных для сугубо домашних ПК. Как правило, это все же «полуаппаратные» решения, то есть установлен шли па плате чип координирует работу, но для вычислений все равно обращается к ЦПУ, поскольку не имеет на борту своего собственного процессора. Тем не менее в отличие от полностью программных контроллеров такие решения работают гораздо стабильнее (RAID-массив «определяется* еще до загрузки ОС), так как аппаратная ‘Подмена» происходит па уровне прошивки материнской платы. С RAID-массивами в таких системах можно работать не только в ОС, но и в оболочках загрузочных дисков и дисковых менеджеров. Интегрированные контроллеры на современных материнских платах, как правило, поддерживают базовые уровни RAID 0,1.5 и 10 (обычно из расчета использования в системе не более 6-8 дисков) и обеспечивают очень высокую скорость работы в массивах из традиционных жестких дисков. Таким образом, для организации домашнего RAID-массива из небольшого количества жестких дисков возможностей интегрированного в материнскую плату контроллера зачастую более чем достаточно.

Аппаратные RAID контроллеры

Для создания высокопроизводительных RAID-массивов с большим количеством жестких дисков существуют контроллеры, выполненные в виде отдельных плат с интерфейсом PCI Express. Их стоимость варьируется в большом диапазоне, и топовые решения могут стоить в десятки раз больше, чем все «железо» современного десктопа вместе взятое. Дело в том. что такие платы, по сути, являются ^микрокомпьютерами» в компьютере, то есть имеют свой собственный вычислительный процессор и даже память для координации массивов из большего количества жестких дисков и делают все это с минимальными задержками и без лишних обращений к центральному процессору. Ввиду высокой стоимости использовать их в домашних системах вряд ли стоит, тем более что в простейших схемах RAID 0 или RAID 1 с двумя жесткими дисками прироста производительности по сравнению с хорошим интегрированным контроллером скорее всего не будет.

Аппаратные контроллеры могут дать больший прирост производительности по сравнению с интегрированными решениями при создании массивов из SSD-накопителей или при создании RAID-массивов высоких уровней из более чем шести традиционных дисков. Кроме того, дорогостоящие аппаратные RAID-контроллеры часто совместимы с профессиональными скоростными жесткими дисками с интерфейсом SAS (он обычно используется в серверах) и могут иметь дополнительные средства для повышения отказоустойчивости: собственную кэш-память на плате, возможность работы от аккумулятора для сохранения содержимого кэш-памяти в случае сбоя электропитания и средства аппаратной коррекции ошибок налету.

Разумеется, аппаратные контроллеры, в отличие от программных и интегрированных, поддерживают гораздо больше схем RAID, некоторые даже предоставляют возможность использовать нестандартные уровни, а также позволяют строить сложные гибридные массивы из разных уровней RAID с одновременным задействованием жестких и твердотельных дисков.