رید کنترلر سرور چیست؟

رید کنترلر سرور یک تراشه است که بین درایو ذخیره سازی (هارد دیسک یا ssd) و سیستم عامل قرار می گیرد. Raid Controller HP، درایوها را بر اساس سطح ایمنی و میزان افزونگی (تکرار اطلاعات) به صورت مجازی تقسیم بندی می‌کند. ریدکنترلر hp مانند حافظه RAM عمل کرده و در عملیات ورودی و خروجی سرور اچ پی با پردازنده و سیستم عامل، همکاری می کند. مانیتورینگ عملیات I/O، پیش بینی مشکلات سرور، مدیریت Downtime، رفع خطاهای سیستم، ریکاوری خودکار اطلاعات و پیگیری پارامترهای کلیدی، از وظایف رید کنترلر سرور است.

رید کنترلر سرور بر اساس شش ویژگی اصلی دسته بندی می شود. این ویژگی ها عبارتند از: نوع درایو ، سطح رید، تعداد پورت، رابط های Front-end و Back-end، تعداد درایو پشتیبانی شده و حافظه کش محلی. رابط front-end معمولاً از طریق یک (HBA) بین هاست و سرور hp ارتباط برقرار می کند. رابط Backend که معمولا  SCSI، SATA، ATA، SAS یا کانال فیبر نوری است، درایو ذخیره سازی (هارد دیسک) را مدیریت می کند.

انواع رید کنترلر سرور سخت افزاری و نرم افزاری

رید کنترلر سخت افزاری با دو معماری کارت خارجی و چیپست RAID-on-chip داخلی، ساخته می شوند.

• کارت رید کنترلر خارجی یک کارت توسعه است که در اسلات PCIe یا PCI-X روی مادربرد قرار می گیرد. کارت رید کنترلر اچ پی، یک پردازنده RAID، یک پردازنده خروجی و ورودی I/O و رابط درایو را در خود جا داده است.
• RAID-on-chip یک تراشه روی مادربرد و شامل واسط کاربری هاست، پردازنده RAID، رابط ورودی/خروجی HDD و کنترل گر حافظه است.

رید کنترلر نرم افزاری یا RAID مبتنی بر سرور، خدمات رید را در سمت میزبان یا هاست ارائه می کند. دو نوع آن عبارتند از:  رید نرم افزاری و رید هیبریدی سخت افزاری نرم افزاری.

• رید کنترلر سرور نرم‌افزاری: با اجرای محلی نرم افزار RAID روی سیستم، پیاده سازی می شود و ارزان‌ترین نوع رید می باشد. برنامه مبتنی بر میزبان یا HBA، محاسبات RAID را مدیریت می کند. این نوع رید کنترلر از رابط های HBA یا ورودی/خروجی محلی برای اتصال به درایوهای هارد ssd استفاده می کند.
• رید کنترلر سرور هیبریدی سخت افزاری: RAID هیبریدی عملیات BIOS مادربرد یا HBA را با استفاده از سخت افزار کنترل می کند. فناوری هیبریدی یک لایه ی بیشتر و قیمت بالاتری دارد، در عوض خطای بوت و خطای سیستم عامل را در انتقال داده ها حذف می کند.

سیستم عامل  Windows Server قابلیت های رید کنترلر سرور را با امکانات Storage Spaces خود فراهم می کند. اکثر نسخه‌های سازمانی سرورهای لینوکس نیز از طریق ابزار Linux mdadm همین کار را می‌کنند. رید کنترلرهای نرم‌افزاری از جمله: SnapRAID، Stablebit DrivePool، SoftRaid و FlexRAID، برای کاربردهای محدود مناسب هستند. این برنامه ها کارایی ذخیره‌سازی و ظرفیت مورد نیاز محیط‌های تجاری را ندارند.

مزایای کارت رید کنترلر نسبت به نرم افزار

پیاده سازی یک رید کنترلر سرور سخت افزاری، گران تر از نرم افزار آن تمام می شود. اما سه مزیت بزرگ باعث می شود تا مدیران وب سرورها، کارت Raid Controller HP را انتخاب کنند. این سه مزیت عبارتند از:

1-    فراهم سازی یک حافظه کش اضافی برای تسریع عملیات انتقال ورودی و خروجی.

2-    پردازش عملیات ورودی و خروجی اختصاصی و مستقل از سیستم عامل که چند برابر سریع تر از رید کنترل نرم افزاری عمل می کند.

3-    عدم وجود خطاهای بوت و پیشگیری از نقص و خطا در آرایه های داده انتقالی بین سرور و هاست.

سطوح مختلف رید کنترلر

هر رید کنترلر سرور اچ پی در یک سطح خاص طبقه بندی می شود. رایج ترین سطوح رید شامل 0، 1، 5، 6، 10، 50 و 60 می باشند.

• سطح 0 یا Striping تنها سطح RAID است که بدون ایجاد افزونگی، عملکرد هارد دیسک را بهبود می بخشد. RAID 0 فایل ها را تقسیم و داده ها را روی دو یا چند دیسک تقسیم می کند و دیسک های تقسیم شده را به عنوان یک پارتیشن در نظر می گیرد.
• سطح 1 یا Mirroring به این دلیل که روی دو یا چند سیستم پیاده می شود، افزونگی و خطا ایجاد میکند. روی هر دیسک، داده های مشابهی نوشته و از روی آن خوانده می شود. اگر یک سیستم از کار بیفتد، فایل به طور کامل بر روی یک سیستم فعال دیگر وجود خواهد داشت.
• در سطح 5 رید کنترلر سرور، اطلاعات بر روی 3 دیسک و بیشتر، قرار می گیرد. با بروز مشکلات سیستمی یا Hot-swap، اطلاعات، قابل بازیابی بوده و ارتباط هاست و کاربران با سرور قطع نخواهد شد.
• سطح 6 یا Double Parity  ترکیبی از سطوح 0 و 1 رید کنترلر سرور می باشد. این سطح از رید با یک سوم ظرفیت موجود در سطوح 0 و 1 می تواند عملکردی مشابه با آنها داشته باشد. سطح 6 از Parity block بیشتری نسبت به سطح 5 بهره می برد.
• سطح 10 یا Striping and Mirroring گرانترین سطح رید کنترلر اچ پی است. برای بهبود کارکرد آن از حداقل چهار دیسک به صورت یک در میان و با استفاده از تکنیک آینه استفاده شده است. داده ها در یک آرایه چهار بخشی به دو دیسک منتقل می شوند. دو دیسک دیگر، اطلاعات منتقل شده را تکرار کرده و هر دیسک، نیمی از داده ها را ذخیره می کند.