Застосування SAS RAID контролерів Adaptec by PMC в серверах і системах зберігання даних True System Gladius

1. Модельний ряд
3. серія 8
4. переваги
5. Висока продуктивність у поєднанні з сучасними SSD
6. Яка не потребує обслуговування захист кеша
7. Висока щільність розміщення портів
8. maxCache
9. рекомендації

Adaptec (Adaptec by PMC після придбання компанією PCM-Sierra) має багаторічний досвід по розробці контролерів SCSI і SAS / SATA. Широкий список сумісності з іншим обладнанням, налагоджений RAID-стек, висока продуктивність, інноваційні рішення, підтримка великої кількості операційних систем - все це дозволяє рекомендувати контролери Adaptec для переважного використання в наших серверах Gladius.

Модельний ряд

серія 6E

Зазвичай RAID контролери початкового рівня мають ряд суттєвих недоліків. Найчастіше реалізація RAID стека є програмною, або відсутній набортних кеш, що не найкращим чином позначається на продуктивності.

Контролери Adaptec серії 6E позбавлені цих недоліків. При мінімальній ціні в них реалізована апаратна підтримка RAID рівнів 0, 1, 1E і 10 для SAS і SATA дисків. Також підтримуються гібридні RAID-1 і 10 з SSD і HDD.

Розмір набортної кеша складає 128 МБ. У лінійці 6E два контролера: 6405E (PCI-E 2.0 x1, до 4-х дисків SAS / SATA) і 6805E (PCI-E 2.0 x4, до 8-ми дисків SAS / SATA). Контролери сумісні з великою кількістю ОС: Microsoft Windows 7/8, Windows Server 2008/2008 R2 / 2012/2012 R2, RHEL і іншими збірками Linux, Solaris, FreeBSD, VMware ESXi 4.x / 5.x.

Серія 7 / 7E / 7Q

RAID контролери SAS2 другого покоління від Adaptec володіють унікальною перевагою: до 24 власних портів 6Гбіт SAS2, в той час як конкуруючі контролери мають не більше 8-портів (збільшення кількості портів досягається шляхом розміщення SAS експандера на платі контролера).

У поєднанні з шиною PCI-E 3.0 x8 і новим більш продуктивним процесором PM8015 це дозволяє істотно збільшити межі по пропускній здатності: до 6600МБ / с на читання і 2600МБ / с на запис в RAID-5.

Всі моделі 7-ї серії за винятком бюджетного варіанту 71605E мають 1024МБ кеша з опціональною захистом за допомогою модуля AFM-700 (для 7Q - йде в комплекті) і підтримують RAID 0, 1, 1E, 10, 5, 6, 50, 60. Використання компактних роз'ємів miniSAS-HD дозволяє розмістити до 16 портів SAS на низкопрофильном контролері (форм-фактор MD2), що є вкрай важливим при установці в деякі корпуси Supermicro, наприклад SC219A-R920LPB (2U корпус з 16-ю відсіками для 2,5 "HDD).

• 78165: 24 порти (8 внутрішніх and 16 зовнішніх)
• 72405: 24 внутрішніх порту
• 71685: 24 порти (16 внутрішніх і 8 зовнішніх)
• 71605: 16 внутрішніх портів
• 7805: 8 внутрішніх портів
• 71605Q: 16 внутрішніх портів, AFM-700, maxCache 3.0
• 7805Q: 8 внутрішніх портів, AFM-700, maxCache 3.0
• 71605E: 16 внутрішніх портів. RAID RAID 0, 1, 1E, 10. Підтримки AFM-700 немає.

серія 8

Останнє покоління контролерів Adaptec буде доступно для замовлення в четвертому кварталі 2013 року. З нововведень:

• Підтримка протоколу SAS 3.0 з пропускною здатністю 12Гбіт / с
• Пропускна здатність: 6600МБ / с на читання і до 5200МБ / с на запис
• Висока продуктивність при роботі з SSD: до 750000 IOPS
• Підтримка maxCache Plus: ярусное зберігання даних з використанням будь-яких підключених до системи блокових пристроїв

• 8805: 8 внутрішніх портів
• 8885: 16 портів, (8 внутрішніх і 8 зовнішніх)
• 81605ZQ: 16 внутрішніх портів, AFM-700, maxCache 3.0 Plus
• 8885Q: 16 портів, (8 внутрішніх і 8 зовнішніх), AFM-700, maxCache 3.0 Plus
• 8885E: 16 портів, (8 внутрішніх і 8 зовнішніх), 512 МБ кеш. RAID RAID 0, 1, 1E, 10. Підтримки AFM-700 немає.

переваги

Висока пропускна здатність

Контролери Adaptec 7 і 8 серій забезпечують до 24 портів SAS без використання експандерів, що дозволяє усунути одне з вузьких місць в продуктивності: 8 лінків SAS2 забезпечують максимальну теоретичну пропускну здатність в 4800МБ / с (близько 4200МБ / с на практиці через накладних витрат) . Контролери Adaptec забезпечують найвищі показники пропускної здатності - до 6600МБ / с на читання і до 2600/5200 * МБ / с на запис.
* У 8-й серії контролерів.

Висока продуктивність у поєднанні з сучасними SSD

Продуктивність SSD росте швидкими темпами, сучасні серверні SSD здатні забезпечити більш 100 тис. IOPS на читання блоками 4k, що є проблемою для багатьох апаратних RAID контролерів, процесор яких не справляється з подібним навантаженням. Контролери Adaptec останніх поколінь забезпечують неперевершену продуктивність на операціях випадкового доступу: до 534000 IOPS для 7-ї серії і до 750000 IOPS для 8-ї серії.

Яка не потребує обслуговування захист кеша

Механічні обмеження (частота обертання шпинделя, швидкість переміщення блоку головок) обмежують продуктивність жорстких дисків при випадковому доступі на рівні 70-200 IOPS (операцій введення-виведення в секунду). Кешування даних в пам'яті контролера позитивно впливає на продуктивність, особливо в ситуаціях з великим навантаженням на випадкову запис або запис + читання малими блоками. У контролерах Adaptec і інших сучасних RAID контролерів є два алгоритму роботи з кешуванням операцій записи: write-through і write-back.

У режимі write-through запис здійснюється синхронно: контролер розміщує дані в кеші і одночасно пише їх на масив, підтвердження операцій записи здійснюється тільки після завершення запису на масив.

Даний режим мінімізує ризик втрати даних під час запису, тому що хост отримує підтвердження тільки після реального запису даних на масив. Контролер може частково оптимізувати дискові операції: копія записаних даних буде знаходитися в кеші до їх витіснення, їх подальше читання буде відбуватися вже з кешу.

У режимі write-back здійснюється асинхронна запис: контролер відразу відправляє хосту підтвердження операцій записи, до того моменту, як вони будуть записані на тому.

Write-back (званий також кешуванням запису) дозволяє істотно збільшити продуктивність, тому що контролер отримує можливість оптимізувати операції записи перед їх відправкою на дисковий масив, переупорядочівая операції і роблячи доступ більш лінійним. На змішаному навантаженні при досить ефективному попаданні операцій в кеш можливий приріст продуктивності (зростання IOPS і зменшення затримок) в кілька разів. Але при цьому виникає небезпека втрати даних через втрату даних в кеші, який не є незалежним: кілька десятків або сотень МБ, які не були в дійсності записані на диски, можуть привести до повної втрати даних за рахунок порушення цілісності файлової системи або бази даних . Обов'язкове використання джерел безперебійного живлення не дає надійного захисту від даної проблеми, так як втрата даних в кеші контролера може відбутися не тільки в результаті аварійного відключення живлення, але і в результаті збою або виходу з ладу компонентів сервера (блоку харчування, системної плати і т. д.) або збою в ОС.

Традиційним способом захисту даних в кеші контролера є BBU (battery backup unit), модуль, що забезпечує живлення ОЗУ контролера протягом деякого часу після збою за допомогою літій-іонного акумулятора. При запуску сервера після відновлення живлення контролер скидає збереглося вміст кеша на дисковий масив. У подібних модулів є ряд істотних недоліків, пов'язаних з наявністю акумулятора: обмежений час захисту після збою (зазвичай не більше 72 годин), обмежений термін служби акумуляторів (1-2 роки, залежно від температури експлуатації), необхідність планування закупівель нових BBU модулів і утилізації вийшли з ладу.

У сучасних контролерах Adaptec використовується інший спосіб захисту кеша - за допомогою модуля з флеш-пам'яттю і харчуванням через суперконденсатори (іоністори). При виникненні збою батарея іоністорів живить модуль захисту кеша тільки на час копіювання вмісту ОЗУ на флеш-пам'ять модуля. Дана технологія застосовується компанією Adaptec by PMC протягом ряду років, починаючи з контролерів серії 5Z. Для сучасних контролерів серій 7 і 8 випускається опціональний модуль AFM-700:

Термін служби модуля AFM-700 - мінімум 5 років, додаткове обслуговування (періодичні цикли заряду / розряду, регулярна заміна батарей) не потрібно.