หากคุณค้นหาโซลูชัน RAID ของฮาร์ดแวร์และซอฟต์แวร์แบบออนไลน์ ความเห็นพ้องต้องกันโดยทั่วไปว่า RAID ของฮาร์ดแวร์นั้นดีกว่าสำหรับทั้งประสิทธิภาพและความน่าเชื่อถือ ในขณะที่ซอฟต์แวร์ RAID นั้นถูกกว่าและสะดวกกว่า
สิ่งนี้ อาจเป็นจริงเมื่อสิบหรือสองปีที่แล้ว แต่ในปี 2565 มันไม่เป็นเช่นนั้นอีกต่อไป Software RAID มีความก้าวหน้าอย่างมากและเหมาะสมกว่าสำหรับบางสถานการณ์อย่างไม่ต้องสงสัย แต่ RAID แบบออนบอร์ด (เช่น FakeRAID) ยังคงเสียเวลาอยู่
RAID แบบออนบอร์ดไม่ใช่ซอฟต์แวร์ RAID ด้วยใช่หรือไม่ ไม่แน่ ข้อมูลที่ขัดแย้งกันดังกล่าวทำให้คนส่วนใหญ่สับสน ดังนั้น เราหวังว่าบทความนี้จะแจ้งให้คุณทราบเพียงพอที่จะเลือกโซลูชัน RAID ที่ดีที่สุดสำหรับความต้องการที่แท้จริงของคุณ
ฮาร์ดแวร์ RAID คืออะไร
ฮาร์ดแวร์ RAID หมายถึงอาร์เรย์ที่จัดการโดยตัวควบคุมดิสก์ที่สร้างขึ้นโดยเฉพาะซึ่งมีเฟิร์มแวร์ RAID. การ์ดคอนโทรลเลอร์ RAID เหล่านี้เสียบเข้ากับสล็อต PCIe บนเมนบอร์ด เหมือนกับดิสก์คอนโทรลเลอร์ทั่วไป อย่างไรก็ตาม มันต่างกันตรงที่มี โปรเซสเซอร์พิเศษ ซึ่งจัดการฟังก์ชั่นการจัดการอาร์เรย์
ประโยชน์หลักของโปรเซสเซอร์เหล่านี้คือคุณสามารถลดการคำนวณพาริตีจาก CPU ของระบบ ไปยังตัวควบคุม การออฟโหลด RAID I/O ในลักษณะนี้เคยสร้างความแตกต่างด้านประสิทธิภาพอย่างมากในสมัยที่โปรเซสเซอร์มีสเปกต่ำและอิ่มตัวอยู่แล้ว อย่างไรก็ตาม ในปัจจุบัน RAID I/O มีผลกระทบเพียง น้อยที่สุด ต่อประสิทธิภาพของโปรเซสเซอร์
ตัวควบคุม RAID ส่วนใหญ่ยังรองรับ การแคช RAID ซึ่งเป็นปัจจัยสำคัญอีกประการหนึ่งที่รับผิดชอบระดับบนสุดของฮาร์ดแวร์ RAID ประสิทธิภาพ. การสูญหายของข้อมูลเนื่องจากไฟฟ้าขัดข้องเป็นปัญหาที่อาจเกิดขึ้น ซึ่งเป็นสาเหตุที่ตัวควบคุมที่เหมาะสมในปัจจุบันมีหน่วย/โมดูลสำรองแบตเตอรี่ (BBU/BBM)
ในปัจจุบัน บริบทเหล่านี้เป็นเหตุผลหลักสองประการในการเลือกใช้ฮาร์ดแวร์ RAID ในทางกลับกัน การประนีประนอมรวมถึงค่าใช้จ่ายที่สูงขึ้น ความเฉพาะตัวของผู้ขาย และการสนับสนุนในระดับที่ต่ำกว่า
ข้อดี: ประสิทธิภาพ I/O ที่ยอดเยี่ยมด้วยการ์ดระดับไฮเอนด์ ข้อเสีย: ค่าติดตั้งและบำรุงรักษาที่สูงขึ้น ต้องหาคอนโทรลเลอร์ที่เข้ากันได้ในกรณีที่คุณต้องการเปลี่ยน
Software RAID คืออะไร
Software RAID หมายถึงอาร์เรย์ที่จัดการโดยส่วนประกอบซอฟต์แวร์แทนที่จะเป็นคอนโทรลเลอร์ RAID ของฮาร์ดแวร์ โดยทั่วไปซอฟต์แวร์ RAID จะถูกใช้งานที่ ระดับระบบปฏิบัติการ ผ่านไดรเวอร์ (เช่น ไดรเวอร์ md ของอุปกรณ์หลายตัวใน Linux) นอกจากนี้ยังใช้งานโดยทั่วไปเป็นส่วนประกอบของระบบไฟล์ เช่น ในกรณีของ ZFS RAID-Z
ดังที่เราได้กล่าวไปแล้ว ซอฟต์แวร์ RAID มีความอัปยศด้านลบโดยรอบว่าทำงานช้าและไม่น่าเชื่อถือ แต่นี่เป็นแนวคิดที่ล้าสมัย
RAID I/O อาจได้รับการจัดการโดย CPU ในซอฟต์แวร์ RAID แต่ต่างจากเมื่อก่อน ซึ่งสามารถทำได้โดยมีผลกระทบต่อประสิทธิภาพน้อยที่สุด เนื่องจากโปรเซสเซอร์มีการปรับปรุงอย่างมาก อันที่จริงแล้ว ซอฟต์แวร์ RAID ซอฟต์แวร์บางอย่าง เช่น ZFS หรือ Linux RAID มีประสิทธิภาพเหนือกว่าตัวควบคุมฮาร์ดแวร์ระดับล่างจริง ๆ
นอกจากนี้ยังมีความเข้าใจผิดบางประการเกี่ยวกับความน่าเชื่อถือ ตัวควบคุม RAID ของฮาร์ดแวร์ส่วนใหญ่ไม่ได้ตรวจสอบข้อมูลพาริตีจริง ๆ เว้นแต่ว่าดิสก์จะตายหรือรายงานข้อผิดพลาด ในแง่นี้ บางอย่างเช่น ZFS ซึ่งตรวจสอบความสมบูรณ์ของข้อมูลนั้นน่าเชื่อถือกว่ามาก ซึ่งหมายความว่าประสิทธิภาพของ ZFS จะได้รับผลกระทบในขณะที่ทำงานพิเศษ แน่นอนว่าเป็นการแลกเปลี่ยนที่คุ้มค่า
ท้ายที่สุดแล้ว คุณภาพของโซลูชัน RAID ของซอฟต์แวร์นั้นขึ้นอยู่กับสิ่งที่เรากำลังพูดถึงโดยเฉพาะ ตัวอย่างเช่น คุณจะไม่ค่อยได้ยินเกี่ยวกับประสบการณ์ที่ดีกับ Windows RAID ในขณะที่ ZFS หรือ Linux RAID เป็นที่นิยมอย่างมากในด้านประสิทธิภาพและความน่าเชื่อถือ
อีกสิ่งหนึ่งที่ควรคำนึงถึง เช่น ZFS หรือ Linux md คือพวกเขามีเส้นโค้งการเรียนรู้เล็กน้อย คุณต้องการความรู้เกี่ยวกับวิธีการทำงานและคำสั่งที่พวกเขาใช้ โดยเฉพาะอย่างยิ่งหากคุณต้องการตั้งค่าและจัดการอย่างมีประสิทธิภาพ
สุดท้าย คุณควรระวัง onboard RAID. สิ่งเหล่านี้ถูกนำมาใช้โดยใช้ดิสก์คอนโทรลเลอร์มาตรฐานและเฟิร์มแวร์/ไดรเวอร์พิเศษ (เช่น Intel Rapid Storage Technology)
ความตั้งใจของ RAID แบบออนบอร์ดคือการเชื่อมช่องว่างระหว่าง RAID ของฮาร์ดแวร์และซอฟต์แวร์ และให้ประโยชน์ของทั้งสองอย่าง อย่างไรก็ตาม ความเป็นจริงกลับกลายเป็นตรงกันข้าม และให้ไม่มีประสิทธิภาพหรือความน่าเชื่อถือเทียบได้กับ RAID อีกสองประเภท
ข้อดี: การตั้งค่าและการบำรุงรักษาที่ต่ำกว่า ค่าใช้จ่าย โซลูชันบางอย่างเชื่อถือได้มากขึ้นสำหรับความสมบูรณ์ของข้อมูล ข้อเสีย: ประสิทธิภาพแย่ลงเล็กน้อย การใช้งานบางอย่างต้องการความเชี่ยวชาญด้านเทคนิคหลัก
ฮาร์ดแวร์ RAID กับซอฟต์แวร์ RAID – ความแตกต่างที่สำคัญ
ฮาร์ดแวร์และซอฟต์แวร์ RAID โซลูชัน แตกต่างกันในวิธีที่พวกเขาให้ประสิทธิภาพ I/O ที่เพิ่มขึ้น เช่นเดียวกับในตัวชี้วัดอื่นๆ เช่น ความน่าเชื่อถือ ต้นทุน และความเข้ากันได้
ประสิทธิภาพ
ความแตกต่างด้านประสิทธิภาพระหว่างฮาร์ดแวร์และซอฟต์แวร์ RAID ขึ้นอยู่กับข้อมูลจำเพาะ ค โซลูชันที่เป็นปัญหา การใช้งานซอฟต์แวร์บางอย่างเช่น Windows RAID หรือบางอย่างเช่น FakeRAID นั้นมีประสิทธิภาพต่ำ การ์ด RAID ระดับล่างอาจให้ประสิทธิภาพที่ดีขึ้นเล็กน้อย แต่ถือว่าไม่น่าเชื่อถือหากไม่รองรับสิ่งต่างๆ เช่น BBU
การใช้งานซอฟต์แวร์ที่ดีอย่าง ZFS โดยทั่วไปแล้วจะมีประสิทธิภาพดีกว่าการ์ดระดับล่าง ส่วนหนึ่งเป็นผลมาจากความจริงที่ว่าโปรเซสเซอร์ระบบนั้นเร็วกว่าโปรเซสเซอร์ออนบอร์ดของคอนโทรลเลอร์ RAID เช่นเดียวกับ Linux RAID แต่ก็มีข้อดีของการเป็นโอเพ่นซอร์ส ดังนั้นจึงมีการตรวจสอบโดยเพื่อนและปรับให้เหมาะสม
ในท้ายที่สุด ตัวควบคุม RAID ระดับไฮเอนด์เป็นอันดับต้น ๆ ของบรรทัด ตัวควบคุมระดับไฮเอนด์จะแคชข้อมูลในหน่วยความจำออนบอร์ดระหว่างการดำเนินการเขียน ซึ่งช่วยเพิ่มประสิทธิภาพในการเขียนได้อย่างมาก
หน่วยความจำออนบอร์ดจำนวนมากขึ้นจะช่วยเพิ่มประสิทธิภาพในการทำงานกับไฟล์ขนาดใหญ่จำนวนมาก เช่น ไฟล์มีเดีย. สิ่งนี้ทำให้การ์ดระดับไฮเอนด์ที่มีหน่วยความจำสูงกว่าคุ้มกับสิ่งต่างๆ เช่น เวิร์กสเตชันการผลิตสื่อ แม้ว่าประสิทธิภาพที่เพิ่มขึ้นจะไม่ดีเท่ากับระบบที่จัดการกับ I/O แบบสุ่มในไฟล์ขนาดเล็ก
สิ่งหนึ่งที่ควรคำนึงถึงคือไม่ควรเพิ่มประสิทธิภาพการทำงานจากการแคชการเขียน ต้นทุนความสมบูรณ์ของข้อมูล เราจะพูดถึงเรื่องนี้ในหัวข้อถัดไป
ความน่าเชื่อถือ
เราได้กำหนดวิธีที่การ์ดคอนโทรลเลอร์ RAID ที่ดีจะให้ประสิทธิภาพที่ดีที่สุดผ่านการแคช นอกจากนี้ คุณควรตรวจสอบให้แน่ใจด้วยว่าแคชได้รับการป้องกันโดย BBU หรือ BBM มิฉะนั้น เหตุการณ์การสูญเสียพลังงานในโหมดเขียนกลับอาจทำให้ข้อมูลสูญหาย ซึ่งอาจนำไปสู่ความล้มเหลวของอาร์เรย์ในท้ายที่สุด
สมมติว่าข้อมูลในแคชของตัวควบคุมได้รับการเก็บรักษาไว้ (โดยทั่วไปสูงสุด 72 ชั่วโมง ) เพียงแค่รีสตาร์ทระบบก็เพียงพอที่จะกู้คืนข้อมูลได้ นอกจากนี้ ตามกฎทั่วไป คุณควรตรวจสอบสถานะของแบตเตอรี่และเปลี่ยนหากจำเป็น เนื่องจากแบตเตอรี่มักจะเสื่อมสภาพหลังจากผ่านไป 2-3 ปี
Onboard RAID ไม่รองรับแบตเตอรี่สำรองดังกล่าว ซึ่งทำให้เสี่ยงต่อความเสี่ยง ไปจนถึงหลายๆ อย่าง ตั้งแต่ไฟฟ้าดับไปจนถึงข้อผิดพลาดของเคอร์เนล อีกเหตุผลหนึ่งที่จะไม่ใช้มัน
ในทางกลับกัน Software RAID มีความน่าเชื่อถือในอีกแง่หนึ่ง โซลูชันซอฟต์แวร์ เช่น ZFS อาจมีประสิทธิภาพต่ำกว่าเมื่อเปรียบเทียบ แต่นี่เป็นเหตุผลที่ดี
มักคิดว่าตัวควบคุมระดับไฮเอนด์จะตรวจสอบความเท่าเทียมกันและแก้ไขข้อผิดพลาดได้ทันที แต่นี่ไม่ใช่กรณี Linux MD ถือได้ว่าเป็นหนึ่งในโซลูชันซอฟต์แวร์ RAID ที่ดีที่สุดด้วยประสิทธิภาพการทำงาน แต่ถึงแม้จะไม่ตรวจสอบพาริตีเว้นแต่ดิสก์จะรายงานข้อผิดพลาดด้วยตนเอง
นี่คือสาเหตุที่ทำให้บางอย่างเช่น ZFS หรือ BTRFS โดดเด่นในเรื่องของความสมบูรณ์ของข้อมูล ZFS มีคุณสมบัติการขัดแบบเนทีฟซึ่งจะตรวจสอบและซ่อมแซมความเสียหายของข้อมูลและการเน่าบิตเป็นประจำ สำหรับความถี่ คำแนะนำทั่วไปคือการสครับดิสก์ปกติสัปดาห์ละครั้งและดิสก์ระดับองค์กรเดือนละครั้ง
ความเข้ากันได้
ปัจจัยสำคัญประการหนึ่งที่ต้องพิจารณากับตัวควบคุมฮาร์ดแวร์คือความเข้ากันได้ อันดับแรก คอนโทรลเลอร์ RAID ต้องเข้ากันได้กับเมนบอร์ดของคุณอย่างชัดเจน
และในกรณีที่ตัวควบคุมปัจจุบันของคุณไม่ทำงาน คุณจะต้องมีตัวควบคุมที่เหมือนกันจากผู้ผลิตรายเดียวกัน การสลับไปยังคอนโทรลเลอร์อื่นจากผู้ขายรายอื่นจะไม่ทำงาน
คือ สิ่งสำคัญคือต้องทดสอบอะไหล่เหล่านี้เป็นครั้งคราวเนื่องจากอาจล้มเหลวได้เช่นกัน และหากไม่พบตัวควบคุมที่เข้ากันได้ คุณจะไม่สามารถกู้คืนข้อมูลได้
Software RAID ไม่มีปัญหานี้ เนื่องจากมีการนำไปใช้ในระดับระบบปฏิบัติการ มีความไวน้อยกว่าต่อความล้มเหลวของส่วนประกอบ แต่ถ้าดิสก์ใดในอาร์เรย์ล้มเหลว โดยทั่วไปคุณจะสามารถ hot-swap ดิสก์และสร้างอาร์เรย์ใหม่ได้โดยไม่ยาก
ต้นทุน
เมื่อเริ่มต้นใช้งาน RAID ปัจจัยสำคัญประการหนึ่งที่ทำให้คนส่วนใหญ่เลิกใช้ฮาร์ดแวร์ RAID คือค่าติดตั้งและบำรุงรักษา ท้ายที่สุดแล้ว คอนโทรลเลอร์ RAID ไม่ได้มีราคาถูก อย่างน้อยก็ไม่มีคนดี เมื่อคุณคำนึงถึงสิ่งต่างๆ เช่น อะไหล่สำรอง สิ่งที่ดูน่ากลัวสำหรับฮาร์ดแวร์ RAID
ในทางกลับกัน Software RAID เป็นโซลูชันที่คุ้มค่าและให้ประสิทธิภาพที่ดีด้วย
แอปพลิเคชัน/ระดับ RAID
เมื่อเลือกระหว่างฮาร์ดแวร์และซอฟต์แวร์ RAID ควรพิจารณาปัจจัยอื่นๆ เช่น ขนาดของการตั้งค่าและระดับ RAID ที่คุณจะใช้
หากคุณวางแผนที่จะใช้ระดับ RAID ที่ต่ำกว่า เช่น RAID 0 หรือ RAID 1 สำหรับอาร์เรย์ขนาดเล็ก คุณไม่จำเป็นต้องมีตัวควบคุมฮาร์ดแวร์ แต่ในกรณีของอาร์เรย์ที่ใหญ่กว่า คุณจะต้องเลือกใช้ระดับ RAID ที่สูงกว่า เช่น RAID 5 และ RAID 6 หรือระดับ RAID แบบไฮบริด เช่น RAID 50, RAID 60 เป็นต้น ในกรณีดังกล่าว ตัวควบคุม RAID จำเป็นสำหรับประสิทธิภาพสูงสุด
หรือหากคุณวางแผนที่จะใช้โซลูชัน RAID ที่ไม่ได้มาตรฐาน เช่น Linux MD หรือ RAID-Z คุณก็ไม่จำเป็นต้องใช้ตัวควบคุมฮาร์ดแวร์เช่นกัน ที่จริงแล้ว ขอแนะนำให้หลีกเลี่ยงตัวควบคุม RAID ของฮาร์ดแวร์เมื่อใช้ ZFS เพื่อเหตุผลด้านประสิทธิภาพและการปกป้องข้อมูล
ฮาร์ดแวร์ RAID คุ้มค่าไหม
ซอฟต์แวร์ RAID นั้นยอดเยี่ยมสำหรับประสิทธิภาพในทุกวันนี้เช่นกัน แต่ท้ายที่สุด ก็ยังไม่สามารถเทียบได้กับระดับของประสิทธิภาพที่การ์ดระดับไฮเอนด์ที่มีการแคชการเขียนและ BBU เสนอ หากค่าใช้จ่ายไม่ใช่ปัญหา คุณสามารถลองใช้การตั้งค่าฮาร์ดแวร์ RAID คุณภาพสูงเพื่อประสิทธิภาพที่ดีที่สุด
นอกจากนี้ เราควรพูดถึงว่าโซลูชัน NAS เช่น QNAP และ Synology เป็นซอฟต์แวร์ RAID จริงๆ แล้ว ผู้คนมักใช้อุปกรณ์ NAS ดังกล่าวโดยคิดว่าพวกเขากำลังได้รับ RAID ฮาร์ดแวร์ระดับไฮเอนด์ แต่นี่ไม่ใช่กรณี อย่างไรก็ตาม ข้อดีคือประสิทธิภาพยังคงเทียบได้กับการตั้งค่า RAID ฮาร์ดแวร์โดยเฉลี่ย หากไม่ได้ดีกว่า
ซอฟต์แวร์ RAID จะดีกว่าเมื่อใด
ตราบเท่าที่อยู่ด้านบน ประสิทธิภาพระดับแนวหน้าไม่ใช่สิ่งจำเป็น ซอฟต์แวร์ RAID มักจะเป็นตัวเลือกที่ดีกว่าในทุกวันนี้ ประสิทธิภาพโดยทั่วไปดี และความจริงที่ว่าคุณไม่จำเป็นต้องซื้อคอนโทรลเลอร์ราคาแพงจะทำให้อุปสรรคในการเข้าลดลง
อย่างไรก็ตาม ในขณะที่เราอยู่ในหัวข้อนี้ เราควรพูดถึงว่าโซลูชันซอฟต์แวร์บางอย่าง เช่น ZFS หรือ Linux RAID มีช่วงการเรียนรู้เล็กน้อย โดยเฉพาะอย่างยิ่งหากคุณวางแผนที่จะตั้งค่าและใช้งานอย่างมีประสิทธิภาพ
p>
คำตัดสินขั้นสุดท้าย – ฮาร์ดแวร์ RAID กับ RAID ซอฟต์แวร์
ณ จุดนี้ จะเห็นได้ชัดเจนว่าทั้งฮาร์ดแวร์และซอฟต์แวร์ RAID มีประโยชน์เทียบเท่ากันในปัจจุบัน โซลูชัน RAID ที่เหมาะสมที่สุดสำหรับคุณขึ้นอยู่กับปัจจัยต่างๆ เช่น งบประมาณและลำดับความสำคัญสูงสุดของคุณ (ความสะดวก ประสิทธิภาพ ความน่าเชื่อถือ ฯลฯ)
ไม่ว่าคุณจะเลือกใช้ฮาร์ดแวร์หรือซอฟต์แวร์ RAID หรือระดับ RAID มาตรฐานหรือไม่ได้มาตรฐาน โปรดทราบว่า RAID ไม่ใช่ข้อมูลสำรอง RAID ป้องกันความล้มเหลวของดิสก์เท่านั้น หากไม่มีการสำรองข้อมูลภายนอกแยกต่างหาก ข้อมูลทั้งหมดของคุณอาจสูญหายจากมัลแวร์ การทุจริต อุบัติเหตุ หรือความผิดพลาดของมนุษย์ ขอย้ำอีกครั้งว่า สำรองข้อมูล!
จากที่กล่าวมาทั้งหมด ต่อไปนี้คือข้อแตกต่างที่สำคัญระหว่าง RAID ของฮาร์ดแวร์และซอฟต์แวร์อีกครั้งก่อนที่เราจะสรุปบทความ:
