Disk array controller - Disk array controller

En disk array controller er en enhed, der administrerer de fysiske diskdrev og præsenterer dem for computeren som logiske enheder . Det implementerer næsten altid hardware RAID , så det kaldes undertiden RAID-controller . Det giver også ofte ekstra diskcache .

Disk array controller er ofte forkert forkert til disk controller . De to bør ikke forveksles, da de giver meget forskellige funktioner.

Front-end og back-end side

En disk array controller giver front-end grænseflader og back-end grænseflader.

En enkelt controller kan bruge forskellige protokoller til back-end og til front-end-kommunikation. Mange virksomhedskontrollere bruger FC på front-end og SATA på back-end.

Enterprise-controllere

Hovedartikel: Disk array

I en moderne virksomhedsarkitektur er diskarray-controllere (undertiden også kaldet lagringsprocessorer eller SP'er ) dele af fysisk uafhængige kabinetter , såsom diskarrays placeret i et SAN ( Storage Area Network ) eller NAS- servere ( Network Attached Storage ) .

Disse eksterne diskarrays købes normalt som et integreret undersystem af RAID-controllere, diskdrev, strømforsyninger og styringssoftware. Det er op til controllere at levere avanceret funktionalitet (forskellige leverandører navngiver disse forskelligt):

  • Automatisk failover til en anden controller (gennemsigtig for computere, der transmitterer data)
  • Langvarige operationer udført uden nedetid
    • Danner et nyt RAID-sæt
    • Rekonstruktion af nedbrudt RAID-sæt (efter en diskfejl)
    • Tilføjelse af en disk til online RAID-sæt
    • Fjernelse af en disk fra et RAID-sæt (sjælden funktionalitet)
    • Partitionering af et RAID-sæt til separate volumener / LUN'er
  • Snapshots
  • Forretningskontinuitetsvolumener (BCV)
  • Replikering med en fjernbetjening ....

Enkle controllere

Image
Promise Technology ATA RAID-controller

En simpel disk array controller kan passe inde i en computer, enten som et PCI- udvidelseskort eller bare bygget på et bundkort . En sådan controller tilvejebringer normalt host bus adapter (HBA) funktionalitet i sig selv for at spare fysisk plads. Derfor kaldes det undertiden en RAID-adapter .

Fra februar 2007 begyndte Intel at integrere deres egen Matrix RAID-controller i deres mere eksklusive bundkort, hvilket giver kontrol over 4 enheder og yderligere 2 SATA-stik og i alt 6 SATA-forbindelser (3Gbit / s hver). For bagudkompatibilitet er der også et IDE-stik, der er i stand til at forbinde 2 ATA-enheder (100 Mbit / s).

Historie

Mens RAID-controllere til hardware var tilgængelige i lang tid, krævede de altid dyre SCSI- harddiske og målrettet mod server- og high-end computermarkedet. SCSI-teknologifordele inkluderer at tillade op til 15 enheder på en bus, uafhængig dataoverførsel, hot-swapping , meget højere MTBF .

Omkring 1997, med introduktionen af ATAPI-4 (og dermed Ultra-DMA-Mode 0 , som muliggjorde hurtig dataoverførsel med mindre CPU- udnyttelse), blev de første ATA RAID-controllere introduceret som PCI-udvidelseskort. Disse RAID-systemer tog vej til forbrugermarkedet, hvor brugerne ønskede fejltolerance ved RAID uden at investere i dyre SCSI-drev.

ATA-drev gør det muligt at opbygge RAID-systemer til en lavere pris end med SCSI, men de fleste ATA RAID-controllere mangler en dedikeret buffer eller højtydende XOR-hardware til paritetsberegning. Som et resultat fungerer ATA RAID relativt dårligt sammenlignet med de fleste SCSI RAID-controllere. Derudover lider datasikkerheden, hvis der ikke er backup af batterier til afslutning af skrivning afbrudt af strømafbrydelse.

OS support

Da hardware-RAID-controllere har samlet RAID- diskenheder, er operativsystemer ikke strengt nødvendige for at implementere den komplette konfiguration og samling for hver controller. Meget ofte er kun de grundlæggende funktioner implementeret i open source softwaredriveren , hvor udvidede funktioner leveres via binære blobs direkte af hardwareproducenten.

Normalt kan RAID-controllere konfigureres fuldt ud via BIOS- kort, før et operativsystem startes, og efter at operativsystemet er startet, er proprietære konfigurationsværktøjer tilgængelige fra producenten af ​​hver controller, fordi det nøjagtige funktionssæt for hver controller kan være specifikt for hver producent og hvert produkt. I modsætning til netværksinterfacekontrollerne til Ethernet , som normalt kan konfigureres og serviceres udelukkende gennem de almindelige operativsystemparadigmer som ifconfig i Unix , uden behov for tredjepartsværktøjer, leverer hver producent af hver RAID-controller normalt deres egen software. værktøj til hvert operativsystem, som de anser for at understøtte, sikre en låsning af leverandøren og bidrage til pålidelighedsproblemer.

For eksempel, i FreeBSD , for at få adgang til konfigurationen af Adaptec RAID-controllere, kræves det, at brugerne aktiverer Linux-kompatibilitetslag og bruger Linux-værktøjet fra Adaptec, hvilket potentielt kompromitterer stabiliteten, pålideligheden og sikkerheden ved deres opsætning, især når man tager langsigtet syn i tankerne. Dette afhænger dog i høj grad af controlleren, og om der er tilgængelig hardwaredokumentation for at skrive en driver, og nogle controllere har f.eks. Open source-versioner af deres konfigurationsværktøjer mfiutil og mptutil er tilgængelige for FreeBSD siden FreeBSD 8.0 (2009 ) såvel som mpsutil / mprutil siden 2015, der hver kun understøtter deres respektive enhedsdrivere, hvilket sidstnævnte faktum bidrager til kodeopblødning .

Nogle andre operativsystemer har implementeret deres egne generiske rammer til grænseflade med enhver RAID-controller og leverer værktøjer til overvågning af RAID-volumenstatus samt facilitering af drevidentifikation gennem LED-blink, alarmhåndtering, hot spare diskbetegnelser og dataskrubning § RAID fra i operativsystemet uden at skulle genstarte til BIOS-kort. For eksempel var dette den tilgang, som OpenBSD tog i 2005 med sin bio (4) pseudo-enhedsdriver og bioctl- hjælpeprogrammet, som giver volumenstatus og tillader LED / alarm / hotspare kontrol samt sensorer (inklusive drevet sensor ) til sundhedsovervågning denne tilgang er efterfølgende også blevet vedtaget og udvidet af NetBSD også i 2007.

Med bioctl holdes funktionssættet med vilje til et minimum, så hver controller kan understøttes af værktøjet på samme måde; den oprindelige konfiguration af controlleren er beregnet til at blive udført via kort-BIOS, men efter den indledende konfiguration bør al daglig overvågning og reparation være mulig med ensartede og generiske værktøjer, hvilket er hvad bioctl er indstillet til at udføre.

Referencer

Denne artikel er baseret på materiale hentet fra Free On-line Dictionary of Computing før den 1. november 2008 og indarbejdet under "relicensing" -betingelserne i GFDL , version 1.3 eller nyere.