بررسی انواع رید و کنترلر در سرور های HPE

کارت RAID یا همان رید کنترلر سرور HPE یکی از مهم‌ترین قطعات به‌کار رفته در سرورهای تولید شده این کمپانی است. با استفاده از این کنترلرها شما می توانید انواع RAID  بندی‌های هارد دیسک را به راحتی در این سرورها انجام دهید. در این مقاله ما قرار است در خصوص انواع رید در سرورهای HPE اطلاعاتی را به شما ارائه دهیم.

⏲ مدت زمان تخمینی مطالعه: 13 دقیقه

معرفی رید در سرورهای HPE

امروزه استفاده از سرورهای قدرتمند برای بهبود کارایی شبکه ها امری بسیار مهم است  و در این بین نکته ای که در خصوص تمامی این سرورها وجود دارد استفاده از هارد دیسک های زیاد برای ذخیره سازی اطلاعات و داشتن بکاپ های مناسب است.

یکی از مهم ترین و بهترین تکنولوژی هایی که برای امنیت اطلاعات در سرورها استفاده می شود؛ استفاده از قابلیت ریدبندی سرورهای اچ پی یا همان Smart Array HPE است. در واقع RAID نوعی تکنولوژی برای ترکیب کردن چندین هارد دیسک در کنار هم در داخل یک سرور است. این کار باعث می شود که سرعت خواندن و نوشتن اطلاعات روی سرورهای اچ پی با استفاده از قابلیت Raid افزایش پیدا کند و در عین حال نیز اطلاعات به صورت متمرکز روی چندین هارد دیسک نوشته شوند در نتیجه با استفاده از این تکنولوژی امکان از بین رفتن اطلاعات به شدت کاهش پیدا می‌کند.

انواع رید در سرورهای اچ پی 

مدل های مختلفی از رید هارد دیسک ها وجود دارد. این مدل ها با شماره هایی معرفی می شود RAID ها از 0 شروع شده و تا عدد 6 ادامه پیدا می‌کند. به رید های ترکیبی مانند 10 , 50 و 60 نیز می توان اشاره کرد. هر عدد در واقع نمایانگر نوع RAID است. با تولید هارد درایو های جدید و تکنولوژی های پیشرفته دیگر از ریدبندی های 2 , 3 و 4  در سرورهای امروزی استفاده نمی شوند و مدیران شبکه اینگونه ریدبندی ها را پیشنهاد نمی کنند همچنین از لحاظ اقتصادی اصلا به صرفه سازمان ها نمی باشد.

جدول مقایسه سریع انواع RAID در سرورهای HPE

رید 0 Striping

این نوع RAID را می توان بهترین نوع RAID از لحاظ سرعت نامید. این رید که strip volume هم گفته می شود اطلاعات بصورت بلوک های خطی بر روی هارد ها نوشته می شوند. در این حالت حداقل به 2 عدد هارد دیسک نیاز است. این نوع بهترین کارایی و سرعت را در بین مدل های دیگر دارد و شما می‌توانید از تمامی فضای هارد دیسک ها استفاده کنید. نکته قابل توجه این است که این نوع RAID توسط تمامی RAID کنترلر های سرورهای HP پشتیبانی می شود و در واقع ارزان ترین نوع RAID است. ولی از لحاظ امنیت پایین ترین نوع خود را شامل می شود. به دلیل عدم استفاده از Parity هیچگونه تحمل خطایی شامل این پیکربندی نمی باشد. اگر یکی از هارد ها failed شود تمام اطلاعات شما از بین می رود.

از این نوع رید برای شرایط کش کردن و محیط هایی که نیاز به پردازش تصاویر و ویدو دارند بیشتر استفاده می شود.

رید 1 Mirroring

این نوع RAID که با نام RAID آینه ای نیز شناخته می شود به حداقل دو عدد هارد دیسک نیاز دارد. اطلاعات به صورت یکسان روی هر دو هارد دیسک کپی می‌شود در نتیجه خواندن با سرعت بالا انجام می شود ولی نوشتن با سرعت پایین چرا که در این نوع RAID انگار که روی یک هارد دیسک اطلاعات کپی می شود. در این نوع RAID ما نیمی از ظرفیت هارد دیسک ها را بیشتر نمی توانیم استفاده کنیم و در نتیجه فضای ما به صنف کاهش پیدا می‌کند. در Raid 1 تحمل خطا وجود دارد و در صورت از دست دادن یک هارد اطلاعات از بین نمی رود. Raid 1 بهترین عملکرد را برای نصب سیستم عامل ها به شما ارائه می دهد.

برای استفاده از بیش از 2 هارد این Raid صرفه اقتصادی ندارد.

رید 2

یکی از مدل های منسوخ شده RAID است که امروزه دیگر کارایی ندارد و بیشتر به جای آن از Raid 3 استفاده می شود… این روش کارایی و انعطاف پذیری بالایی ندارد و یکی از ضعیف ترین حالت های RAID را دارا می باشد. در این رید ابتدا اطلاعات بر روی یک دیسک نوشته و بعد از تکمیل ظرفیت بروی هارد بعدی نوشته می شود. الگوریتم این رید بسیار پیچیده است.

این رید در سازمان های تجاری پیشنهاد نمی شود.

رید 3

رید 3 نیز کارایی خود را از دست داده است و امروزه کاربرد چندانی ندارد. این نوع RAID نمی تواند پاسخگوی چندین درخواست به صورت همزمان باشد در نتیجه نمی تواند برای سرورهایی که اطلاعات کوچک با حجم های معمولی دارند مناسب باشد. این نوع RAID به سرعت با RAID نوع 5 جایگزین شده است. در این رید parity شامل یک دیسک می شود.

این نوع پیکربندی رید برای اطلاعات مهم پیشنهاد نمی شود.

رید 4

این نوع ر نیز مانند رید 3 بوده و کارایی خود را از دست داده است. با پیشرفت تکنولوژی و استفاده از دیتای های خرد و بزرگ در کنار هم این نوع رید نیز کارایی چندانی ندارد. این نوع پیکربندی مانند رید 3 می باشد فقط parity را بلوک، بلوک می کند.

این پیکربندی نیز ماند رید 3 پیشنهاد نمی شود.

رید 5

در این نوع RAID کارایی به نحوی است که فرایند خواندن اطلاعات از روی چندین هارد دیسک با سرعت بالایی انجام می شود. البته این سرعت به‌ پایه رید 0 نمی‌رسد اما نسبت به RAID1 سرعت خواندن و نوشتن بالاتری دارد. در این رید خواندن و نوشتن اطلاعات از فرمول N-1 استفاده می کند.

در رید 5، Parity بصورت ثابت بر روی یک دیسک نیست و بین دیسک ها توزیع می شود. سرعت نوشتن در این رید پایین است ولی سرعت خواندن بالا می باشد. نکته مهم برای 5 RAID این است که برای راه اندازی آن نیاز به حداقل 3 هارد دیسک دارید. در این نوع رید تقریباً فضای یک هارد دیسک را از دست می‌دهیم.  ولی اگر یکی از هارد دیسک ها از بین برود خیلی راحت می توانید هارد دیسک دیگر را جایگزین آن کنید. همچنین اگر یک هارد دیسک دچار مشکل شود سیستم بدون وقفه به کار خود ادامه می دهد و متوقف نمی‌شود.

این نوع پیکربندی بسیار محبوب می باشد  در سازمان های تجاری  پیشنهاد می شود.

اگر می‌خواهید با نحوه عملکرد RAID 5، مزایا، معایب، روش محاسبه ظرفیت قابل استفاده و سناریوهای مناسب برای استفاده از آن بیشتر آشنا شوید، پیشنهاد می‌کنیم مقاله مقاله  RAID 5 چیست؟ را مطالعه کنید.

رید 6

رید 6 نیز مانند رید 5 است و مزیتی که نسبت به RAID5 دارد این است. که اگر دو هارد دیسک خراب شود باز هم سیستم بدون وقفه به کار خود ادامه می دهد. درواقع در این رید ما دو Parity داریم و از فرمول N-2 استفاده می شود.  البته هزینه راه اندازی RAID6 نسبت به RAID5 بیشتر است. در RAID6 حداقل به 4 هارد دیسک نیاز داریم که نیمی از آن برای ذخیره سازی و نیمی دیگر از این تعداد هارد دیسک برای قابلیت Parity استفاده می شود. در نظر داشته باشید که Prity بصورت ثابت در 2 دیسک نمی باشد و حالت آن متغیر است. در کل از الگوریتم بسیار پیچیده ای استفاده می کند  و سرعت آن نسبت به رید 5 پایین تر می باشد ولی از امنیت بیشتری برخوردار است.

رید 10

رید 10 در واقع ترکیبی از رید 0 و 1 می باشد. در این رید حداقل نیاز به 4 عدد دیسک می باشد و نحوه پیکربندی اینگونه است که Main Raid از Raid 0 و Sub Raid از Raid 1 بروی دیسک ها استفاده می کند. نیمی از دیسک ها Raid 0  و نیمی رید Raid 1 می شوند و تحمل خطا بسیار بالا می باشد. همچنین نسبت به رید های 0 , 1 و 5  از امنیت بالاتری برخوردار است.

بیشتر این نوع پیکربندی در بانک های اطلاعاتی مورد استفاده قرار می گیرید.

رید 50

این نوع پیکربندی نیز بصورت ترکیبی می باشد که متشکل از Raid 0 و Raid 5 می باشد. حداقل 6 عدد  دیسک مورد نیاز می باشد و نحوه پیکربندی مشابه با دیگر رید های ترکیبی می باشد. و از Main Raid و Suba Raid که ترکیب Raid 0 و Raid 5 می باشد استفاده می کند. در این پیکربندی تحمل خطا و سرعت بستگی به استفاده از رید های  0 و 5 است و هرچه کمتر از Sub Raid یا رید 5 استفاده شود سرعت در این پیکربندی بالاتر می رود.  ولی شامل هزینه سنگینی می باشد که برای سازمان های کوچک به صرفه نمی باشد .

این پیکربندی نیز بیشتر برای بانک های اطلاعاتی مورد استفاده قرار می گیرد.

رید 60

این نوع Raid  نیز مثل Raid 50 می باشد و تفاوت آن فقط در ترکیب رید ها می باشد  و از رید 0 و 6 استفاده می کند.در این مدل نیاز به 8 عدد هاردیسک می باشد  و برای سازمان های کوچک به صرفه نمی باشد.

قبل از انتخاب سطح RAID، این موارد را در نظر بگیرید

انتخاب RAID مناسب، فقط به سرعت یا امنیت بیشتر خلاصه نمی‌شود. نوع کاربری سرور، تعداد هارد دیسک، بودجه، میزان اهمیت اطلاعات و حتی امکان توسعه در آینده، همگی در انتخاب سطح RAID تأثیرگذار هستند. به همین دلیل، کارشناسان معمولاً قبل از پیشنهاد RAID، ابتدا نیازهای واقعی سازمان را بررسی می‌کنند. شما هم قبل از تصمیم‌گیری، به سؤال‌های زیر پاسخ دهید.

۱. قرار است سرور چه کاری انجام دهد؟

• فایل سرور
• مجازی‌سازی
• دیتابیس
• بکاپ
• آرشیو
• دوربین مداربسته
• میزبانی وب

۲. اگر یکی از هاردها خراب شود، سرور باید بدون توقف به کار خود ادامه دهد؟

۳. سرعت برای شما مهم‌تر است یا امنیت اطلاعات؟

گاهی بیشترین سرعت اولویت دارد و گاهی حفظ اطلاعات، حتی اگر کمی از کارایی سیستم کاسته شود.

۴. چند هارد دیسک در اختیار دارید یا قصد نصب آن را دارید؟

برخی سطوح RAID حداقل به ۳، ۴ یا حتی ۸ دیسک نیاز دارند؛ بنابراین تعداد هاردها می‌تواند انتخاب شما را محدود کند.

۵. بودجه شما چقدر است؟

بعضی RAIDها به هارد دیسک بیشتری نیاز دارند و هزینه نهایی راه‌اندازی را افزایش می‌دهند. اگر بودجه محدود باشد، شاید گزینه‌ای مانند RAID 5 انتخاب منطقی‌تری نسبت به RAID 10 باشد.

اگر قصد راه‌اندازی فایل سرور دارید

RAID 5 معمولاً انتخاب مناسبی است؛ زیرا تعادل خوبی بین ظرفیت ذخیره‌سازی، کارایی و تحمل خرابی یک دیسک ایجاد می‌کند. به همین دلیل، در بسیاری از فایل‌سرورها و سرورهای اشتراک فایل از این سطح RAID استفاده می‌شود.

اگر از SQL Server یا Oracle استفاده می‌کنید

RAID 10 معمولاً بهترین گزینه است، زیرا این نوع بار کاری به سرعت بالای خواندن و نوشتن و تأخیر پایین نیاز دارد. ترکیب Striping و Mirroring باعث می‌شود عملکرد و پایداری به‌طور هم‌زمان حفظ شود.

اگر سرور مجازی‌سازی (VMware یا Hyper-V) راه‌اندازی می‌کنید

در محیط‌های مجازی‌سازی، چندین ماشین مجازی به‌صورت هم‌زمان به فضای ذخیره‌سازی دسترسی دارند. به همین دلیل RAID 10 معمولاً عملکرد بهتری نسبت به RAID 5 ارائه می‌دهد، هرچند هزینه بیشتری نیز دارد.

اگر اطلاعات آرشیوی یا بکاپ نگهداری می‌کنید

در این سناریو امنیت اطلاعات اهمیت بیشتری نسبت به سرعت دارد. RAID 6 با امکان تحمل خرابی هم‌زمان دو دیسک، گزینه‌ای مناسب برای نگهداری داده‌های ارزشمند و آرشیوی محسوب می‌شود.

اگر فقط سیستم‌عامل یا سرویس‌های سبک را اجرا می‌کنید

برای نصب سیستم‌عامل و سرویس‌هایی که فضای ذخیره‌سازی زیادی نیاز ندارند، RAID 1 معمولاً انتخابی اقتصادی و مطمئن است و در صورت خرابی یکی از دیسک‌ها، دسترسی به اطلاعات حفظ می‌شود.

اگر فقط به بیشترین سرعت نیاز دارید

اگر داده‌ها موقتی هستند یا از آن‌ها نسخه پشتیبان جداگانه تهیه می‌کنید، RAID 0 می‌تواند بیشترین کارایی را در اختیار شما قرار دهد. البته باید توجه داشت که خرابی تنها یک دیسک می‌تواند باعث از بین رفتن کل اطلاعات شود.

هیچ سطح RAID را نمی‌توان بهترین گزینه برای همه کاربران دانست. انتخاب صحیح زمانی انجام می‌شود که نوع Workload، تعداد دیسک‌ها، بودجه و میزان اهمیت اطلاعات به‌صورت هم‌زمان در نظر گرفته شوند.

کنترلر سرور HPE چیست و چه کاری انجام می دهد؟

برای استفاده مناسب از RAID ها در سرورهای HP باید از رید کنترلر استفاده کنید. در واقع این نوع کنترلرها به عنوان واسط عمل کرده تا بتوانند ارتباط بین هارد دیسک ها با پردازنده و سیستم عامل را به خوبی برقرار کنند. در سرورهای HPE پیکربندی RAID توسط این قطعات سخت افزاری فراهم می شود. رید کنترلر سرور HPE به عنوان یک قطعه سخت افزاری در تمامی مدل های سرورهای HPE قرار گرفته است  و باید به این نکته اشاره شود که شرکت HP یکی از قدیمی ترین شرکت ها در زمینه استفاده از سیستم های RAID بوده و سرورهای این مجموعه از سال 1989 تا به امروز از این قابلیت ها استفاده می‌کرده‌اند. رید کنترلر سرور HPE می توانند از تمامی مدل های رید 0 تا 6 و حتی RAID های ترکیبی مانند 10 و 50 و 60 پشتیبانی کنند.

انواع کنترلر در سرور HPE DL380 G10 و استفاده از قابلیت Smart Array HPE

سرور HPE DL380 G10 که نام کامل آن HPE ProLiant DL380 Gen10 یکی از محبوب ترین مدل های سرور تولید شده توسط شرکت HPE است. یکی از ویژگی‌های این سرور این است که رید کنترلر در سرور می تواند خاموش باشد  و در نتیجه فرایند RAID کردن هارد دیسک ها به صورت نرم افزاری انجام شود.

البته در این حالت سرور باید در حالت uefi بوت شود تا بتواند در حالت نرم افزاری فرایند RAID کردن هارد دیسک ها را انجام دهد. برای انجام این کار باید به بایوس سرور رفته و برای رفتن به بایوس می توانید بعد از ریستارت کردن سرور کلید f9 را فشار داد و وارد بایوس سرو شوید و به آدرس زیر بروید:

System Configuration > BIOS/Platform Configuration (RBSU) > Storage Options > SATA Controller Options > Embedded SATA Configuration > Smart Array SW RAID Support

سپس کلید Enter را بزنید و تنظیمات مربوط به رید کردن از طریق نرم افزار را انجام دهید. در نهایت با فشار دادن کلید F12 تنظیمات انجام شده را ذخیره و از محیط بایوس خارج شوید.

انواع کنترلر رید در سرور اچ پی 

همچنین شما می توانید از کنترلر سخت افزاری قرار داده شده در این سرور هم استفاده کنید. به صورت پیش فرض کنترلر HPE Dynamic Smart Array S100i در این مدل سرور قرار داده شده است که از هارد دیسک های SATA پشتیبانی می کند. این رید کنترلر سرور می تواند تا سرعت 12 گیگابایت خواندن و نوشتن اطلاعات را در هر دو حالت SAS و SATA برای شما فراهم کند. این کنترلر می تواند از طیف گسترده RAID ها پشتیبانی کند. مدل هایی مانند Controller P408i و Controller P816i تنها نمونه ای از این طیف گسترده هستند.

کنترلر هایی که در سرور DL380 G10 پشتیبانی می‌شود به صورت زیر است:

• HPE Smart Array S100i SR Gen10 SW RAID
• HPE Smart Array E208i-a SR Gen10 Controller
• HPE Smart Array E208i-p SR Gen10 Controller
• HPE Smart Array E208e-p SR Gen10 Controller
• HPE Smart Array P408i-a SR Gen10 Controller
• HPE Smart Array P408i-p SR Gen10 Controller
• HPE Smart Array P408e-p SR Gen10 Controller
• HPE Smart Array P816i-a SR Gen10 Controller

جدول مقایسه کنترلرهای RAID در سرورهای HPE

S100i یا P408i؟ کدام RAID Controller برای شما مناسب‌تر است؟

یکی از رایج‌ترین سؤال‌ها هنگام خرید سرورهای HPE، انتخاب بین کنترلر HPE Smart Array S100i و HPE Smart Array P408i است. اگرچه هر دو امکان ایجاد RAID را فراهم می‌کنند، اما از نظر معماری، عملکرد و کاربرد تفاوت‌های قابل‌توجهی دارند. انتخاب نادرست کنترلر می‌تواند باعث محدود شدن کارایی سرور یا افزایش هزینه‌های غیرضروری شود.

اگر S100i را انتخاب کنید.

کنترلر S100i یک راهکار RAID نرم‌افزاری (Software RAID) است که برای سرورهای کوچک و بارهای کاری سبک طراحی شده است. این کنترلر برای راه‌اندازی سیستم‌عامل، فایل‌سرورهای کم‌ترافیک یا سرویس‌هایی که فشار زیادی روی فضای ذخیره‌سازی وارد نمی‌کنند، گزینه مناسبی محسوب می‌شود.

از آنجا که بخشی از پردازش‌های RAID توسط پردازنده اصلی سرور انجام می‌شود، در Workloadهای سنگین ممکن است عملکرد آن نسبت به کنترلرهای سخت‌افزاری کاهش پیدا کند.

S100i انتخاب مناسبی است اگر:

• بودجه محدودی دارید.
• از هاردهای SATA استفاده می‌کنید.
• تعداد کاربران یا حجم تراکنش‌ها کم است.
• سرور برای سرویس‌های سبک یا نصب سیستم‌عامل استفاده می‌شود.

اگر P408i را انتخاب کنید.

کنترلر P408i یک RAID سخت‌افزاری (Hardware RAID) از خانواده HPE Smart Array است که برای محیط‌های حرفه‌ای و سازمانی طراحی شده است. این کنترلر پردازش عملیات RAID را به‌صورت مستقل انجام می‌دهد و با پشتیبانی از حافظه Cache، عملکرد بسیار بهتری در عملیات خواندن، نوشتن و بازسازی (Rebuild) آرایه‌های RAID ارائه می‌کند.

به همین دلیل، در سرورهایی که بار کاری بالایی دارند، استفاده از P408i باعث افزایش کارایی و پایداری سیستم می‌شود.

P408i انتخاب مناسبی است اگر:

• از SQL Server، Oracle یا سایر پایگاه‌های داده استفاده می‌کنید.
• قصد راه‌اندازی VMware، Hyper-V یا سایر پلتفرم‌های مجازی‌سازی را دارید.
• تعداد زیادی کاربر به‌طور هم‌زمان به سرور متصل می‌شوند.
• از هاردهای SAS یا SSDهای Enterprise استفاده می‌کنید.
• سرعت، پایداری و قابلیت اطمینان برای شما اهمیت بالایی دارد.

در نهایت کدام کنترلر را انتخاب کنیم؟

اگر سرور شما برای یک کسب‌وکار کوچک، فایل‌سرور ساده یا اجرای سرویس‌های سبک استفاده می‌شود، S100i معمولاً پاسخگوی نیاز شما خواهد بود و هزینه کمتری نیز دارد.

اما اگر قرار است سرور میزبان ماشین‌های مجازی، پایگاه‌های داده، نرم‌افزارهای سازمانی یا Workloadهای سنگین باشد، P408i انتخاب حرفه‌ای‌تر و آینده‌نگرانه‌تری است. هرچند هزینه اولیه آن بیشتر است، اما به دلیل عملکرد بهتر، مدیریت پیشرفته‌تر RAID و کارایی بالاتر در محیط‌های پرترافیک، در بسیاری از پروژه‌های سازمانی ارزش سرمایه‌گذاری را دارد.

جمع‌بندی

انتخاب سطح RAID و RAID Controller مناسب، یکی از مهم‌ترین تصمیم‌ها هنگام راه‌اندازی یا ارتقای سرورهای HPE است. هر سطح RAID برای سناریوی خاصی طراحی شده و نمی‌توان یک گزینه را بهترین انتخاب برای همه کاربران دانست. عواملی مانند نوع Workload، تعداد هارد دیسک، بودجه، میزان اهمیت اطلاعات و نیاز به دسترس‌پذیری، همگی در انتخاب RAID مناسب تأثیرگذار هستند.

اگر هدف شما دستیابی به بیشترین سرعت است، RAID 0 و RAID 10 عملکرد بهتری ارائه می‌دهند. اگر حفظ اطلاعات و تحمل خرابی دیسک اولویت دارد، RAID 5 یا RAID 6 گزینه‌های مناسب‌تری هستند. همچنین برای محیط‌های حرفه‌ای مانند مجازی‌سازی، پایگاه‌های داده و بارهای کاری سنگین، استفاده از یک RAID Controller سخت‌افزاری مانند سری HPE Smart Array P معمولاً کارایی و پایداری بالاتری نسبت به راهکارهای نرم‌افزاری فراهم می‌کند.

در نهایت، انتخاب صحیح تنها به نوع RAID محدود نمی‌شود؛ بلکه سازگاری کنترلر با نسل سرور، نوع هارد دیسک (SATA، SAS یا NVMe) و برنامه توسعه آینده زیرساخت نیز باید در نظر گرفته شود. بررسی این موارد پیش از خرید، علاوه بر افزایش کارایی، از تحمیل هزینه‌های اضافی در آینده جلوگیری می‌کند.

اگر برای انتخاب RAID مناسب، RAID Controller سازگار با سرور HPE یا پیکربندی ذخیره‌سازی نیاز به راهنمایی دارید، کارشناسان تجارت سرور پارسه می‌توانند با بررسی نیازهای فنی و بودجه سازمان شما، مناسب‌ترین راهکار را پیشنهاد دهند تا سرور با حداکثر کارایی، امنیت و قابلیت اطمینان راه‌اندازی شود.