Аппаратный RAID против программного RAID: плюсы и минусы для каждого

Избыточный массив независимых дисков (RAID) — это метод виртуализации независимых дисков в один или несколько массивов для повышения производительности, возможностей, отказоустойчивости и надежности. Эта группировка дисков в логические массивы может быть достигнута с помощью аппаратной или программной реализации. Чтобы получить обзор уровней RAID, ознакомьтесь с нашей недавней статьей здесь, на TechGenix. В этой статье давайте подробно рассмотрим, что такое аппаратный или программный RAID, включая преимущества и недостатки каждого из них, и оценим, какой из них лучше для вас.

Аппаратный RAID

Аппаратный RAID — это реализация, в которой все диски подключаются к устройству, называемому RAID-контроллером, которое вставляется в слот PCI на материнской плате. Эти контроллеры RAID физически управляют массивом RAID и поддерживают все уровни RAID и пользовательские конфигурации. В некоторых случаях эти RAID-контроллеры представляют собой уменьшенные версии компьютеров, поскольку они поставляются с выделенными процессорами для выполнения своих функций.

Основная роль RAID-контроллера — управлять этими независимыми дисками и представлять их компьютеру как одну или несколько логических единиц.

В аппаратной реализации существует два типа RAID-контроллеров, а именно:

• На основе шины: эти контроллеры по большей части поставляются с материнской платой и используются для управления младшими уровнями RAID.
• Карточные и интеллектуальные контроллеры: в основном они предназначены для высокопроизводительных систем и обычно устанавливаются в отдельной коробке, поскольку они поставляются с выделенными процессорами. Очевидно, что они дороже и сложнее в установке по сравнению с установкой на основе шины.

Важно отметить, что RAID-контроллеры менее гибкие. Например, контроллер RAID, предназначенный для реализации RAID 0, не будет хорошо работать в системах RAID, разработанных для обеспечения отказоустойчивости. Кроме того, микросхемы контроллеров, разработанные для систем IDE, не работают в системах SCSI, хотя крупные производители, такие как Intel, разрабатывают некоторые версии контроллеров RAID, которые хорошо работают со всеми типами дисков.

Теперь, когда у нас есть хорошее представление об аппаратном RAID, давайте посмотрим на его преимущества и недостатки.

Преимущества аппаратного RAID

Некоторые из преимуществ аппаратного RAID:

• Значительно повышает производительность системы, особенно в устаревших системах с ограниченными возможностями повышения вычислительной мощности.
• Меньшая нагрузка на систему во время резервного копирования и восстановления.
• Дает гибкость для добавления любой конфигурации RAID, которую в противном случае было бы сложно реализовать, используя только материнскую плату.
• Защищает от потери или повреждения данных, которые могут возникнуть при отключении питания во время резервного копирования данных.
• Хорошо работает со всеми типами дисков.
• Он может работать в режиме обратной записи, если у него есть батарея.

Недостатки аппаратного RAID

Недостатки аппаратного RAID:

• Более дорогой в реализации, так как вам придется инвестировать в новое аппаратное оборудование.
• Когда RAID-контроллер выходит из строя, вам необходимо заменить его аналогичным контроллером, чтобы не прерывать работу.

Таким образом, это преимущества и недостатки аппаратного RAID.

Теперь перейдем к программному RAID.

Программный RAID

Программный RAID — это реализация, которая использует возможности операционной системы через программное обеспечение или драйвер RAID для реализации RAID. Он не требует дополнительного оборудования.

Программное обеспечение RAID взаимодействует с дисками через локальные интерфейсы и адаптеры и, как правило, имеет более высокий уровень совместимости с различными системами.

Преимущества программного RAID

Некоторые из ключевых преимуществ программного RAID:

• Это дешево реализовать.
• Один и тот же драйвер RAID можно использовать во многих системах, использующих одну и ту же операционную систему.
• Изменение конфигурации уровней RAID возможно без каких-либо ограничений.

Недостатки программного RAID

Программный RAID также имеет свои недостатки.

• Имеет тенденцию быть медленнее, поскольку разделяет вычислительную мощность операционной системы.
• Хорошо работает только на одном типе операционной системы, поэтому его нельзя реализовать для дисков, которые совместно используются разными операционными системами.
• Замена неисправного диска — сложный процесс.
• Очень уязвим для вирусов, незащищен при загрузке и создает проблемы с целостностью данных из-за сбоев системы.

Таким образом, это преимущества и недостатки программного RAID.

Итак, какой из двух лучше?

Аппаратный и программный RAID

До сих пор мы видели две реализации RAID, а также преимущества и недостатки каждой из них. Теперь возникает важный вопрос — какой из двух лучше?

Ответ зависит от уровня RAID, бюджета, неоднородности ваших систем и многого другого.

Давайте рассмотрим разные сценарии, чтобы увидеть, какой из двух будет хорошо работать в каждом из них.

Малобюджетный

Если у вас ограниченный бюджет или вы хотите изучить влияние RAID на производительность или отказоустойчивость, выберите программный RAID, поскольку он намного дешевле аппаратного RAID и может быть реализован в нескольких системах.

Конечно, имеет смысл иметь долгосрочный план, учитывая, что программный RAID имеет много ограничений.

Реализация RAID 0 или 1

Если вы хотите внедрить уровни RAID 0 или RAID 1, не будет существенной разницы между аппаратными и программными реализациями RAID. Итак, рассмотрите другие ограничения, такие как ваш бюджет и неоднородность ваших систем, чтобы выбрать одно из них.

Реализация RAID 5 или 6

С другой стороны, если вы хотите внедрить высокоуровневую реализацию RAID, такую как RAID 5 или 6, лучше всего подойдет аппаратный RAID, поскольку он обеспечивает более высокую производительность. Кроме того, уровни RAID, такие как RAID 10, не поддерживаются программно, поэтому для таких пользовательских конфигураций используйте аппаратные реализации.

Неоднородность ваших систем

Если все ваши системы работают на одной и той же операционной системе и если вы хотите реализовать более низкие уровни RAID, выберите программную реализацию. Но если вам нужно управлять дисками, которые совместно используются операционными системами, вам подойдет аппаратный RAID.

В общем, аппаратный RAID лучше, потому что он дает больше гибкости для настройки пользовательских уровней RAID и обеспечивает лучшую производительность. Его проще настраивать, заменять и управлять им по сравнению с программным RAID, и это, несомненно, лучший выбор, если позволяет ваш бюджет.

Гибридный RAID

Когда мы подойдем к концу этого обсуждения, мы поговорим о программном RAID с аппаратной поддержкой, который, по сути, является программно-управляемой реализацией, но поставляется с дополнительным оборудованием для преодоления некоторых проблем, связанных с чисто программной реализацией. Например, RAID BIOS встроен в материнскую плату, чтобы обеспечить резервирование при включении системы и предотвратить возможность повреждения данных. Кроме того, он лучше работает в разных операционных системах.

Преимущества

Преимущества гибридного RAID:

• Не слишком дорого и доступно для большинства малых и средних предприятий.
• Обеспечивает защиту от сбоев загрузки, которые могут возникнуть из-за ошибок носителя или даже сбоев загрузки.
• Поставляется со специальным графическим интерфейсом для поддержки RAID.
• Хорошо работает в нескольких операционных системах.

Недостатки

Недостатки:

• На сервер ложится дополнительная нагрузка, что, в свою очередь, может сказаться на его производительности.
• Уязвим к вирусам.
• Для более новых версий операционных систем может потребоваться регулярное обновление драйверов.

Как видите, гибридный RAID не является идеальным решением, но вместо этого действует как мост между аппаратной и программной реализацией и хорошо работает, если у вас ограниченный бюджет и вы хотите избежать некоторых ловушек, связанных с программной реализацией..

Аппаратный RAID или программный RAID? Зависит от ваших целей

В заключение, RAID можно реализовать с помощью выделенного RAID-контроллера, называемого аппаратным RAID, или с помощью программного обеспечения или драйвера, называемого программным RAID. У обоих есть свои сильные и слабые стороны, поэтому правильная реализация зависит от ваших целей, бюджета, характера систем, уровня RAID и других соответствующих факторов.

Однако в целом аппаратная реализация обеспечивает более высокую производительность, дает больше гибкости для настройки уровней RAID и хорошо работает во всех системах, даже если она дороже, чем программный RAID. Напротив, гибридный RAID может занять промежуточное положение между чисто программной и аппаратной реализацией.

Какой из двух вы предпочитаете и почему? Пожалуйста, дайте нам знать в комментариях.