Lemeztömb-vezérlő - Disk array controller

A lemeztömb-vezérlő olyan eszköz, amely a fizikai lemezmeghajtókat kezeli és logikai egységként mutatja be a számítógépnek . Szinte mindig hardveres RAID-t valósít meg , ezért néha RAID-vezérlőként emlegetik . Gyakran további lemezes gyorsítótárat is biztosít .

A lemeztömb-vezérlőt gyakran helytelenül rövidítik lemezvezérlővé . A kettőt nem szabad összekeverni, mivel nagyon különböző funkcionalitást nyújtanak.

Elülső és hátsó oldal

A lemeztömb-vezérlő front-end és back-end interfészeket biztosít.

  • A háttér interfész vezérelt lemezekkel kommunikál. Ezért a protokoll általában ATA (más néven PATA), SATA , SCSI , FC vagy SAS .
  • A kezelőfelület kommunikál a számítógép hoszt adapterével (HBA, Host Bus Adapter), és a következőket használja:

Egy vezérlő lehet használni a különböző protokollok back-end és front-end kommunikáció. Sok vállalati vezérlő az FC-t használja a front-end-en, a SATA-t pedig a back-end-en.

Vállalati vezérlők

Fő cikk: Lemeztömb

Egy modern vállalati architektúrában a lemeztömb-vezérlők (néha tárolóprocesszoroknak vagy SP-knek is nevezik őket ) fizikailag független burkolatok részei , például egy tárterület-hálózatba (SAN) vagy hálózati csatolt tároló (NAS) szerverekbe helyezett lemeztömbök .

Ezeket a külső lemeztömböket általában RAID vezérlők, lemezmeghajtók, tápegységek és felügyeleti szoftverek integrált alrendszereként vásárolják meg. A vezérlők feladata, hogy fejlett funkciókat nyújtsanak (ezeket a különböző gyártók másképp nevezik meg):

  • Automatikus feladatátvétel másik vezérlőhöz (átlátszó az adatokat továbbító számítógépek számára)
  • Hosszan futó műveletek, leállás nélkül
    • Új RAID készlet létrehozása
    • A megromlott RAID készlet rekonstruálása (lemezhiba után)
    • Lemez hozzáadása az online RAID készlethez
    • Lemez eltávolítása RAID készletből (ritka funkció)
    • RAID particionálása külön kötetre / LUN-ra
  • Pillanatképek
  • Üzletmenet-folytonossági mennyiségek (BCV)
  • Replikálás távirányítóval ....

Egyszerű vezérlők

Promise Technology ATA RAID vezérlő

Egy egyszerű lemeztömb-vezérlő elfér a számítógép belsejében, akár PCI bővítőkártyaként, akár csak alaplapra építve . Egy ilyen vezérlő a fizikai hely megtakarítása érdekében általában maga biztosítja a host bus adapter (HBA) funkciókat. Ezért néha RAID-adapternek hívják .

2007 februárjától az Intel megkezdte saját Matrix RAID vezérlőjének integrálását az előkelőbb alaplapokba, 4 eszköz és további 2 SATA csatlakozó, valamint összesen 6 SATA kapcsolat (egyenként 3Gbit / s) vezérlését biztosítva. A visszamenőleges kompatibilitás érdekében egy IDE csatlakozó is rendelkezésre áll, amely 2 ATA eszköz (100 Mbit / s) csatlakoztatására képes.

Történelem

Noha a hardveres RAID-vezérlők sokáig rendelkezésre álltak, mindig drága SCSI merevlemezekre volt szükségük, és a szerverek és a csúcskategóriás számítástechnika piacát célozták meg. Az SCSI technológia előnyei között szerepel akár 15 eszköz engedélyezése egy buszon, független adatátvitel, gyorscsere , sokkal magasabb MTBF .

1997 körül az ATAPI-4 (és így az Ultra-DMA-Mode 0 , amely lehetővé tette a gyors adatátvitelt kevesebb CPU kihasználtság mellett) bevezetésével az első ATA RAID vezérlőket PCI bővítőkártyaként vezették be. Ezek a RAID rendszerek a fogyasztói piacra jutottak, ahol a felhasználók a RAID hibatűrését akarták anélkül, hogy drága SCSI meghajtókba fektettek volna be.

Az ATA-meghajtók lehetővé teszik a RAID rendszerek alacsonyabb költségű felépítését, mint az SCSI-vel, de a legtöbb ATA RAID-vezérlőből nincs külön puffer vagy nagy teljesítményű XOR hardver a paritásszámításhoz. Ennek eredményeként az ATA RAID viszonylag gyengén teljesít, mint a legtöbb SCSI RAID vezérlő. Ezenkívül az adatvédelem is sérül, ha nincs akkumulátormentés az áramkimaradás által megszakított írások befejezéséhez.

OS támogatás

Mivel a hardveres RAID-vezérlők összeszedett RAID- köteteket mutatnak be , az operációs rendszerekre nem feltétlenül van szükség az egyes vezérlők teljes konfigurációjának és összeállításának megvalósításához. Nagyon gyakran csak az alapvető szolgáltatásokat valósítják meg a nyílt forráskódú szoftver- illesztőprogramban, a kiterjesztett szolgáltatásokat bináris blobokon keresztül biztosítja közvetlenül a hardvergyártó.

Normális esetben a RAID-vezérlők a BIOS- on keresztül teljesen konfigurálhatók az operációs rendszer indítása előtt, az operációs rendszer indítása után pedig saját konfigurációs segédprogramok állnak rendelkezésre az egyes vezérlők gyártói részéről, mert az egyes vezérlők pontos szolgáltatáskészlete sajátos lehet minden gyártó és termék. Ellentétben a hálózati interfész vezérlők számára Ethernet , amely általában konfigurálható és karbantartását teljes egészében a közös operációs rendszer paradigmák, mint ifconfig a Unix , nincs szükség semmilyen külső eszközök minden gyártó minden egyes RAID vezérlő általában biztosít saját fejlesztésű szoftver eszközök minden egyes operációs rendszer számára, amelyeket támogatni vélnek, biztosítják a szállítók bezárását és hozzájárulnak a megbízhatóság problémáihoz.

Például a FreeBSD -ben az Adaptec RAID vezérlők konfigurációjának eléréséhez a felhasználóknak engedélyezniük kell a Linux kompatibilitási réteget , és az Adaptec Linux eszközeit kell használniuk, ami veszélyeztetheti a beállítások stabilitását, megbízhatóságát és biztonságát, különösen a hosszú távú elképzelést szem előtt tartva. Ez azonban nagymértékben függ a vezérlőtől és attól, hogy rendelkezésre áll-e megfelelő hardverdokumentáció az illesztőprogram megírásához, és egyes vezérlőknek például vannak konfigurációs segédprogramjaik nyílt forráskódú verziói, mfiutil és mptutil a FreeBSD 8.0 (2009) óta elérhető ), valamint mpsutil / mprutil 2015 óta mindegyik csak a saját eszközillesztőit támogatja, ez utóbbi tény hozzájárul a kód duzzadásához .

Néhány más operációs rendszer saját általános keretrendszert vezetett be bármely RAID vezérlővel való interakcióhoz, és eszközöket biztosít a RAID kötet állapotának figyelemmel kísérésére, valamint a meghajtó azonosításának megkönnyítésére a LED villogása, riasztáskezelés, forró tartalék lemez megjelölések és adatmosás révén § RAID from az operációs rendszeren belül, anélkül, hogy újra kell indítania a kártya BIOS-t. Például ezt az eljárást követte az OpenBSD 2005-ben a bio (4) ál-eszköz meghajtóval és a bioctl segédprogrammal, amelyek biztosítják a hangerő állapotát, és lehetővé teszik a LED / riasztás / hotspare vezérlést, valamint az érzékelőkkel (beleértve a meghajtót is) érzékelő ) az egészség ellenőrzésére; ezt a megközelítést a NetBSD később elfogadta és kiterjesztette 2007-ben is.

A bioctl használatával a funkciókészlet szándékosan a lehető legkisebbre csökken , így az egyes vezérlőket ugyanúgy támogathatja az eszköz; a vezérlő kezdeti konfigurációját a kártya BIOS-on keresztül kell végrehajtani, de a kezdeti konfigurálás után minden napi felügyeletnek és javításnak lehetővé kell válnia egységes és általános eszközökkel, amit a bioctl végrehajtani áll.

Hivatkozások

Ez a cikk a Free On-line Dictionary of Computing 2008. november 1-je előtti anyagán alapul, és a GFDL 1.3-as vagy újabb verziójának "relicensing" feltételei szerint épült be .