SMART ARRAY اچ پی چیست؟

فناوری Smart Array نخستین بار از سوی شرکت بزرگ HPE که تولید کننده بزرگ سرور و تجهیزات شبکه محسوب می شود ، عنوان شد . در این مقاله سعی داریم اطلاعات کاملی پیرامون این موضوع که Smart Array چیست، بپردازیم. با ما همراه باشید. پیش از آن‌که بدانیم Smart Array چیست، لازم است به معرفی Raid Controller در سرور بپردازیم.

رید کنترلر (Raid Controller) چیست؟

امروزه با  نیاز روز افزون به ذخیره‌سازی اطلاعات، توجه تکنولوژی‌ها به سمت و سوی رفع این نیاز همراه با ارائه بالاترین سرعت و امنیت منعطف شده است. کنترلر یکی از قطعات سرور است که قابلیت درایوهای فیزیکی را مدیریت می‌کند و می‌تواند به سرورها کمک کند تا به صورت پایدار به ارائه سرویس بپردازند. ارتباط بین هارد با CPU و سیستم عامل با استفاده از کنترلرها صورت می‌گیرد. کنترلرهای ذخیره‌ساز تحت عنوان ریدکنترلر (RAID Controller) شناخته شده‌اند که علت این نامگذاری قابلیت‌های RAID سخت‌افزاری است که توسط این کنترلرها ارائه می‌شود. در کنار RAIDهای سخت افزاری، کنترلرها در بعضی از سرورها از RAID نرم‌افزاری بهره‌مندند که در سرور تعبیه شده است. قابلیت RAID در سرورهای زیادی وجود ندارد و به اصطلاح خاموش است به این ترتیب تنها به صورت تعدادی هارد نمایش داده می‌شود و مدیریت افزونگی دیتا در لایه نرم‌افزاری توسط نرم‌افزاری که روی سرور انجام می‌شود، صورت می‌گیرد .

کنترلرهای HP قادر هستند به نیازهای ابتدایی و اصلی ذخیره سازها  پاسخ دهند. این نیازها عبارتند از:

• ارتقای ظرفیت
• افزایش کارایی
• دسترسی آسان و سریع به داده
• ارائه قابلیت مدیریت

معرفی فناوری HPE Smart Array

فناوری Smart Array اچ پی همزمان با ارائه کنترلرهای HP نسل 10 برای نخستین بار مطرح شد. در واقع کنترلرهای Smart Array نامی است که HP به رید کنترلرهای نسل 10 خود که جدیدترین کنترلرهای عرضه شده از این شرکت هستند، داده است. شرکت HP که به عنوان یکی از پیشگامان عرضه سیستم‌های RAID، موفق شده است با توسعه  آن، در زمینه ذخیره‌سازی راهکارهای کاملی ارائه دهد. HPE Smart Array Controller که کنترلرهای آرایه هوشمند HP هستند، از قابلیت پشتیبانی از همه سطوح RAID یعنی 0، 1، 5، 6، 10، 50 و 60 برخوردارند. کنترلرهای Smart Array ضمن محافظت از اطلاعات، می‌توانند بدون این‌که دسترسی به داده‌ها با اختلال یا وقفه مواجه شود، آرایه را اصلاح کنند. و با برخورداری از Cash، درایو و پردازنده می توانند بالاترین سطح کنترل را ارائه دهند.

Raid Controller چه وظایفی دارد؟

به طور کلی می‌توان وظایف Raid Controllerها را به موارد زیر تشریح کرد:

• نظارت روی فعالیت I/O
• پیش‌بینی ایرادهای سیستم
• اصلاح اشکالات
• انجام بازیابی به صورت خودکار
• مدیریت خطا
• محافظت در برابر خرابی

به طور کلی انتقال اطلاعات بین سرور و ذخیره‌ساز خارجی و کنترلرهای HPE Smart Array به طور بی‌وقفه انجام می‌شود. رید کنترلر برای این‌که قادر باشد بالاترین کارایی را در RAID ارائه دهد، از پردازنده و کش و درایو برخوردار است. بین کنترلر و هاردهای سرور چه SAS باشند چه SATA هماهنگی وجود دارد و همین موجب می‌شود تا نرخ خطا و احتمال از دست رفتن داده کاهش یابد. کنترل سیستم RAID نیز توسط موتور رید کنترلر که از چند پردازنده و چند هسته برخوردار است، انجام می‌شود. به کمک این موتور چندهسته‌ای در Smart Array امکان پردازش چند دستور به شکل همزمان فراهم می‌شود و می‌تواند به کمک همین موتور مدیریت سیستم RAID را برعهده بگیرد. فرکانس این پردازنده که به صورت تعبیه شده در کنترلر وجود دارد و به اختصار ROC یعنی RAID-on-Chip است، 600 مگاهرتز است.
کنترلرهای RAID می توانند محافظت از اطلاعات و خاصیت Redundancy را با مجازی‌سازی درایوها به گروه‌های مستقل ارائه دهند. به کمک برنامه Smart Array درخواست‌های سطح بالای read/write به یک فرمان فردی لازم برای RAID Array تبدیل می‌شود. نرم‌افزار RAID وظیفه مدیریت درایوهای منطقی بدون سیستم عامل را بر عهده دارد. بخشی از منابع سرور در اختیار این نرم‌افزار است و می‌تواند روی کارایی تأثیر بگذارد.

بررسی رید کنترلر مخصوص سرورهای نسل 10 اچ پی

ریدکنترلر G10 همزمان با عرضه سرورهای HP G10، به بازار معرفی شده است.

مشخصات ریدکنترلرهای HP G10 (HPE Smart Array G10 Controller)

• ارتقای کارایی
• بالابردن ظرفیت ذخیره‌سازی
• افزایش انعطاف‌پذیری
• ارتقای امنیت

افزون بر موارد گفته شده، کنترلرهای Smart Array اچ پی نسل 10 از قابلیت پشتیبانی از 6/1 میلیون IOPS برخوردار است که اگر بخواهیم با نسل 9 این کنترلرها مقایسه کنیم، باید بگوییم که ضمن صرفه‌جویی در مصرف برق تا 45 درصد، تا 65 درصد نیز کارایی بهتر ارائه می‌دهند. امکان استفاده از HBA و نیز RAID روی یک کنترلر به کمک قابلیت حالت ترکیبی (Mixed Mode) وجود دارد. در کنترلرهای نسل 10 اچ پی، سرعت انجام Parity Initialization برای ایجاد حجم‌های منطقی در RAID سطح 5، 6 ، 50  و 60 بسیار بالاست و زمان ریدبندی در این کنترلرها و در UEFI کاهش پیدا کرده است. در رید سطح 5  و 6 افزایش عملکرد نوشتن تا 25 درصد را شاهد هستیم که مناسب آرشیو و دوربین نظارتی است. کنترلر Smart Array مدل SATA HPE Dynamic Smart Array S100i که در سرورهای نسل 10 اچ پی تعبیه شده‌است، در بوت، دیتا و مدیا کاربرد دارد. چنانچه نیاز داشته باشید امکان استفاده از کنترلرهایی که از سرعت 12Gb/s برخوردارند و قابلیت کار در هر دو حالت HBA و SAS  دارند، برای شما فراهم است.

تشخیص و انتخاب سطح RAID مناسب

با توجه به سطوحی که برای RAID تعریف شده است می بینید که چند گزینه پیش روی شما قرار دارد. برای انتخاب سطح ایده‌آل برای کسب و کار خود، شما می‌بایست نیازهای کاری خود سازمان خود را بشناسید و به میزان کارایی که لازم دارید، آگاه باشید. البته این انتخاب کاملاً به نقش RAID در عملکردی که برای آن تعریف شده است و یا میزان تحمل در برابر خطا و یا هر دو بستگی دارد. در ضمن فراموش نکنید که استفاده از RAID به حالت سخت‌افزاری یا نرم‌افزاری نیز فاکتور اثرگذاری است زیرا قابلیت پشتیبانی از انواع سطوح RAID در حالت نرم افزاری در مقایسه با پایه سخت‌افزاری کمتر است. و در انتخاب نوع سخت‌افزاری RAID نیز، نوع کنترلری که انتخاب می‌کنید، حائز اهمیت است. کنترلرهای مختلف از قابلیت ‌پشتیبانی از سطوح مختلف RAID برخوردارند، ضمن آن‌که تعیین کننده نوع دیسک قابل استفاده در هر آرایه یعنی SATA، SAS یا SSD هستند. توجه داشته باشید که با توجه به نیازهای محیط کاری خود می‌توانید سطح RAID را تغییر دهید بدون این که نگران ایجاد اختلال در دسترسی به اطلاعات باشید.

نام‌گذاری مدل‌های مختلف HPE Smart Array Controllers

هر کدام از مدل‌های کنترلرهای HP که به بازار عرضه شده‌اند از کارایی‌های مختلفی برخوردارند. نام‌گذاری این مدل‌ها به صورت یک کلمه 5 کاراکتری است که کاراکتر ابتدایی همه آن‌ها معمولاً P و سپس یک عدد 3 رقمی و در انتها نیز یک حرف دیگر می‌آید. در این جا بهتر است کاراکترهای نام‌گذاری مدل‌های مختلف کنترلرهای hp پیش از نسل 10 و کنترلرهای Smart array اچ پی نسل 10 را به صورت جداگانه بررسی کنیم.

بررسی نام‌گذاری مدل‌‌های مختلف کنترلرهای پیش از نسل 10 اچ پی

کاراکتر اول: با حروف B، H و P نشان دهنده سری مدل. کاراکتر دوم تا چهارم عدد هستند که در هر جایگاه معنای خودشان را دارند: در جایگاه کاراکتر دوم عدد 2 به مفهوم Base ، عدد 4 به مفهوم Mainstream ، عدد 7 مختص سرورهای تیغه‌ای (blade) و عدد 8 مختص سرورهای رکمونت (DL) و سرورهای ایستاده (ML) است. در جایگاه کاراکتر سوم، عدد 0 به معنای SAS 3G ، عدد 1 به معنای SAS 6G ، عدد 2 به معنای Gb/s ، عدد 3 به معنای SAS 12G with HP Secure encryption و عدد 4 به معنای SAS 12G for G9 است. اعداد در جایگاه کاراکتر چهارم، نوع پورت را مشخص می‌کنند. اگر عدد 0 باشد به معنای پورت داخلی (Internal) است، عدد 1 پورت خارجی (External)، عدد 2 یعنی یک پورت داخلی و دیگری خارجی است، عدد 4 برای سرور Blade 460c و در نهایت عدد 6 برای سرور Blade 660c استفاده می‌شود. کاراکتر پنجم در این نام‌گذاری برای مدیا است و حرف i به مفهوم Integrated، حرف m به مفهوم Mezzanine ، حروف br به معنای Flexible controller for Blade و در نهایت حروف ar به معنای Flexible controller for ML/DL استفاده می‌شود.

بررسی نام‌گذاری مدل‌های کنترلرهای HPE Smart Array نسل 10

کاراکتر اول: نمایش دهنده سری S، E و P است. در ادامه به بررسی هر کدام از سری‌ها می‌پردازیم.

سری S: به معنای رید نرم افزاری (Software RAID) است. از مدل‌های پرکاربرد آن می‌توان کنترلر S100i را نام برد که همراه با معرفی سرورهای نسل 10 اچ پی به عنوان جایگزینی برای کنترلر مدل B140i عرضه شده است. امکان استفاده از این مدل نیز فقط با BIOS در حالت UEFI وجود دارد. کنترلر S100i تنها قابلیت پشتیبانی از درایوهای SATA را دارد و از سرعت 6Gb/s برخوردار است.
سری E: به معنای کنترلرهایEssential هستند که به عنوان جایگزینی برای سری H عرضه شده‌اند. این رید کنترلرها از نوع SAS 12Gb/s و SATA 6Gb/s هستند. این کنترلرها سخت‌افزاری و به صورت ترکیبی است که فاقد کش است و از قابلیت پشتیبانی از رید سطح 1 ، 5 و 10 برخوردارند. همان‌طور که پیش از این گفتیم منظور از حالت ترکیبی (Mixed Mode) امکان استفاده از یک کنترلر به حالت HBA accessed physical drives و هم چنین به حالت RAID protected logical drives به صورت همزمان است. این در حالی است که نسل قبلی فقط امکان استفاه در یک حالت را ارائه می‌داد. ضمن آن‌که این کنترلرها قابلیت کار کردن یا در حالت UEFI یا حالت Legacy را دارند. سری P: منظور کنترلرهای Performance هستند که در مقایسه با نسل قبلی تغییری نداشتند و Mixed Mode عمل می‌کنند. کاراکتر دوم: سری رید کنترلر را مشخص می‌کنند و با یکی از اعداد 1، 2، 4 و 8 نمایش داده می‌شوند. عدد اول در کنترلر بدون تغییر است اما نمایش‌دهنده رده کنترلر هستند و هر چه عدد کوچک‌تر باشد نشان‌دهنده سطح پایین‌تر و کارایی کمتر RAID است در نتیجه عدد 4 و 8 از کش بالاتر برخوردار است و عدد 1 به معنای تعبیه شده روی سرور است وکش ندارد. کاراکتر سوم: تعداد SAS Laneها را مشخص می‌کند و با اعداد 00، 04، 08 و 16 نمایش داده می‌شود. در واقع 4 حالت دارد. به عنوان مثال کنترلر S100i فاقد SAS Lane است و از قابلیت پشتیبانی 14 درایو SATA برخوردار است و نمی‌تواند درایو SAS را پشتیبانی کند.کاراکتر چهارم: نوع پورت را نمایش می‌دهد. حرف i به معنای پورت Internal، حرف e به معنای پورت External، ie به معنای هر دو پورت Internal و External است.
کاراکتر پنجم: شکل رید کنترلر اچ پی (HP RAID Controller) را با حروف a،b، c، mو p مشخص می‌کند. حرف a: به معنای Adaptive RAID on Chip است که به اختصار AROC نوشته می‌شود. اسلات کنترلر ذخیره‌سازی مخصوصی توسط کارت کنترلر اشغال می‌شود و اسلات PCIe در این مدل استفاده نمی‌شود. حرف b: به معنای Blade است و مفهوم آن، این است که کارت کنترلر برای سرورهای تیغه‌ای (Blade) سری C7000 استفاده می‌شود. حرف c: به معنای Synergy و برای HPE Synergy Compute Nodes‌ها مناسب است. حرف m: به معنای Mezzanine است و به مفهوم قابل استفاده بودن روی کاربردهای مختلف است از جمله Synergy، Blades و Storage ها از جمله MSA. حرف p: به معنای PCIe است و مشخص می‌کند که کارت کنترلر برای سرورهای رکمونت و سرورهای ایستاده (DL/ML) روی اسلات PCIe نصب می‌گردد. توجه داشته باشید که در این میان بعضی از کنترلرهای AROC هستند که از گزینه کنترلر LH برخوردارند. این کنترلرها می توانند فقط روی سرورهای DL360 و DL560 اچ پی و فقط در حالتی که قصد نصب دو کارت گرافیک روی آن ها را دارید، قابل استفاده هستند.
کاراکتر ششم: نشان‌دهنده چیپست شرکت است که با حروف SR و MR نمایش داده می‌شود. SR قبل از آن هم در ریدکنترهای HP استفاده شده است. MR چیپست MegaRAID است که تنها در سری‌های P8xx دیده می‌شود. برای انتخاب ریدکنترلر و نیز دریافت مشاوره تخصصی می‌توانید با کارشناسان مجرب ساپراصنعت تماس بگیرید.