كيف تختار مستوى RAID لقواعد البيانات والأجهزة الافتراضية وخوادم الملفات ومستودعات النسخ الاحتياطي

يعتمد مستوى RAID المناسب على وظيفة الخادم. فقاعدة البيانات التي تكتب كتلًا صغيرة عشوائية طوال اليوم تحتاج إلى شيء مختلف عن مستودع نسخ احتياطي يكتب ملفات كبيرة متتابعة ليلًا. يحوّل هذا الدليل إرشادات RAID الواردة في أدلة متحكمات Dell PERC وHPE Smart Array وMR إلى قرار عملي لأكثر أعباء العمل شيوعًا على خوادم PowerEdge وProLiant.

ماذا توصي الشركات المصنعة

يقول دليل متحكمات HPE إن اختيار RAID يقوم على ثلاثة احتياجات: مستوى تحمل الأعطال المطلوب، وأداء الكتابة المطلوب، والسعة القابلة للاستخدام التي تحتاجها. ثم يربط المستويات بهذه الاحتياجات:

• RAID 1/10 Triple: لتحمل الأعطال وأداء الكتابة.
• RAID 6/60: لتحمل الأعطال والسعة.
• RAID 1/10: لأداء الكتابة.
• RAID 5/50: للسعة القابلة للاستخدام.

ويعطي دليل Dell PERC 11 أمثلة: RAID 1 لقرص إقلاع بسيط، وRAID 5 أو 6 لخوادم الملفات والويب (قراءة وكتابة متتابعة للملفات)، وRAID 10 لقواعد البيانات التعاملية (قراءة وكتابة عشوائية صغيرة).

جدول القرار حسب عبء العمل

كلفة الكتابة تحسم معظم تصاميم قواعد البيانات والأجهزة الافتراضية

يذكر دليل HPE عدد عمليات القرص الناتجة عن كل عملية كتابة من الخادم: 1 في RAID 0، و2 في RAID 1/10، و3 في RAID 1/10 Triple، و4 في RAID 5، و6 في RAID 6. لنفترض أن قاعدة بيانات تحتاج 2,000 عملية كتابة عشوائية في الثانية: في RAID 10 يجب أن تتحمل الأقراص نحو 4,000 عملية في الثانية، وفي RAID 5 نحو 8,000، وفي RAID 6 نحو 12,000. أي أنك تحتاج أقراصًا أكثر أو أسرع لتحقيق معدل الكتابة نفسه مع RAID التكافؤ.

المتحكم الذي يملك ذاكرة كتابة مؤقتة محمية يستطيع امتصاص الدفعات المفاجئة ودمج الكتابات الصغيرة، فيقل أثر هذه الكلفة عمليًا. شرحنا طريقة عمل ذلك ولماذا تحتاج الذاكرة إلى بطارية أو حزمة طاقة سليمة في ذاكرة Write-Back مقابل Write-Through.

قواعد البيانات والتطبيقات التعاملية

• اجعل RAID 10 هو الخيار الافتراضي. تصفه HPE بأنه أعلى أداء كتابة بين الإعدادات المتحملة للأعطال، ويتحمل عدة أعطال ما دام لا يوجد قرصان معطلان في الزوج المتطابق نفسه.
• حيث يدعم المتحكم ذلك (HPE Smart Array P-class SR Gen10 وSR Gen10 Plus وSR Gen11)، يحتفظ RAID 10 Triple بثلاث نسخ، وتصفه HPE بأنه أعلى حماية للبيانات، مقابل ثلث السعة فقط.
• يحتاج RAID 10 إلى عدد زوجي من الأقراص، وخطط للسعة على أنها نصف السعة الخام.

مضيفات المحاكاة الافتراضية

يحذر دليل Dell PERC 11 من أن إعدادات المشرف الافتراضي التي تشغّل أعباء عمل متعددة على مصفوفة RAID واحدة قد تعاني من تراجع الأداء أو زيادة زمن الاستجابة، لأن إدخال وإخراج كل جهاز افتراضي يصل إلى المصفوفة على شكل عمليات عشوائية. وتقترح Dell تشغيل أعباء أقل لكل مصفوفة، أو مصفوفات وأقراص منفصلة لكل عبء، مع إبقاء Write-Back وRead-Ahead على الأقراص الدوارة أو استخدام SSD للعمليات العشوائية. كما تقلل العمليات الخلفية مثل التهيئة وفحص الاتساق وإعادة البناء من الأداء أثناء تشغيلها.

عمليًا يعني ذلك فصل إقلاع المشرف الافتراضي عن مخازن البيانات (راجع أقراص الإقلاع المخصصة)، ووضع أجهزة قواعد البيانات على RAID 10 بينما يمكن وضع الأجهزة العامة على مجموعة RAID 6 أكبر. ولتحجيم بقية المضيف راجع تحجيم الخوادم للمحاكاة الافتراضية.

خوادم الملفات والويب ومستودعات النسخ الاحتياطي

هذه الأعباء تفضّل السعة، لذا يناسبها RAID التكافؤ. وهناك عبارتان من المصنعين ترجّحان RAID 6 مع الأقراص الكبيرة:

• Dell: يحمي RAID 6 من تعطل قرصين ومن تعطل قرص أثناء إعادة بناء قرص آخر.
• HPE: تستغرق إعادة بناء RAID 5 أو RAID 6 عادة نحو 15 إلى 30 ثانية لكل غيغابايت، حسب حمل الإدخال والإخراج وعدد الأقراص وأولوية إعادة البناء وأداء الأقراص. لذلك تبقى الأقراص الكبيرة في حالة متدهورة مدة طويلة. راجع زمن إعادة البناء ومخاطرها.

وتذكر HPE أيضًا أن تحمل الأعطال في RAID 5 و50 و6 و60 يقل كلما كبرت المصفوفة. وفي المستودعات الكبيرة جدًا يرفع RAID 60 بعدد أكبر من مجموعات التكافؤ مستوى تحمل الأعطال على حساب السعة.

مستودع النسخ الاحتياطي على RAID 6 يبقى نسخة واحدة فقط. احتفظ بنسخة أخرى على الأقل في مكان آخر، كما في استراتيجية 3-2-1.

تحقق من المتحكم وعدد الأقراص

• المتحكمات الأساسية تدعم مستويات أقل؛ فمثلًا يدعم Dell PERC H355 وH350 المستويات 0 و1 و10 فقط. القائمة الكاملة لكل عائلة متحكمات موجودة في شرح مستويات RAID.
• يحتاج RAID 5 إلى 3 أقراص، وRAID 6 إلى 4، وRAID 50 إلى 6، وRAID 60 إلى 8. وتشترط HPE أن يقبل عدد الأقراص في RAID 50/60 القسمة تمامًا على عدد مجموعات التكافؤ.
• استخدم نوعًا واحدًا من الأقراص في كل مصفوفة: لا تدعم Dell ولا HPE وضع أقراص HDD وSSD في القرص الافتراضي أو المصفوفة نفسها.

الأسئلة الشائعة

هل RAID نسخة احتياطية؟

لا. يبقي RAID وحدة التخزين تعمل رغم تعطل الأقراص، لكنه ينسخ الحذف والتلف فورًا. يطلب دليل HPE التأكد من وجود نسخة احتياطية حديثة وصالحة للمصفوفة قبل استبدال الأقراص.

RAID 5 أم RAID 6 لخادم ملفات بأقراص صلبة كبيرة؟

RAID 6 إذا كان المتحكم يدعمه. تنص Dell على أن RAID 6 أكثر فاعلية من القرص الاحتياطي الساخن عند وجود مصفوفة واحدة، ويُظهر تقدير HPE لزمن إعادة البناء طول المدة التي يبقى فيها القرص الكبير معرضًا للخطر أثناء إعادة بناء RAID 5.

قائمة التحقق

• صنّف كل عبء عمل: عشوائي أم متتابع، والأولوية للأداء أم للسعة.
• قواعد البيانات: RAID 10. الملفات والويب والنسخ الاحتياطي: RAID 6 (أو RAID 5 في المصفوفات الصغيرة). البيانات المؤقتة: RAID 0.
• احسب عمليات القرص المطلوبة باستخدام كلفة الكتابة (2 أو 4 أو 6 لكل كتابة).
• افصل الإقلاع عن البيانات، والأجهزة الافتراضية المزدحمة عن العامة قدر الإمكان.
• تأكد من دعم المتحكم وقواعد عدد الأقراص قبل طلب الأقراص.
• احتفظ بنسخ احتياطية خارج المصفوفة.

تستطيع Skyline توريد خوادم Dell وHPE وHuawei وإعدادها وصيانتها ضمن عقد صيانة سنوي (AMC). تواصل معنا.