Intel Matrix Storage Manager vs RAID logiciel Linux

Aperçu

Il existe trois types courants de RAID disponibles :

Software RAID :Cela signifie que votre BIOS et d'autres systèmes d'exploitation pensent que vous avez vraiment deux disques distincts, mais purement au niveau logiciel, votre système d'exploitation utilise un format sur disque spécifique au système d'exploitation pour RAID (mirroring, striping, bits de parité, peu importe) . Tout le traitement est effectué par le processeur sans support matériel.
BIOS RAID :Également connu sous le nom de "Fake RAID" ou "Host RAID", cela signifie que le micrologiciel de votre carte mère (plus précisément, votre contrôleur SATA/SAS) prend explicitement en charge la reconnaissance des périphériques RAID. Au niveau du périphérique logique (lun ), vos multiples disques durs apparaîtront comme un seul disque pour le système d'exploitation. Il s'agit essentiellement du contrôleur SATA/SAS disant "Je n'ai vraiment qu'un seul disque dur. Eh bien, c'est en fait deux, mais chut, c'est juste un, croyez-moi". En d'autres termes, le système d'exploitation peut dire qu'il s'agit d'une configuration RAID, mais que le système d'exploitation * n'est pas responsable du format sur disque de la parité RAID/striping/etc. Cependant, même dans ce mode, le processeur effectue tous les calculs pour les bits de parité et la répartition. La carte mère, le BIOS et le contrôleur SATA ont juste assez de logique pour "combiner" physiquement les périphériques et définir un format sur disque pour le RAID. Mais ils n'ont pas de processeur dédié pour effectuer les calculs et dépendent du logiciel du système d'exploitation pour dire au processeur de les faire, c'est pourquoi vous devez toujours informer Linux de votre BIOS RAID. (Intel Matrix / RST est un type de BIOS RAID).
Hardware RAID :C'est là que vous disposez d'une puce dédiée dont le seul but est de traiter les données nécessaires au RAID. La puce peut être assez puissante; certains contrôleurs RAID matériels ont en fait une puce de type CPU à double cœur, bien qu'elle soit spécifiquement optimisée pour exécuter un système d'exploitation intégré qui est TRÈS rapide pour effectuer des calculs RAID, tels que des bits de parité pour RAID-5 ou une répartition pour RAID -0. Les disques durs sont physiquement câblés dans la carte RAID, qui fournit un contrôleur SATA/SAS, généralement un cache de lecture et d'écriture dans DRAM ou Flash, une file d'attente de commandes native et un processeur central intégré qui effectue les calculs les plus mathématiques. Ces puces matérielles coûtent entre 150 USD au niveau d'entrée et plusieurs milliers pour les fonds de panier RAID des centres de données industriels.

Compatibilité

En général, chaque type de RAID est "lié" à un aspect particulier qui, lorsque cet aspect change, vous rencontrez des problèmes de compatibilité.

Le RAID logiciel est lié au système d'exploitation qui a défini le format RAID. Parfois, entre deux versions différentes du même système d'exploitation, le format RAID sera brisé, entraînant une incompatibilité. Bien qu'il soit conceptuellement possible que n'importe quel format RAID logiciel soit pris en charge par n'importe quel autre système d'exploitation, puisqu'il s'agit juste d'un logiciel , en pratique, la plupart des systèmes d'exploitation présentent des formats RAID incompatibles que seul ce système d'exploitation peut reconnaître. Cependant, la compatibilité la plus connue est celle des formats RAID utilisés nativement par le noyau Linux (md comme vous en discutez dans l'OP), qui peut également reconnaître le logiciel RAID de Windows, appelé Dynamic Disks.
BIOS RAID est lié à la carte mère que vous possédez. Il peut être possible de déplacer des disques formatés avec un format BIOS RAID particulier vers une autre carte mère avec une solution BIOS RAID similaire ; par exemple, Intel RST vers un autre système avec RST. Mais vous devrez faire des recherches approfondies avant de faire un geste, pour vous assurer qu'il sera compatible si vous tenez à ce qu'il soit compatible.
Le RAID matériel est lié à ce contrôleur matériel spécifique ou à une série de contrôleurs matériels explicitement déclarés compatibles par le fabricant. Certains fournisseurs maintiennent un format de disque RAID matériel très cohérent qui est pris en charge par de nombreuses générations de contrôleurs; d'autres changent de format plus fréquemment. Encore une fois, vous devrez faire des recherches au cas par cas.

Performances

Les performances dépendent largement de comment vous configurez les paramètres de base de la matrice RAID, et moins sur la solution spécifique. En général, les contrôleurs RAID matériels ont le "plafond" le plus élevé pour des performances maximales ; ils ne taxent pas non plus votre processeur autant que les autres solutions. Mais si vous choisissez le mauvais type de RAID pour votre charge de travail, ou la mauvaise taille de bande ou la mauvaise approche de mise en cache, un contrôleur RAID matériel peut également être extrêmement lent, plus lent que l'un des disques fonctionnant en mode non RAID. Il en va de même pour les autres solutions, qui peuvent également être extrêmement lentes.

Le RAID logiciel convient le mieux à la configuration RAID-1, car la mise en miroir est une simple copie des mêmes données sur deux disques et il n'y a pas de bits de parité à calculer. RAID-5 sur RAID logiciel est horrible.
Les performances du BIOS RAID sont généralement comparables à celles du RAID logiciel, mais certains contrôleurs BIOS RAID et formats de disque sont connus pour être bogués ou peu performants. En général, si vous devez choisir entre le RAID logiciel et le RAID BIOS, le premier est un peu plus prometteur pour les performances, surtout si vous utilisez une distribution Linux récente.
Les performances RAID matérielles peuvent être incroyablement rapides en raison de la puissance de traitement optimisée du processeur du contrôleur RAID, qui, comme je l'ai dit, est conçu pour un débit élevé et peut en fait se présenter sous la forme d'une puce multicœur. Le principal inconvénient est que vous perdez en flexibilité - vous ne pouvez pas simplement insérer les disques dans un autre ordinateur sans contrôleur RAID matériel - et en dépenses. Le RAID matériel est le meilleur niveau pour utiliser RAID-5 ou RAID-6, surtout si vous avez beaucoup de disques (4 ou plus).

Global

Bien que le BIOS RAID soit supporté par Linux, je ne peux pas vous recommander de l'utiliser.

Maintenant, pour répondre directement à vos questions, après que je vous ai donné la réponse longue :

Qu'est-ce que RSTe m'apporte par rapport au RAID logiciel Linux standard ?

Voir les comparaisons ci-dessus entre RAID logiciel et RAID BIOS. "RSTe" est une instance de BIOS RAID ; Linux md RAID sans le -e imsm est une instance de RAID logiciel.

En mode RSTe, le chemin d'E/S RAID réel (c'est-à-dire la mise en miroir et la répartition) est-il géré par Linux md ou par le BIOS.

Si vous voulez dire le chemin des données, il est toujours géré par le CPU (et donc, le système d'exploitation) à moins que vous n'ayez une carte RAID matérielle dédiée. Je ne pense pas ceux-ci viennent sur toutes les cartes mères, bien que certains chipsets de serveur haut de gamme puissent me surprendre...

En particulier, lorsque j'utilise le "RAID matriciel" (c'est-à-dire que le RAID couvre des partitions spécifiques plutôt que l'ensemble des disques), dois-je installer manuellement grub sur les deux MBR ?

Non. En fait, vous n'avez jamais besoin d'installer GRUB sur les deux MBR. Prenons au cas par cas :

RAID logiciel :choisissez simplement un disque arbitrairement sur lequel installer GRUB et configurez-le dans l'ordre du BIOS afin qu'il démarre en premier. N'oubliez pas que vous pouvez mettre en miroir des partitions individuelles si vous le souhaitez, de sorte que les disques n'ont pas besoin d'être identiques bit par bit dans le RAID logiciel. On peut avoir un MBR avec un bootloader et on ne peut rien avoir dans le MBR.
BIOS RAID :Le BIOS vous dira qu'il s'agit d'un "disque" (il l'appellera en fait ce qu'il est, une matrice RAID), vous n'aurez donc pas à choisir où installer GRUB. Lorsque vous installez Linux sur celui-ci, le MBR (y compris le chargeur de démarrage) et tous les autres secteurs des deux disques seront copiés entre les deux disques. Ainsi, contrairement au RAID logiciel, le BIOS RAID impose que les deux disques doivent être identiques bloc pour bloc, car vous ne pouvez pas les séparer en deux périphériques logiques; le contrôleur de disque dit ils sont UN périphérique logique, pas deux. Vous ne pouvez donc pas simplement dire "Je veux écrire des données sur le lecteur 0 mais pas sur le lecteur 1". Pas possible. Mais c'est tout à fait possible avec Software RAID.
RAID matériel :Le BIOS vous dira qu'il s'agit d'un "disque", et en ce qui concerne le BIOS, il n'est même pas particulièrement conscient que vous avez affaire à plusieurs disques. Le contrôleur RAID complètement supprime tous les détails du RAID du système d'exploitation et du BIOS, sauf dans la mesure où vous pouvez configurer certains contrôleurs RAID matériels à l'aide d'une sorte de protocole personnalisé dans le système d'exploitation. Mais les périphériques sont complètement indissociables de la couche logicielle, similaire au BIOS RAID.

Modifier : Mise à jour pour plus de réponses aux questions

Je n'arrive toujours pas à comprendre certaines choses. Tout d'abord, à propos d'un RAID BIOS :je peux le créer à l'aide de mdadm, afin que Linux ne me cache pas les disques sous-jacents.

C'est bizarre et difficile à expliquer. Fondamentalement, les disques apparaissent comme un à certaines couches et comme deux à d'autres couches. Mais je parie qu'avec BIOS RAID, chaque disque n'aura pas son propre nœud de périphérique séparé, par ex. /dev/sda et /dev/sdb . Si c'est le cas, eh bien, votre BIOS RAID est différent de ce que j'ai vu.

à propos de grub et des MBR :si un RAID couvre des partitions plutôt que des disques, je peux toujours voir les disques sous-jacents. Le MBR n'est pas sous RAID et il faut donc installer le bootloader deux fois pour pouvoir booter en cas de panne de disque. Est-ce correct ?

Ça ne fait pas mal pour installer une autre copie, mais en cas de panne de disque, le démarrage sera le moindre de vos soucis. Bref, allez-y si vous voulez, mais ce n'est pas le plus important. L'installation de grub à partir d'un CD live sur un disque dur est facile.

Les disques en RAID (surtout s'ils sont de la même marque et du même modèle, produits dans la même usine et fonctionnant côte à côte à la même température) sont susceptibles de tomber en panne rapidement, l'un après l'autre. Donc, si un disque tombe en panne, il n'est probablement pas acceptable de simplement hausser les épaules et d'insérer un nouveau disque et de démarrer la reconstruction :il y a de fortes chances que, lors de la reconstruction, le dernier disque contenant une copie cohérente des données échoue lui-même. C'est à ce stade lorsque vous arrivez au dernier disque restant que je recommanderais d'avoir un expert (ou de le faire vous-même si vous êtes bon en matériel) retirer les plateaux du disque d'origine, acheter un nouveau disque de marque/modèle identique , placez-y les plateaux et lisez les données à l'aide du nouveau disque. Cela coûte cher et prend du temps, mais c'est le moyen le plus sûr de conserver vos données.

Voilà donc cinq questions auxquelles j'ai répondu pour vous; si vous avez trouvé une valeur dans ces informations, veuillez marquer la réponse de manière appropriée. Merci.

La réponse d'Allquixotic est trop longue :

Qu'est-ce que RSTe m'apporte par rapport au RAID logiciel Linux classique ?

Prise en charge du démarrage et ensemble de fonctionnalités légèrement différent. En son cœur, il s'agit d'un format de données. - Vous pouvez même l'utiliser sans la ROM optionnelle RST d'Intel (vous n'avez alors aucun support de démarrage spécial). Ce que le format implique est écrit dans le mdadm page de manuel.

En mode RSTe, le chemin d'E/S RAID réel (c'est-à-dire la mise en miroir et la répartition) est-il géré par le md Linux ou par le BIOS ?

Par Linux md (c'est-à-dire le noyau entièrement).

Cela laisse une question ouverte :pourquoi le RST d'Intel est-il limité à certains chipsets uniquement ? Ils ne participent pas du tout au RAID. Au mieux, ils stockent un peu, ce qui indique à la ROM optionnelle de refuser de fonctionner sur des chipsets non pris en charge.