DELL PERC 系列阵列卡详解

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DELL PERC 系列阵列卡详解

2023-10-10 21:59| 来源: 网络整理| 查看: 265

DELL PERC 系列阵列卡详解

PERC 是 PowerEdge Raid Controller 的缩写,前缀S表示为Software软件阵列,H 表示为Hardware 硬件阵列 ,从入门到高端型号第一位数字分别用1 3 7 8 表示,第二三位数字位为产品代数,30表示为13G代产品,结尾P表示 Performance 高性能型。

常见型号如下

PERC S120 入门软件阵列卡,主板集成无缓存 支持RAID0 1;

PERC H330 入门硬件RAID卡,无板载缓存, 支持RAID 0 1 5 10 50;

PERC H730 主流硬件RAID卡带有1G缓存和电池 支持RAID 0 1 5 6 10 50 60;

PERC H730P 高性能硬件RAID卡带有2G缓存和电池 支持RAID 0 1 5 6 10 50 60;

PERC H830 同H730P,没有内置接口,使用外置接口连接附加存储磁盘柜用

H330/730/730P阵列卡均有2种规格,标准PCI-E 8X插卡和直接安装固定主板上的mini小卡,通常可以选择小卡即可。

S120 阵列卡

这个卡是入门单路服务器的默认阵列卡,由Intel的芯片组提供的软件阵列功能,DELL定制而来,工作时需要依赖CPU来进行数据处理,在驱动安装,管理重建维护上较麻烦,在Linux上驱动需要作为内核模块来加载,不能随意升级内核版本,不建议使用,如果对数据安全有要求,最好是选购一块基本的硬件卡H330来做RAID1使用。

H330 阵列卡

为双路标配机型默认的入门级硬件阵列卡,不具备板载缓存,因此不要拿来做为RAID5 使用,典型的3盘RAID5配置读取速度在300-400M左右,还算正常,但写入速度最高不足20M/s IOPS相当低,连单块硬盘1/5的速度都不到,在较高业务IO应用场景,会严重影响系统运行效率。

对于机械硬盘来说,最佳配置模式是2块做RAID1用于数据冗余, 单盘损坏可以直接替换自动重建,而不是像S120软阵列需要启动到操作系统中后来做重建操作;或者是针对大数据存储直接满配硬盘,不做RAID,单块通过JBOD直通系统,由集群软件副本实现在其它节点的数据冗余,也能提供最佳的IOPS性能,存储成本,空间利用。

对于固态硬盘来说,不带缓存的阵列卡反而是个优势,大多SSD硬盘根据不同容量都自带有512M,1G 或者更高的缓存来提升写入速度,SAS/SATA 6Gbps 接口也基本能提供读写550M/s的速度,阵列卡多了一级缓存反而会拖慢SSD速度,因此最佳的配置模式是单盘直通/RAID 0 或者2块做RAID0 来使用,普遍能提供1万以上的IOPS能力,远超机械硬盘的几百IOPS。

高级配置说明:

机械硬盘/固态硬盘 RAID0 RAID1 模式 磁盘高速缓存:启用 写策略:直写 预读策略:不预读

注意:H330的磁盘高速缓存为必须启用项,不能关闭或保持不变,否则会严重影响IO。

额外说明:

固态硬盘目前有消费级和企业级区分,企业级产品里又细分为读取密集,写入密集,均衡型产品等,高端产品的DWPD每日写入量能做到全盘擦写5次并持续5年,即便企业级入门产品也基本都提供每日30%的单盘容量的写入并持续5年。根据以往的大量服务器管理经验,企业级和消费级机械硬盘年均会有10块左右的损坏,占比在3%左右,企业级固态硬盘未出现一例故障,在分析损坏硬盘的SMART数据时发现1-2年内均写入不到1-10T,在中轻度负载的生产环境下数据写入量并不是很大,也可以看出使用固态硬盘是很可靠的,在价格上600G 15K SAS和读取密集型SSD区别并不大。

对于固态硬盘耐久度问题,在使用DELL原厂企业级SSD的情况下,是能在IDRAC管理界面中看到剩余寿命信息的(其它零售版本不支持)配合管理软件时很容易实现健康度监控的。

同代同容量同转速的SAS硬盘和SATA硬盘在性能上并无差距,SAS硬盘主要是在连接器中部额外提供了一组数据端口,其目的主要是用于冗余。对于高端硬盘型号,通常只提供SAS接口。厂家通常对SAS实行三到五年质保,SATA质保会短一些。

H730阵列卡

此型号为选配型号,提供板载1G缓存和后备电池,缓存主要是用于硬盘写入加速,其工作原理主要是将大量的写IO请求数据先缓存起来,等缓存快用满时,再批量刷到磁盘上,降低机械硬盘同时读写而导致IO偏低的影响,后备电池则是防止服

务器突然断电,缓存数据未刷到硬盘会导致数据丢失设计的,未写入硬盘的数据会在下次开机后自动回写。

机械硬盘建议配置为RAID 0 1 5 6 10 50 60 阵列,同时开启板载缓存提升读写性能, 通常3盘RAID5读写在300-600M左右

固态硬盘建议配置为单盘RAID 0 或多盘RAID 5模式,其它几种模式因数据冗余,会额外消耗写入寿命,不推荐,同时需要开启硬盘的磁盘高速缓存,关闭板载缓存的回写和自适应预读,来达到最高性能。

在服务器配件选型时,建议默认选择H730卡,在采购成本上不会有太大的增加。

额外说明:

H730在搭配固态硬盘使用时,卡自身会有一定的性能瓶颈,在到底一定速度后提升会不明显,同时RAID 5不建议超过8块

高级配置说明:

机械硬盘 RAID0 1 5 6 10 50 60 模式 磁盘高速缓存:关闭 写策略:回写 预读策略:自适应预读

固态硬盘 RAID0 5 模式 磁盘高速缓存:开启 写策略:直写 预读策略:不预读

H730P阵列卡

此型号时H730的增强版,缓存增加到了2G,据说硬件处理能力也更高一点,对机械硬盘读写速度也有一定的提升,但区别没有H330和H730大,如果计划使用24盘位的机型并满配机械硬盘用于数据存储,或者用于大块文件读写,建议选择使用。

H830阵列卡

此型号为H730P的外置接口阵列卡,PCI-E 8X插卡形式,没有内置接口,不能用于服务器内部硬盘背板连接,通常是用来直连MD1400存储盘柜来扩展服务器存储空间使用的,使用方式上和内置阵列卡无明显区别,可以看作是把服务器硬盘位从内部挪到外部来使用,同时MD1400盘柜支持级联功能,最多可以扩展到8个盘柜,满配96个3.5寸硬盘或192个2.5寸硬盘。

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raid卡的读写策略

影响 RAID卡性能的因素很多,其中可调因素主要有 RAID 卡缓存( CACHE )大小、写策略( WRITE POLICY )、读策略( READ POLICY )、条带的大小( STRIPE SIZE )。不同的 RAID 卡虽然说法略有不同,但意思是一样的。很多设置可以在 RAID 卡的配置工具中调整。在这里我们主要讲raid卡读写策略的区别。

在创建虚拟磁盘时,会需要对其数据读写策略进行定义,以规范后续虚拟磁盘运行过程中数据的读写方式。

数据读策略

在配置界面中一般体现为“Read Policy”。RAID卡支持如下两种数据读策略:

预读取方式:在配置界面中一般体现为“Always Read Ahead”、“Read Ahead”、“Ahead”等字样。使用此策略后,从虚拟磁盘中读取所需数据时,会把后续数据同时读出放在Cache中,用户随后访问这些数据时可以直接在Cache中命中,将减少磁盘寻道操作,节省响应时间,提高了数据读取速度。 要使用该策略,要求RAID卡支持数据掉电保护功能,且如果此时超级电容异常,可能导致数据丢失。

非预读取方式:使用此策略后,RAID卡接收到数据读取命令时,才从虚拟磁盘读取数据,不会做预读取的操作。

数据写策略

在配置界面中一般体现为“Write Policy”。RAID卡支持如下三种数据写策略:

回写:在配置界面中一般体现为“Write Back”等字样。使用此策略后,需要向虚拟磁盘写数据时,会直接写入Cache中,当写入的数据积累到一定程度,RAID卡才将数据刷新到虚拟磁盘,这样不但实现了批量写入,而且提升了数据写入的速度。当控制器Cache收到所有的传输数据后,将给主机返回数据传输完成信号。 要使用该策略,要求RAID卡支持数据掉电保护功能,且如果此时超级电容异常,可能导致数据丢失。

写通:在配置界面中一般体现为“Write Through”等字样。使用此策略后,RAID卡向虚拟磁盘直接写入数据,不经过Cache。当磁盘子系统接收到所有传输数据后,控制器将给主机返回数据传输完成信号。 此种方式不要求RAID卡支持BBU,即使BBU故障,也无影响,缺点是写入速度较低。

与BBU相关的回写:在配置界面中一般体现为“Write Back with BBU”等。使用此策略后,当RAID卡BBU在位且状态正常时,RAID卡到虚拟磁盘的写操作会经过Cache中转(即回写方式);当RAID卡BBU不在位或BBU故障时,RAID卡到虚拟磁盘的写操作会自动切换为不经过Cache的直接写入(即写通方式)。 针对LSI SAS3108:

当Firmware版本为4.270.00-4382及以下时,“Write Policy”的可选参数表现为“Write Back”(回写)、“Write Through”(写通)、“Write Back with BBU”(与BBU相关的回写)。 当Firmware版本为4.650.00-6121及以上时,“Write Policy”的可选参数表现为“Always Write Back”(回写)、“Write Through”(写通)、“Write Back”(与BBU相关的回写)。 ———————————————— 版权声明:本文为CSDN博主「owlcity123」的原创文章,遵循CC 4.0 BY-SA版权协议,转载请附上原文出处链接及本声明。 原文链接:https://blog.csdn.net/owlcity123/article/details/105814907

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perc 6/e 卡高速缓存介绍

高速缓存

利用高速内存缓冲区 (称为 “高速缓存”)以加速整体读取或写入性能的过程。此高速缓存能够以比磁盘子系统高的速度进行访问。为改善读取性

能,高速缓存通常包含最近访问的数据以及相邻磁盘扇区的数据。为改善写入性能,高速缓存可能会依照其回写策略,临时存储数据。

1.虚拟磁盘写入高速缓存策略

虚拟磁盘的写入高速缓存策略决定控制器如何写入该虚拟磁盘。直写式和回写式都是写入高速缓存策略,并且都可以在虚拟磁盘上设置。

回写式和直写式

采用直写式高速缓存时,当磁盘子系统已接收到事务处理中的所有数据时,控制器向主机系统发送数据传输完成信号。采用回写式高速缓存时,当控制器高速缓存已接收到事务处理中的所有数据时,控制器向主机发送数据传输完成信号。然后,控制器将高速缓存数据以后台方式写入存储设备。

使用回写式高速缓存的风险是,如果在将高速缓存数据写入存储设备之前出现电源故障,高速缓存数据将丢失。

可以通过在选定的 PERC 6 控制器上使用 BBU 缓解此风险。有关支持 BBU 的控制器的信息,请参阅

表 2-1。

回写式高速缓存的性能优于直写式高速缓存。

  注 : 虚拟磁盘的默认高速缓存设置为回写式高速缓存。

  注 : 某些数据样式和配置采用直写式高速缓存策略时能够获得更好的性能。

采用回写式策略的情况

在有电池且电池情况良好的所有情况下,使用回写式高速缓存。

采用直写式策略的情况

在没有电池或电池电量低的所有情况下,使用直写式高速缓存。低电量状态是指在断电的情况下,电池无法将数据保持至少 24 小时。

采用”在无电池的情况下强制使用回写式“的情形

当用户选择 (在无电池的情况下强制使用回写式)时,回写式模式可用。当选择强制回写式模式时,即使没有电池,虚拟磁盘也将处于回写式模式。

警告 : 建议您在强制回写式时使用电源备用系统,以确保当系统突然断电时不会丢失数据。

2.(今天出现的那个界面)管理保留的高速缓存

如果虚拟磁盘脱机或由于物理磁盘丢失被删除,则控制器会保留虚拟磁盘的已占用高速缓存。此保留的已占用高速缓存被称为已驻留高速缓存,它

会保留直至您导入该虚拟磁盘或放弃该高速缓存。

  注 : 如果存在已驻留高速缓存,则某些操作(例如创建新虚拟磁盘)将无法执行。必须进入 BIOS 配置公用程序,以便在引导至操作系统之前解决此问

题。系统会显示消息,告知您必须进入 BIOS 配置公用程序,才能放弃已驻

留高速缓存或者将已驻留高速缓存导入虚拟磁盘。

警告 : 如果存在任何外部配置,强烈建议您在放弃保留高速缓存之前导入外部配置。否则,可能会丢失属于外部配置的数据。

执行以下步骤选择是否导入虚拟磁盘或放弃保留高速缓存。

1 在 VD Mgmt (虚拟磁盘管理)屏幕上单击控制器图标。

2 按 键显示可用操作的菜单。

3 选择 Manage Preserved Cache (管理保留的高速缓存)。

系统会显示消息,以建议您在放弃保留高速缓存之前导入外部配置。否则,可能会丢失属于外部配置的数据。确定是否要继续。ManagePreserved Cache (管理保留的高速缓存)屏幕显示受影响的虚拟磁盘。

4 在 Manage Preserved Cache(管理保留的高速缓存)屏幕上,选择是否放弃高速缓存。您可以放弃高速缓存,或按 Cancel (取消)显示Preserved Cache Retained (已保留的保留高速缓存)对话框。如果选择放弃高速缓存,系统会提示您确认选择。如果选择保留高速缓存,系统会显示消息,告知您当存在高速缓存时不能执行某些操作。单击 OK (确定)继续。

如果存在保留的高速缓存,则不允许执行某些操作,例如创建新的虚拟磁盘。系统会显示消息警告您在存在保留的高速缓存的情况下不能执行该操作。如果选择清除配置并且存在保留高速缓存,则会显示消息警告您,虚拟磁盘上的所有数据会丢失并且会放弃保留高速缓存。

已驻留高速缓存状态

如果虚拟磁盘脱机或由于丢失物理磁盘被删除,则控制器会保留虚拟磁盘的已占用高速缓存。此保留的已占用高速缓存被称为已驻留高速缓存,并

且保留直至您导入该虚拟磁盘或放弃该高速缓存。

使用 Ctrl+R 公用程序选择是导入虚拟磁盘还是放弃已驻留高速缓存。在 VD Mgmt(VD 管理)菜单中,选择 Manage Preserved Cache (管理保

留的高速缓存)并遵循屏幕上的步骤进行操作。

转载于:https://blog.51cto.com/shutdownsky/247065



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