Selv i denne tidsalder med SSD’er arbejder vi stadig med teknologier, der blev udviklet i det forrige århundrede. Disse omfatter Advanced Host Controller Interface og redundante arrays af uafhængige diske.
AHCI og RAID bliver ofte set i samme sammenhæng, men de tjener forskellige formål. Uanset om du driver en enkelt pc eller et komplet lagermiljø, er det vigtigt at forstå spørgsmålet om AHCI vs. RAID. De indeholder hver især et forskelligt sæt funktioner, der kan være med til at sikre en problemfri drift af dit lagermiljø. Denne artikel beskriver det grundlæggende for at hjælpe dig med at træffe de rigtige beslutninger, når det drejer sig om AHCI vs. RAID.
AHCI vs. RAID-fundamentals
AHCI er standarden for den lagringsgrænseflade, der lader software – typisk et operativsystem – kommunikere med SATA-enheder. Intel introducerede AHCI i 2004 som en erstatning for den aldrende Parallel ATA/Integrated Drive Electronics-grænseflade.
AHCI har gjort det muligt at bruge nogle af de funktioner, der er indbygget i SATA-enheder, på OS-siden. SATA har f.eks. muliggjort understøttelse af hot swapping-enheder, dvs. muligheden for at tilslutte en ny enhed til en computer uden at skulle genstarte computeren. AHCI gør det muligt for Windows-, Unix- og Linux-styresystemer at bruge hot swapping.
Uanset om du driver en enkelt pc eller et komplet lagermiljø, er det vigtigt at forstå AHCI og RAID.
Native Command Queuing (NCQ) på harddiske er en fremtrædende funktion, der er indført i SATA på hardwaresiden og AHCI på OS-siden. I stedet for at operere med en traditionel seriel kommandokø, hvor kommandoer udføres først ind og først ud, giver NCQ diske – herunder SSD’er – mulighed for at optimere den måde, hvorpå de håndterer samtidige lagringsoperationer. Fordelene er forskellige alt efter hvilken type lagring der anvendes. For harddiske betyder NCQ, at læse- og skrivehovederne skal bevæge sig mindre ofte. Bevægelse af læse- og skrivehoveder er en af de største bidragydere til latenstid i harddiske, og optimering af deres bevægelse giver ydelsesgevinster.
AHCI giver også fordele for SSD’er, f.eks. forbedret understøttelse af store filoverførsler, men dens lave kø-dybde begrænser antallet af I/O-forespørgsler, der kan betjenes. Der er behov for løsninger for at gøre det muligt for SSD’er at undgå kommandokøer, hvilket kan gøre tingene langsommere. Selv med NCQ indebærer behovet for overhovedet at sætte kommandoer i kø, at der er en forsinkelse et eller andet sted, som kræver, at der dannes en kø.
For at løse køproblemet permanent er NVMe-standarden (Nonvolatile Memory Express) blevet udviklet for at erstatte ældre grænseflader, f.eks. SATA, og indføre nye kommandostyringsfunktioner. NVMe er designet til flash og eliminerer de ulemper, der følger med understøttelse af moderne lagringsmedier med gamle protokoller.
Hvor RAID passer ind
RAID blev første gang brugt i 1987. I dag er RAID langt mere kompetent end de tidlige versioner og er begyndt at blive fortrængt af nyere teknologier, f.eks. erasure coding.
Scott Sinclair, senioranalytiker hos Enterprise Strategy Group, diskuterer RAID og erasure coding.
RAID er en databeskyttelses- og tilgængelighedsmekanisme, der lader et system fortsætte med at fungere efter tab af en eller flere harddiske eller SSD’er. Den omfatter typisk muligheden for at genopbygge indholdet af en defekt disk, når den er blevet erstattet.
RAID-lagringsvolumener kan oprettes på enhver computer med flere lagerenheder, så længe computeren eller lagringsmønstret understøtter RAID. Nogle pc’er understøtter muligvis ikke en RAID-mulighed, og nogle lagringsarrays, kendt som JBOD’er (bare en masse diske), understøtter ikke RAID.
På moderne pc’er aktiverer aktivering af RAID på SATA-porte på bundkortet normalt også AHCI-understøttelse. Når RAID er aktiveret, kan du gøre følgende:
installere flere lagerenheder — harddiske og SSD’er — og bruge dem som et enkelt volumen;
aktivere redundans ved at understøtte tabet af en enhed; og
forbedre ydeevnen ved at sprede lagringsoperationer over flere enheder i stedet for en enkelt disk.
Du skal bruge mindst to diske som en del af en RAID-gruppe. To diske muliggør spejling eller RAID 1, hvilket betyder, at hver gang der skrives data til den ene disk, kopierer controlleren denne skrivning til den anden disk. Alternativt kan du bruge striping, eller RAID 0, til at instruere computeren om at skrive data til begge diske samtidig. Spejling af skrivninger kan medføre ydelsesforringelse, selv om dit lager stadig vil være tilgængeligt, hvis en af diskene svigter. Striping kan forbedre både læse- og skriveydelsen, fordi der er dobbelt så stor ydelseskapacitet at hente.
De forskellige RAID-niveauer forklaret.
Der findes andre RAID-niveauer, hvoraf de mest almindelige er RAID 5 og RAID 6. Begge bruger paritet til at hjælpe med at beskytte data mod fejl i enheden. Med RAID 5 kan et system modstå tabet af en enkelt disk, og med RAID 6 kan to diske bide i støvet og stadig være funktionsdygtige.
Bottom line om AHCI vs. RAID
I diskussionen om AHCI vs. RAID er det vigtigt at vide, hvor disse to koncepter passer ind i det overordnede lagermiljø. AHCI sikrer fuld funktionalitet i SATA-enheder. RAID giver spejlings- og striping-funktioner, der er afgørende for databeskyttelse.
Det er afgørende at få styr på disse grundprincipper for at opretholde et fuldt funktionelt lagermiljø.
