I v dnešní době SSD stále pracujeme s technologiemi, které byly vyvinuty v minulém století. Patří mezi ně Advanced Host Controller Interface a redundantní pole nezávislých disků.
AHCI a RAID jsou často vnímány ve stejném kontextu, ale slouží k různým účelům. Ať už provozujete jeden počítač nebo celé úložné prostředí, je důležité porozumět otázce AHCI vs. RAID. Každý z nich obsahuje jinou sadu funkcí, které mohou pomoci zajistit bezproblémový provoz vašeho úložného prostředí. Tento článek uvádí základní informace, které vám pomohou správně se rozhodnout, pokud jde o AHCI vs. RAID.
Základy AHCI vs. RAID
AHCI je standard pro rozhraní úložiště, které umožňuje softwaru – obvykle operačnímu systému – komunikovat se zařízeními SATA. Společnost Intel představila rozhraní AHCI v roce 2004 jako náhradu za stárnoucí rozhraní Parallel ATA/Integrated Drive Electronics.
AHCI umožnilo některé funkce vlastní zařízením SATA skutečně využívat na straně operačního systému. SATA například umožnilo podporu výměny zařízení za provozu – možnost připojit k počítači nové zařízení, aniž by bylo nutné počítač restartovat. AHCI umožňuje operačním systémům Windows, Unix a Linux používat hot swapping.
Ať už provozujete jeden počítač nebo celé úložné prostředí, je důležité porozumět AHCI a RAID.
Nativní řazení příkazů do front (NCQ) na pevných discích je významná funkce zavedená v rozhraní SATA na straně hardwaru a v rozhraní AHCI na straně operačního systému. Namísto tradičního sériového řazení příkazů do fronty (first-in, first-out) umožňuje NCQ diskům – včetně SSD – optimalizovat způsob zpracování souběžných operací ukládání. Výhody se liší v závislosti na typu používaného úložiště. Pro pevné disky znamená NCQ, že se čtecí a zapisovací hlavy musí pohybovat méně často. Pohyb čtecích a zapisovacích hlav je jedním z největších faktorů latence u pevných disků a optimalizace jejich pohybu přináší zvýšení výkonu.
AHCI přináší výhody i pro disky SSD, například lepší podporu přenosů velkých souborů, ale jeho malá hloubka fronty omezuje počet požadavků na vstup/výstup, které lze obsloužit. Aby se disky SSD vyhnuly řazení do fronty příkazů, které může zpomalit práci, je třeba najít řešení. Dokonce i v případě NCQ potřeba řadit příkazy do fronty vůbec znamená, že někde dochází k zdržení, které vyžaduje vytvoření fronty.
Pro trvalé řešení problému s frontou byl vyvinut standard NVMe (Nonvolatile Memory Express), který nahrazuje starší rozhraní, jako je SATA, a zavádí nové možnosti správy příkazů. Protokol NVMe je určen pro paměť flash a odstraňuje nevýhody, které vyplývají z podpory moderních úložných médií pomocí starých protokolů.
Kam patří RAID
RAID byl poprvé použit v roce 1987. Dnes je RAID mnohem schopnější než jeho první verze a začíná být vytlačován novějšími technologiemi, jako je například erasure coding.
Scott Sinclair, vedoucí analytik společnosti Enterprise Strategy Group, hovoří o RAID a erasure coding.
RAID je mechanismus ochrany dat a dostupnosti, který umožňuje systému pokračovat v provozu po ztrátě jednoho nebo více disků HDD nebo SSD. Obvykle zahrnuje možnost obnovit obsah porouchaného disku po jeho výměně.
Svazky úložiště RAID lze vytvořit v libovolném počítači s více úložnými zařízeními, pokud počítač nebo úložné pole podporuje RAID. Některé počítače nemusí podporovat možnost RAID a některá úložná pole, známá jako JBOD (jen několik disků), nepodporují RAID.
V moderních počítačích zapnutí RAID na portech SATA na základní desce obvykle umožňuje také podporu AHCI. Zapnutý RAID umožňuje:
instalovat více úložných zařízení – pevných disků a SSD – a používat je jako jeden svazek;
umožnit redundanci podporou ztráty zařízení a
zlepšit výkon rozložením úložných operací na více zařízení namísto jednoho disku.
Jako součást skupiny RAID potřebujete alespoň dva disky. Dva disky umožňují zrcadlení neboli RAID 1, což znamená, že kdykoli jsou data zapsána na jeden disk, řadič tento zápis zkopíruje na druhý disk. Alternativně lze použít prokládání neboli RAID 0, které počítači přikáže zapisovat data na oba disky současně. Zrcadlení zápisů může způsobit snížení výkonu, ačkoli úložiště zůstane k dispozici i v případě poruchy jednoho z disků. Prokládání může zlepšit výkon čtení i zápisu, protože je k dispozici dvojnásobná výkonnostní kapacita.
Vysvětlení různých úrovní RAID.
Existují i další úrovně RAID, přičemž nejčastěji se používají úrovně RAID 5 a RAID 6. Obě používají paritu, která pomáhá chránit data před selháním zařízení. V případě RAID 5 může systém odolat ztrátě jediného disku a v případě RAID 6 mohou být dva disky poškozeny a stále funkční.
Závěrečná informace o AHCI vs. RAID
Při diskusi o AHCI vs. RAID je důležité vědět, jak tyto dva koncepty zapadají do celkového prostředí úložiště. AHCI zajišťuje plnou funkčnost zařízení SATA. RAID poskytuje funkce zrcadlení a prokládání, které jsou klíčové pro ochranu dat.
Správné pochopení těchto základů je rozhodující pro zachování plně funkčního prostředí úložiště.
