Hardware और Software RAID

RAID, Redundant Array of Inexpensive Disks, systems को दो बुनियादी तरीकों में से एक में लागू किया जाता है: software या dedicated hardware। दोनों विधियां बहुत व्यावहारिक हैं और उनके अपने गुण हैं।

छोटे व्यवसाय क्षेत्र में, जहाँ Intel और AMD architecture systems और Windows operating systems का राज है, hardware RAID इतना सामान्य है कि software RAID के बारे में बहुत भ्रम उत्पन्न हो गया है, जैसा कि हम देखेंगे, काफी हद तक उन scam software RAID products की बहुतायत के कारण जिन्हें dedicated hardware के रूप में प्रचारित किया जाता है और जिन्हें बोलचाल की भाषा में “Fake RAID” के नाम से जाना जाता है।

जब RAID पहली बार विकसित किया गया था, तो इसका उपयोग software में, high end enterprise servers पर किया जाता था जो proprietary UNIX जैसी चीजें चलाते थे जहाँ systems अत्यंत स्थिर थे और hardware बहुत शक्तिशाली और मजबूत था जिससे software RAID बहुत अच्छी तरह काम करता था। शुरुआती RAID मुख्य रूप से mirrored RAID या बहुत सरल parity RAID (जैसे RAID 2) पर केंद्रित था जिसमें कम overhead था।

जैसे-जैसे RAID की जरूरत छोटे server space में फैलने लगी और parity RAID की लोकप्रियता बढ़ने लगी, इसके लिए अधिक processing power की आवश्यकता होने के कारण यह एक समस्या बन गई कि x86 space में कम शक्तिशाली processors RAID की processing load से, विशेष रूप से RAID 5 से, काफी प्रभावित थे। इसके साथ-साथ इन platforms पर उपयोग किए जाने वाले लगभग किसी भी operating system में software RAID implementation नहीं होने के कारण hardware RAID का स्वाभाविक विकास हुआ - एक offload processor board (graphics के लिए GPU के समान) जिसमें अपना पूरा computer था जिसमें CPU और memory और firmware सब कुछ अपना था।

Hardware RAID ने x86 server space में RAID overhead की समस्या को बहुत अच्छी तरह हल किया। जैसे-जैसे CPUs अधिक शक्तिशाली होते गए और memory कम दुर्लभ होती गई, Windows Server जैसे लोकप्रिय x86 operating systems ने software RAID विकल्प प्रदान करना शुरू किया। विशेष रूप से Windows software RAID को एक खराब RAID implementation के रूप में जाना जाता था और यह केवल server operating system versions पर उपलब्ध था जिससे मुख्य रूप से Windows के साथ काम करने वाले system administrators के समुदाय में software RAID की सराहना की कमी हुई।

Enterprise server space और commodity x86 space में ऐतिहासिक implementations के कारण दो बाजारों के बीच एक स्वाभाविक विभाजन हो गया जो शुरुआत में technology द्वारा समर्थित था और बाद में पूरी तरह ideology द्वारा। यदि आप commodity space में किसी system administrator से बात करते हैं तो आप लगभग सार्वभौमिक रूप से सुनेंगे कि hardware RAID ही एकमात्र विकल्प है। इसके विपरीत, यदि आप mainframe, RISC (Sparc, Power, ARM) या EPIC (Itanium) server (जिसे कभी-कभी UNIX server कहा जाता है) space में किसी system administrator से बात करते हैं तो आपको अक्सर आश्चर्य से सामना करना पड़ेगा क्योंकि उन classes के systems के लिए hardware RAID उपलब्ध नहीं है - software RAID एक स्वीकृत निष्कर्ष है। न तो group दूसरे की स्थिति का वास्तविक ज्ञान रखता है और इन दोनों के बीच skill sets में crossover अपेक्षाकृत दुर्लभ था जब तक कि हाल ही में Linux, Solaris और FreeBSD जैसे enterprise UNIX platforms commodity hardware platforms पर बहुत लोकप्रिय और अच्छी तरह समझे जाने नहीं लगे।

commodity server space के लिए मामले को और अधिक भ्रमित करने के लिए, dominant operating system vendor के non-server operating system बाजार के लिए software RAID की कमी से उत्पन्न vacuum को भरने के लिए और कम तकनीकी रूप से जानकार target audience को market करने का प्रयास करते हुए, बड़ी संख्या में vendors ने non-RAID controller cards के साथ एक “driver” बेचना शुरू किया जो वास्तव में software RAID था और यह नाटक किया कि resulting product वास्तव में hardware RAID है। इसने सर्वोत्तम रूप से बड़ी मात्रा में भ्रम और सबसे बुरे रूप में software RAID के प्रति अविश्वसनीय नफरत पैदा की क्योंकि लगभग हमेशा किसी भी ऐसे system का जिसका मुख्य कार्य data की सुरक्षा करना है और जिसका बाजार धोखे और भ्रम पर बना है, परिणाम आपदा होता है। Fake RAID systems में नियमित रूप से performance और reliability की समस्याएं होती हैं। जबकि सैद्धांतिक रूप से एक third party software RAID package एक उचित विकल्प है, software RAID बाजार की वास्तविकता यह है कि अनिवार्य रूप से सभी quality software RAID implementations या तो operating system के ही native components हैं (Linux, Mac OSX, Solaris, Windows) या filesystem के (ZFS, VxFS, BtrFS) और primary vendors द्वारा प्रदान और maintained किए जाते हैं जिससे Windows desktop space के बाहर third party products के लिए बहुत कम जगह या उद्देश्य बचता है जहाँ कुछ, छोटे legitimate software RAID players मौजूद हैं लेकिन अक्सर Fake RAID players की छाया में रहते हैं।

आज hardware RAID की लगभग कोई आवश्यकता नहीं है क्योंकि commodity platforms अविश्वसनीय रूप से शक्तिशाली हैं और computational और memory resources दोनों का dramatic excess लगभग हमेशा होता है। Hardware RAID के बजाय resource load को कम करने के बजाय features के आधार पर प्रतिस्पर्धा करता है। commodity server space में hardware RAID बनाम software RAID का चुनाव specific performance या features के बजाय लगभग पूरी तरह preference और market momentum का विषय है - दोनों platforms अनिवार्य रूप से समान हैं और individual implementations hardware और software approaches से कहीं अधिक महत्वपूर्ण हैं।

आज hardware RAID offerings standard RAID levels के rather vanilla implementations के साथ अधिक “generic” हो गए हैं। Hardware RAID आम तौर पर resource utilization reduction (CPU और memory offload), failed drives को “blind swap” करने की क्षमता, simplified storage management, operating system से agnostically abstracted block level storage, drives के करीब fast cache और battery या flash backed cache के माध्यम से अपना मूल्य अर्जित करता है। Software RAID आम तौर पर कम power consumption, कम acquisition cost, operating system के साथ integrated management, unique या advanced RAID features (जैसे ZFS का RAIDZ जो standard RAID 5 write hole से पीड़ित नहीं है) और आम तौर पर बेहतर समग्र performance के माध्यम से अपना मूल्य अर्जित करता है। यह वास्तव में बेहतर या बुरे की चर्चा नहीं है बल्कि एक बहुत विशिष्ट स्थिति के लिए बेहतर या बुरे की है जिसमें सबसे महत्वपूर्ण कारक अक्सर familiarity और comfort और/या default vendor offering होता है।

hardware और software RAID के बीच सबसे अनदेखे लेकिन महत्वपूर्ण differentiators में से एक RAID array management से जुड़ी job role में परिवर्तन है। Hardware RAID array के handling को server administrator (वह support role जो physical server पर काम करता है और datacenter में stationed होता है) की ओर ले जाता है जबकि software RAID array के handling को system administrator (वह support role जो operating system और उससे ऊपर काम करता है और शायद ही कभी datacenter में बैठता है) की ओर ले जाता है। SMB बाजार में यह कारक पूरी तरह अनदेखा हो सकता है लेकिन Fortune 500 में job role में अंतर बहुत महत्वपूर्ण हो सकता है। Hardware RAID के साथ कई मामलों में disk replacements और system setup system administrator की intervention की आवश्यकता के बिना किया जा सकता है। Datacenter server administrators alerts के माध्यम से या walkthroughs के दौरान “amber lights” देखकर failed drives की खोज कर सकते हैं और किसी से संपर्क किए बिना या यह जाने बिना कि server क्या चला रहा है, on the fly replacements कर सकते हैं। Software RAID में लगभग हमेशा system administrator को failed disk को offline करने, datacenter के साथ replacement process को coordinate करने और replacement process पूरी होने के बाद नए disk को online करने में शामिल होने की आवश्यकता होगी।

CPU offloading और performance के काम करने के तरीके के कारण और non-standard RAID implementations के parity RAID reconstruction को संभालने के तरीके में कुछ फायदों के कारण mirrored RAID levels hardware RAID को और software RAID levels parity RAID को prefer करते हैं। Parity RAID नाटकीय रूप से अधिक CPU intensive है इसलिए high power central CPU resources तक पहुंच RAID calculations को गति देने में एक प्रमुख कारक हो सकती है। लेकिन mirrored RAID के साथ जहाँ RAID reconstruction parity RAID की तुलना में कहीं अधिक सुरक्षित है और जहाँ automated rebuilds अधिक महत्वपूर्ण हैं, hardware RAID blind drive replacement को बहुत आसानी से अनुमति देने का लाभ लाता है।

hardware और software RAID चर्चा का एक पहलू जो अत्यंत विरोधाभासी है वह यह है कि वही बाजार जो अक्सर software RAID को hardware RAID से inferior मानकर dismiss करता है, वह लगभग पूरी तरह (आप अपने दिमाग में Venn Diagram की कल्पना कर सकते हैं) उस बाजार के साथ overlap करता है जो मानता है कि file servers commodity NAS appliances से inferior हैं, फिर भी SMB range में वे NAS appliances लगभग सार्वभौमिक रूप से उसी software RAID implementations पर आधारित हैं जिन्हें casually dismiss किया जा रहा है। इसलिए इसे अक्सर एक साथ inferior और superior दोनों माना जाता है। SMB range में कुछ NAS devices, और NAS appliance software, जो software RAID आधारित हैं उनमें शामिल हैं: Netgear ReadyNAS, Netgear ReadyData, Buffalo Terastation, QNAP, Synology, OpenFiler FreeNAS, Nexenta और NAS4Free।

hardware और software RAID के साथ वास्तव में कोई “हमेशा एक तरीके का उपयोग करें” नहीं है। यहाँ तक कि बड़े, six figure enterprise NAS और SAN appliances भी अनिर्णीत हैं कि किसका उपयोग करना है जिसमें industry का एक भाग हर दिशा में जाता है। वास्तविक उत्तर है यह आपकी विशिष्ट स्थिति पर निर्भर करता है - आपकी job role separation, आपकी technical needs, आपका experience, आपका budget, आदि। दोनों विकल्प किसी भी organization में पूरी तरह व्यावहारिक हैं।