Spindle-Based Arrays के लिए व्यावहारिक RAID विकल्प

RAID storage systems के संदर्भ में risk, performance, capacity, trends, approaches और अधिक जैसे विषयों की खोज करने वाली जानकारी की एक सचमुच अत्यधिक मात्रा उपलब्ध है। जबकि इस विषय पर काम लगभग चौंका देने वाला है, जानकारी को कुछ सामान्य, व्यावहारिक storage approaches में distill किया जा सकता है जो लगभग सभी use cases को cover करेंगे। यहाँ मेरा लक्ष्य एक handy guide प्रदान करना है जो एक non-storage practitioner को RAID decision making को व्यावहारिक और, सबसे महत्वपूर्ण, सुरक्षित तरीके से approach करने की अनुमति देगा।

इस guide के उद्देश्यों के लिए हम पच्चीस से अधिक पारंपरिक drives (spinning platter drives जिन्हें ठीक से Winchester drives के रूप में जाना जाता है) के storage projects मानेंगे नहीं। ये drives आमतौर पर SFF (2.5″) या LFF (3.5″), SATA या SAS, consumer या enterprise हो सकती हैं। हम solid state drives से नहीं निपटेंगे क्योंकि इनकी बहुत अलग characteristics हैं और उनके अपने guidance की आवश्यकता है। लगभग पच्चीस spindles से बड़े Storage systems को मानक guidance से नहीं चलना चाहिए बल्कि उचित planning सुनिश्चित करने के लिए विशिष्ट storage needs में गहराई से उतरना चाहिए।

यहाँ guidance 2015 में standard systems के लिए लिखी गई है। पिछले दो दशकों में RAID storage के सामान्य approaches नाटकीय रूप से बदल गए हैं और जबकि यह अनुमान नहीं है कि इन decisions को प्रभावित करने वाले प्रमुख कारक भविष्य में इन recommendations को बदलने के लिए पर्याप्त बदलेंगे, यह बहुत संभव है कि वे बदलें। 1998 का अच्छा RAID design आज बहुत खराब RAID design है। उद्योग में परिवर्तन की दर उस समय से काफी गिर गई है और ये recommendations एक बहुत लंबे समय तक खड़ी रहने की संभावना है, बहुत संभव है जब तक spindle-based drive storage उपलब्ध या कम से कम लोकप्रिय न हो, लेकिन सभी चीज़ों की तरह predictions बड़े बदलाव के अधीन हैं।

सामान्य रूप से हम जिसे “One Big Array” approach कहते हैं उसका उपयोग करते हैं। यानी एक single RAID array जिस पर सभी system और data partitions बनाए जाते हैं। हमारे storage को कई physical arrays में विभाजित करने की ज़रूरत या इच्छा आज ज़्यादातर खत्म हो गई है और इसे केवल non-general circumstances में किया जाना चाहिए। केवल उन situations में जहाँ storage needs का सावधानीपूर्वक अध्ययन और भारी analysis किया जा रहा हो, हमें array splitting को देखना चाहिए। Array splitting फायदे से ज़्यादा नुकसान करने की संभावना है। संदेह होने पर, split arrays से बचें। इस guide का लक्ष्य thumb के सामान्य नियम हैं जो किसी भी IT Pro को एक safe और reliable storage system बनाने की अनुमति दें। Thumb के नियम हर scenario को cover नहीं कर सकते और नहीं करते, exceptions हमेशा मौजूद होते हैं। लेकिन यहाँ विचार यह है कि आधुनिक equipment, use cases और needs के आसपास डिज़ाइन किए गए tried और true approaches के साथ अधिकांश मामलों को cover करना है, जबकि safety के पक्ष में गलती करने का ध्यान रखना है – जब कोई choice कम से कम ideal है तो वह अभी भी safe है। इनमें से कोई भी choice बिल्कुल भी reckless नहीं है, worst में वे अत्यधिक conservative हैं।

पहला scenario जिसे हमें consider करना चाहिए वह यह है कि यदि आपका data मायने नहीं रखता। यह एक अजीब बात लग सकती है लेकिन यह एक बहुत महत्वपूर्ण scenario है। कई बार ऐसा होता है जहाँ disk पर save किए गए data को ephemeral माना जाता है और उसे protect करने की आवश्यकता नहीं होती। यह reconstructable data जैसे rendering के लिए working space, intermediary calculation spaces या caches के लिए common है – situations जहाँ data को protect करने पर पैसा खर्च करना बर्बादी है और खोए हुए data को फिर से बनाना आसान होगा बजाय उसे protect करने के। यह एक ऐसा मामला हो सकता है जहाँ downtime कोई समस्या नहीं है और data static है या लगभग ऐसा ही है और downtime को कम करने पर खर्च करने के बजाय हम केवल backup mechanisms के माध्यम से data को protect करने की चिंता करते हैं ताकि यदि कोई array fail हो तो हम array को पूरी तरह से restore कर लें। इन मामलों में obvious choice RAID 0 है। यह बहुत fast, बहुत simple है और सबसे cost effective capacity प्रदान करता है। RAID 0 का एकमात्र downside यह है कि यह fragile है और drive failure या यहाँ तक कि URE के मामले में data loss के खिलाफ कोई protection नहीं देता (जो desktop drive जैसे ही data corruption का कारण बनेगा)।

यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि “One Big Array” approach का एक exception जो common होगा वह data के लिए RAID 0 का उपयोग करने वाले systems में है। OS और application data के लिए एक छोटे drive array के लिए एक बहुत अच्छा argument होगा जो array loss के मामले में reinstall करने में cumbersome होगा, RAID 1 पर रखा जाएगा और RAID 0 data array इससे अलग होगी। इस तरह recovery बहुत तेज़ हो सकती है बजाय पूरे system को scratch से पूरी तरह rebuild करने की ज़रूरत के बजाय केवल data को recreate करना।

यह मानते हुए कि हमने उन मामलों को eliminate कर दिया है जहाँ data को protection की आवश्यकता नहीं है, हम सभी remaining मामलों के लिए यह मानेंगे कि data काफी महत्वपूर्ण है और हम इसे कुछ लागत पर protect करना चाहते हैं। हम यह मानेंगे कि data को live storage पर जैसा exists है उसे protect करना महत्वपूर्ण है, आम तौर पर इसलिए कि हम downtime से बचना चाहते हैं या इसलिए कि हम data integrity सुनिश्चित करना चाहते हैं क्योंकि disk पर data static नहीं है और array failure भी data loss का गठन करेगी। इस assumption के साथ हम जारी रहेंगे।

यदि हमारे पास केवल दो disks का array है तो उत्तर बहुत सरल है, हम RAID 1 चुनते हैं। इस size पर कोई अन्य विकल्प नहीं है, इसलिए कोई निर्णय नहीं लेना है। सिद्धांत रूप में हमें अपने arrays को holistically plan करना चाहिए न कि drives की संख्या निर्धारित होने के बाद, drives की संख्या और array का प्रकार एक साथ चुना जाना चाहिए न कि drives खरीदी गईं और फिर use उस arbitrary number के आधार पर निर्धारित किया गया, लेकिन दो drive chassis इतने common हैं कि इसका एक case के रूप में उल्लेख करना उचित है।

इसी तरह, चार drive array के साथ consideration करने के लिए केवल real choice RAID 10 है। आगे evaluation की कोई आवश्यकता नहीं है। बस RAID 10 चुनें और जारी रखें।

एक awkward case तीन drive array है। यह बहुत, बहुत कम होता है कि हम तीन drives तक सीमित हों क्योंकि तीन drives तक सीमित एकमात्र common chassis Apple Xserve था और यह कुछ समय से market से बाहर है इसलिए तीन spindle arrays के आसपास decision making से निपटने की ज़रूरत अत्यधिक unlikely होनी चाहिए। उन मामलों में जहाँ हमारे पास तीन drives हैं अक्सर एक चौथी drive जोड़ना और इसलिए RAID 10 चुनना या, यदि एक single drive की capacity से अधिक की ज़रूरत नहीं है, तो तीनों drives को एक single triple-mirror RAID 1 में डालना सबसे आम approaches हैं।

इसलिए सभी अन्य मामलों के लिए, हम पाँच से पच्चीस drives से deal कर रहे हैं। चूँकि हमने उन situations को eliminate कर दिया है जहाँ RAID 0 और RAID 1 लागू होंगे, हमारे पास RAID 6 और RAID 10 पर आने वाले सभी common scenarios बचे हैं, और ये अधिकांश मामलों का गठन करते हैं। RAID 6 और RAID 10 के बीच चयन करना सबसे बड़ी चुनौती बन जाती है जिसका हम सामना करेंगे क्योंकि हमें केवल reliability, performance और capacity की अपनी “soft” needs को देखना होगा।

RAID 6 और RAID 10 के बीच चयन करना अत्यधिक कठिन नहीं होना चाहिए। RAID 10 उन situations के लिए ideal है जहाँ performance और safety priorities हैं। RAID 10 में बहुत faster write performance है और disk type के बावजूद safe है (low cost consumer disks अभी भी बहुत safe हो सकती हैं, यहाँ तक कि large arrays में भी।) RAID 10 बहुत बड़े sizes तक अच्छी तरह से scale करती है, rules of thumb का उपयोग करके implement किए जाने वाले से बहुत बड़े! RAID 10 सभी choices में सबसे safe है, यह fast और safe है। Obvious downsides यह हैं कि RAID 10 में same disks से कम storage capacity है और capacity के आधार पर अधिक costly है। यह उल्लेख किया जाना चाहिए कि RAID 10 केवल even number of disks का उपयोग कर सकता है, disks pairs में जोड़े जाते हैं।

RAID 6 आम तौर पर safe और fast है लेकिन कभी भी RAID 10 जितना safe या fast नहीं है। RAID 6 विशेष रूप से write performance से suffer करती है इसलिए databases और large virtualization systems जैसे heavily mixed loads जैसे workloads के लिए बहुत poorly suited है। RAID 6 cost effective है और RAID 10 की तुलना में available capacity पर भारी focus प्रदान करती है। जब budgets tight हों या capacity needs performance पर dominate करें तो RAID 6 एक ideal choice है। RAID 10 और RAID 6 के बीच safety में difference बहुत कम cases में concern है सिवाय consumer class drives के साथ बहुत large systems में। RAID 6 consumer class drives के साथ additional risk के अधीन है जो RAID 10 affected नहीं है जो larger RAID 6 systems जैसे कि consumer drives का उपयोग करते समय लगभग 40TB से ऊपर वाले systems में reliability के आसपास कुछ concern को warrant कर सकती है।

Small business space में विशेष रूप से, अधिकांश systems RAID 10 का उपयोग करेंगे सरलतः इसलिए कि arrays को शायद ही कभी चार drives से अधिक की आवश्यकता होती है। जब arrays बड़े होते हैं तो RAID 6 कुछ tight budgets और आम तौर पर performance के आसपास कम concern के कारण अधिक common choice है। RAID 6 और RAID 10 दोनों लगभग सभी usage scenarios के लिए safe और effective solutions हैं, RAID 10 तब dominate करती है जब performance या extreme reliability key हों और RAID 6 तब dominate करती है जब cost और capacity key हों। और, निश्चित रूप से, जब storage needs बहुत unique या बहुत large हों, जैसे कि एक array में पच्चीस से अधिक spindles, तो एक storage consultant का लाभ उठाना याद रखें क्योंकि scenario बहुत जटिल हो सकती है। Storage एक ऐसी जगह है जहाँ extra diligent होना pay करता है क्योंकि बहुत कुछ इस पर निर्भर करता है, गलतियाँ करना इतना आसान है और बाद में इसे बदलने की flexibility इतनी कम है।