Software RAID का परिवर्तन बिंदु

जून 2001 में IT जगत में कुछ अद्भुत हुआ: Intel ने Tualatin आधारित Pentium IIIS 1.0 GHz processor जारी किया। यह पहले कुछ Intel processors (IA32 आर्किटेक्चर) में से एक था जिसने 1 GHz clock की सीमा पार की थी और महत्व की दृष्टि से यह पहला था। यह इस मायने में भी खास था कि इसमें dual processor सपोर्ट और इसके Coppermine आधारित पूर्वजों या इसके non-“S” Tualatin उत्तराधिकारी (जो ठीक एक महीने बाद आया) की तुलना में दोगुने आकार का on-chip cache था। PIIIS सिस्टम बोर्ड अपने युग में अत्यंत लोकप्रिय थे और 2001 तथा उसके बाद के कुछ वर्षों में Proliant और PowerEdge जैसे उच्च प्रदर्शन commodity servers की रीढ़ बने, जो Pentium IIIS 1.4GHz dual processor सिस्टम में अपने चरम पर पहुंचे। ये सिस्टम इतने महत्वपूर्ण थे कि इन्होंने HP Proliant की अब प्रसिद्ध “G” नामकरण परंपरा की शुरुआत की। Pentium III बॉक्स “G1” थे।

इसका RAID से क्या संबंध है? खैर, हमें पीछे जाकर देखना होगा कि मई 2001 तक RAID कहाँ था। 1990 के दशक से लेकर मई 2001 तक, hardware RAID IA32 server की दुनिया का मानक था जिसमें मुख्य रूप से Novell Netware, Windows NT 4, Windows 2000 और कुछ Linux जैसे सिस्टम शामिल थे। इनमें से कुछ सिस्टम के लिए Software RAID मौजूद था (Netware के लिए नहीं), लेकिन servers हमेशा CPU और memory संसाधनों के लिए संघर्ष करते रहते थे और इन बहुमूल्य संसाधनों को RAID कार्यों पर खर्च करना महंगा था। इससे applications और RAID के बीच संसाधनों के लिए प्रतिस्पर्धा होती थी और सिस्टम अक्सर इस टकराव में जाम हो जाते थे। Hardware RAID ने केवल इन्हीं कार्यों के लिए समर्पित CPU और RAM जोड़कर इस समस्या का समाधान किया।

1990 के दशक के अंत और 2000 के दशक की शुरुआत में RAID मुख्य रूप से RAID 5 और कुछ हद तक RAID 6, parity striping पर आधारित था, क्योंकि disk छोटी और क्षमता के हिसाब से अत्यंत महंगी थी। उपलब्ध disk से अधिकतम क्षमता निकालना सर्वोच्च प्राथमिकता थी और URE जैसे जोखिम छोटे क्षमता आकारों के कारण इतने तुच्छ थे कि parity RAID सभी बातों को ध्यान में रखते हुए बहुत विश्वसनीय था। 2009 तक ये कारक पूरी तरह बदल चुके थे। 2001 में, enterprise servers में 2.1GB, 4.3GB और 9GB की hard drives देखना अभी भी सामान्य था!

चूंकि parity RAID उस दिन का क्रम था, और प्रत्येक server पर आमतौर पर कई drives उपयोग की जाती थीं, इसलिए 2000 में RAID का CPU overhead 2010 की तुलना में औसतन अधिक था! इसलिए सिस्टम संसाधनों पर RAID का प्रभाव बहुत महत्वपूर्ण था।

यह पृष्ठभूमि थी। लेकिन जून 2001 में अचानक उन लोगों को, जो बहुत कम शक्तिशाली IA32 सिस्टम खरीद रहे थे, Tualatin Pentium IIIS processors उपलब्ध हुए जिनमें बेहतर clock speed, कुशल dual processor सपोर्ट और दोगुने आकार के on-chip cache थे जिन्होंने सचमुच रात भर में सिस्टम प्रदर्शन में अद्भुत छलांग लगाई। इस नई शक्ति के साथ और software की मांग में कोई बदलाव न होने से, जो सिस्टम परंपरागत रूप से CPU और RAM के लिए भूखे थे, अचानक उनके पास उपयोग से अधिक संसाधन हो गए, खासकर जब अतिरिक्त threads उपलब्ध हुए और उस समय के अधिकांश applications single-threaded थे।

सिस्टम CPUs, यहाँ तक कि Pentium III युग में भी, hardware RAID controllers पर मौजूद छोटे CPUs — जो अक्सर entry level PowerPC या MIPS chips थे — की तुलना में नाटकीय रूप से अधिक शक्तिशाली थे, और उपलब्ध system memory अक्सर hardware RAM caches से बहुत बड़ी थी। अतिरिक्त system memory में निवेश करना अक्सर कहीं अधिक प्रभावी था। इसलिए main system पर मुफ्त क्षमता की उपलब्धता के साथ, RAID कार्यों को औसतन hardware RAID cards से central system में स्थानांतरित किया जा सकता था और hardware RAID cards के अतिरिक्त CPU और RAM को त्यागने के बावजूद प्रदर्शन में लाभ हो सकता था। यह संसाधन-वंचित ओवरलोडेड सिस्टम पर सच नहीं था और parity RAID सिस्टम के लिए अधिक प्रासंगिक था, जिसमें RAID 6 को सबसे अधिक और RAID 1 तथा 0 जैसे non-parity सिस्टम को सबसे कम लाभ मिला।

लेकिन जून 2001 वह प्रसिद्ध परिवर्तन बिंदु था — उस तारीख से पहले औसत IA32 सिस्टम hardware RAID का उपयोग करते समय तेज़ था। और जून 2001 के बाद खरीदे गए नए सिस्टम औसतन software RAID के साथ तेज़ होते। हर गुज़रते साल के साथ फायदे software RAID की ओर अधिक झुकते गए, अप्रयुक्त core CPUs, idle threads और spare RAM की प्रचुरता के साथ, जबकि hardware RAID का एकमात्र लाभ parity RAID के उपयोग में गिरावट था क्योंकि disk आकार में नाटकीय वृद्धि के साथ mirrored RAID मानक बन गया।

आज यह विचार कि hardware RAID तेज़ होगा, सेवानिवृत्त हुए पंद्रह से अधिक वर्ष हो गए हैं। यह विश्वास मुख्य रूप से अजीब “1998 की कक्षा” प्रभाव के कारण बना हुआ है। लेकिन यह लंबे समय से उन लोगों द्वारा अनुचित रूप से दोहराई जाने वाली एक मिथक रही है जिन्होंने मूल स्रोत सामग्री को समझने का समय नहीं लिया। Hardware RAID के फायदे जारी हैं, लेकिन प्रदर्शन उनमें से एक नहीं रहा है — जितने समय से हमारे पास RAID है उसके अधिकांश समय के लिए — और इसके फिर से उठने की उम्मीद नहीं है।