در حجم بالای اطلاعاتی که هر روز بیشتر می‌شود، نظم و ترتیب در مدیریت آنها بسیار مهم است. وقتی اطلاعات به درستی سازماندهی شوند، استفاده از سرورها و ابزارهای ذخیره سازی کارآمدتر خواهد بود. اگر یکی از دیسک‌ها دچار مشکل شود، ممکن است کل سیستم دچار اختلال شود و زمان زیادی از بین برود. برای جلوگیری از این مشکل، ابزارهایی ساخته شده اند که چند دیسک را همزمان کنترل می‌کنند. رید کنترلر یکی از همین ابزارهاست که خواندن و نوشتن اطلاعات را سریع تر می‌کند و به حفظ اطلاعات در شرایط مختلف کمک می‌کند. این روش باعث می‌شود کارایی کلی سیستم بهتر و پایدارتر شود.
رید کنترلر قطعه ای الکترونیکی است که بین فضای ذخیره سازی و پردازنده سرور قرار می‌گیرد و مسئول توزیع هوشمند اطلاعات روی چند دیسک مختلف است. به جای اینکه همه اطلاعات فقط روی یک دیسک قرار بگیرند، آنها میان چند درایو پخش یا به صورت نسخه برداری ذخیره می‌شوند. این کار در چارچوب ساختارهایی انجام می‌شود که به آنها RAID گفته می‌شود.
رید کنترلر را می‌توان به دو شکل پیاده سازی کرد؛ در نوع سخت افزاری، یک کارت یا ماژول مستقل وظیفه مدیریت را بر عهده دارد. در حالت نرم افزاری، سیستم عامل یا پلتفرم مجازی این کار را انجام می‌دهد. اصلی ترین هدف از به کارگیری رید کنترلر، بالا بردن سرعت در انتقال اطلاعات و محافظت بهتر از آنها است.
در برخی از تنظیمات، اگر یکی از دیسک‌ها آسیب ببیند، اطلاعات از بین نمی‌رود و همچنان در دسترس باقی می‌ماند. رید کنترلر معمولا دارای حافظه کش است که روند خواندن و نوشتن اطلاعات را روان تر می‌کند. در مواقعی که برق قطع شود، وجود باتری یا منبع انرژی پشتیبان باعث می‌شود اطلاعات موقتی که هنوز نوشته نشده اند، از دست نروند.
برای اطلاع بیشتر از اینکه سکتور هارد چیست؟ از جا بفهمیم هارد بدسکتور دارد؟ روی آن کلیک کنید.
رید کنترلر چند وظیفه مهم دارد که در سیستم‌های ذخیره سازی نقش بسیاری دارند. از جمله این وظایف می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:
اولین کار رید کنترلر، مشخص کردن روش ذخیره سازی اطلاعات روی دیسک‌هاست. این اطلاعات ممکن است خرد و در بین چند دیسک پخش شوند یا روی دیسک دیگری به صورت کامل کپی شوند و یا همراه اطلاعات اضافه ای ذخیره شوند که در بازیابی اطلاعات نقش دارند. برای نمونه، در RAID 0 فقط سرعت افزایش پیدا می‌کند اما ایمنی وجود ندارد. در RAID 1 اطلاعات روی دو دیسک ذخیره می‌شود تا در صورت خرابی یکی، اطلاعات باقی بماند. RAID 5 و 6 ترکیبی از سرعت و محافظت را فراهم می‌کنند.
رید کنترلر به درخواست‌هایی که برای خواندن یا نوشتن اطلاعات ثبت می‌شوند نظم می‌دهد تا دیسک‌ها سریع تر و هماهنگ تر کار کنند. حافظه کش بخشی است که اطلاعات در حال انتقال را موقت نگه می‌دارد و باعث می‌شود عملکرد سریع تر شود. اگر کنترلر از باتری پشتیبان برخوردار باشد، اطلاعاتی که هنوز کامل ذخیره نشده اند، در زمان قطع برق حفظ می‌شوند و پس از روشن شدن دوباره سرور، ادامه روند بدون مشکل انجام می‌شود.
وقتی یکی از دیسک‌ها آسیب ببیند، کنترلر می‌تواند با تکیه بر اطلاعات کمکی (parity) اطلاعات از دست رفته را بازسازی کند. این ویژگی در RAID 5 و 6 دیده می‌شود. حتی اگر یک دیسک کاملا خراب شود، سیستم همچنان روشن می‌ماند و بعد از جایگزینی دیسک خراب، اطلاعات دوباره هماهنگ سازی خواهند شد.
در نوع سخت افزاری، پردازش‌های مربوط به توزیع و بازسازی اطلاعات توسط خود کنترلر انجام می‌شود. این کار باعث می‌شود پردازنده اصلی درگیر محاسبات سنگین نباشد. اما در روش نرم افزاری، این کار به دوش CPU می‌افتد و ممکن است در زمان‌هایی که فشار کاری بالاست، باعث کاهش سرعت سیستم شود.
در سطوحی مثل RAID 5 و 6 که محاسبات بیشتری نیاز دارند، اگر کنترلر از نوع پیشرفته باشد، می‌تواند این محاسبات را با سرعت بالاتری انجام دهد. همین موضوع باعث می‌شود که در زمان ذخیره سازی اطلاعات، تاخیر کمتری احساس شود و کارایی کلی سیستم در سطح بهتری باقی بماند.
رید کنترلر انواع گوناگونی دارد که برخی از آنها شامل موارد زیر است:
در این مدل، یک کارت یا ماژول ویژه داخل سرور نصب می‌شود که به طور کامل مسئول مدیریت رید است. این کنترلر به طور مستقل کار می‌کند و نیازی به منابع پردازشی سیستم اصلی ندارد. وجود پردازنده مخصوص، حافظه کش داخلی و در برخی مدل‌ها منبع برق اضطراری، باعث می‌شود کارایی بسیار پایداری ارائه دهد. این نوع کنترلر بیشتر در دیتاسنترها، سرورهای سازمانی و محیط‌هایی استفاده می‌شود که عملکرد سریع و حفظ اطلاعات، اهمیت بالایی دارد. از جمله ویژگی‌های برجسته آن:
در این نوع، عملیات رید توسط سیستم عامل یا پلتفرم مجازی انجام می‌شود. نیازی به کارت یا سخت افزار جداگانه نیست و تنظیمات معمولا از طریق محیط BIOS/UEFI یا ابزارهای نرم افزاری ویندوز و لینوکس انجام می‌گیرد. این روش بیشتر در سرورهای ساده تر یا سیستم‌های خانگی کاربرد دارد. رید نرم افزاری برای شرایطی مناسب است که حجم کاری زیاد نیست یا بودجه محدود است. البته در پروژه‌هایی که پایداری و سرعت اهمیت زیادی دارد، استفاده از روش سخت افزاری پیشنهاد می‌شود. ویژگی‌های اصلی این مدل:
شرکت HPE در سرورهای خود از کنترلرهایی با نام Smart Array استفاده می‌کند. در مدل‌های قدیمی تر مانندG8 و G9، کارت‌هایی مثل P420 یاP440i به کار می‌رفتند. اما از نسل دهم به بعد، شیوه نامگذاری این کنترلرها تغییر کرده و ساختاری ساده تر دارند.
در مدل‌های جدید، حروف S،E وP نوع کارایی کنترلر را مشخص می‌کنند و اعداد (مثل 100، 208، 408، 816) سطح قدرت، تعداد مسیر SAS و نوع طراحی را نشان می‌دهند.
در مدل‌های قبلی سرورهای HPE، کنترلرهایی مانند P440i یا P420ar رایج بودند که ساختار نامگذاری متفاوتی داشتند. حرف اول نوع کنترلر را مشخص می‌کرد و عدد دوم نشان دهنده رده و سرعت SAS بود.
حرف i یعنی کارت داخلی و e برای اتصال بیرونی استفاده می‌شد. همچنین پسوندهایی مثل ar،br یا mr شکل نصب یا نوع ترکیب را نشان می‌دادند. در نسل دهم، کنترلرهایی مانند S100i، E208 و P816 معرفی شدند که با توجه به سطح عملکرد، نوع حافظه کش و نوع نصب، ساختار ساده تری در نامگذاری دارند.
در مدل‌های جدیدتر سرور، نوعی کنترلر معرفی شده که به صورت همزمان از درایوهای NVMe،SAS و SATA پشتیبانی می‌کند. این ویژگی باعث شده انتخاب و ترکیب منابع ذخیره سازی بر اساس نیاز آسان تر شود. همچنین به دلیل استفاده گسترده از پردازنده‌های گرافیکی و افزایش درخواست برای درگاه‌های PCIe پرسرعت، فرمت‌های جدیدتری مانند OCP و Mezzanine نیز مطرح شده اند. این قالب‌ها علاوه بر اشغال کمتر فضا، امکان نصب کارت‌های توسعه را در محل‌هایی غیر از اسلات‌های معمولPCIe فراهم می‌کنند و در طراحی‌های متراکم تر کاربرد زیادی دارند.
انتخاب کنترلر رید به عوامل متعددی بستگی دارد که شامل:
بررسی وضعیت فعلی اطلاعات و پیش بینی رشد آنها در آینده، یکی از نکات مهم هنگام انتخاب کنترلر رید است. در محیط هایی که حجم اطلاعات به سرعت افزایش می‌یابد، باید مدلی را در نظر گرفت که توان پشتیبانی از تعداد بالاتری درایو را داشته باشد و قابلیت گسترش آنلاین (بدون نیاز به توقف سیستم) را نیز فراهم کند. چنین کنترلری، امکان افزودن دیسک‌های جدید یا ارتقاء آرایه‌های موجود را می‌دهد و از بروز محدودیت‌های عملکردی یا هزینه بر در آینده جلوگیری می‌کند.
با توجه به نیاز و نوع کاربرد، انتخاب نوع دیسک برای کنترلر رید متفاوت است. برخی افراد ممکن است تنها به دیسک‌های SATA نیاز داشته باشند، که برای کارهای سبک تر و ذخیره سازی معمولی مناسب است. در حالی که گروهی دیگر ترجیح می‌دهند از هاردهای SAS استفاده کنند تا توان عملیاتی بیشتری داشته باشند و کارایی بیشتری در بارهای کاری سنگین تر مانند پردازش‌های اطلاعاتی داشته باشند. برای نیازهای مدرن و کارهای پیچیده تر مانند دیتابیس‌های سنگین، استفاده ازNVMe می‌تواند گزینه مناسبی باشد، هرچند که هزینه آن بالاتر از SATA است.
وجود حافظه کش در کنترلر رید، تاثیر زیادی در بهبود عملکرد ورودی/خروجی دارد. در صورتی که سرور به سرعت نوشتن بالا نیاز داشته باشد یا از سطوح رید پیچیده ای مانندRAID 5 یاRAID 6 استفاده کند، کش می‌تواند سرعت فرایندها را به طور چشمگیری افزایش دهد. همچنین، برای حفظ اطلاعات در برابر قطعی برق، وجود ماژول باتری یا خازن ذخیره انرژی ضروری است. این ماژول‌ها، اطلاعات در حال نوشتن را در حافظه موقت ذخیره کرده و از دست رفتن اطلاعات را در صورت قطع برق جلوگیری می‌کنند.
هنگام انتخاب کنترلر برای سرورهای خاص اچ پی، مانند HP DL380 G10، باید توجه کرد که کنترلر با اسلات سرور همخوانی داشته باشد. به طور مثال، کارت‌هایP408i-a باید در جایگاه اختصاصی نصب شوند، در حالی که مدل‌هایی مانندP408e-p به اسلات PCIe جداگانه نیاز دارند. این همخوانی مهم است تا از کارکرد بهینه و نصب درست کنترلر اطمینان ایجاد شود.
برای کاربری‌هایی که تنها به Mirroring نیاز دارند، حتی ساده ترین کنترلرها نیز کافی خواهند بود. اما برای سازمان‌هایی که به سطوح پیشرفته تری مانندRAID 6 یاRAID 60 نیاز دارند، استفاده از یک پردازنده نرم افزاری ممکن است پاسخگوی نیاز نباشد. در این شرایط، باید کنترلری انتخاب شود که از این سطوح رید پشتیبانی کند و بتواند عملکرد بهینه تری در پردازش اطلاعات ایجاد کند.
کنترلرهای جدید معمولا دارای رابط وب یا محیط متنی برای مدیریت و نظارت هستند. هرچه این رابط ها ساده تر باشند، فرایند آماده سازی و نظارت سریع تر انجام می‌شود. برخی از کنترلرها حتی امکان مانیتورینگ وضعیت دیسک‌ها یا ایجاد آرایه‌های جدید را از طریق یک کنسول مدیریتی فراهم می‌کنند که به مدیران این امکان را می‌دهد تا به راحتی بر کارکرد سیستم نظارت کنند و تنظیمات مورد نیاز را اعمال نمایند.
انتخاب بین رید سخت افزاری و نرم افزاری بستگی به نیازهای کاری و معیارهای سرعت و حفاظت دارد. در رید سخت افزاری، ریزپردازنده کارت خود عملیات رید را پردازش کرده و بار پردازشی از رویCPU سرور برداشته می‌شود. این روش برای سطوح پیشرفته مانند RAID 5، RAID 6 وRAID 50 یاRAID 60 بسیارعالی است و در شرایطی که خرابی دیسک یا سرعت بالا اهمیت دارد، بهترین انتخاب محسوب می‌شود. از سوی دیگر، رید نرم افزاری برای سرورها یا سیستم عامل‌هایی که نیازی به پرداخت هزینه اضافه ندارند مناسب است و برای سیستم‌های سبک تر با تعداد کمی دیسک SATA یا SSD کارایی خوبی دارد. با این حال، در شرایط پردازش سنگین، پردازنده اصلی باید توازن اطلاعات را مدیریت کند، که ممکن است باعث کندی عملکرد شود.
دکتر اچ پی یکی از منابع تخصصی برای خرید سرور اچ پی محسوب می‌شود. مدل‌های مختلف این سرورها، چه به صورت استوک و چه نو، در فهرست کالاهای این مجموعه قرار دارند. کاربران می‌توانند بر اساس نیاز خود، از ارتباط و مشاوره کارشناسان استفاده کرده و سخت افزار مورد نظر را به صورت سفارشی تهیه کنند. همچنین قطعات جانبی مانند کنترلر رید، کارت شبکه و پاورهای مختلف نیز در انبار این مجموعه موجود است.
رید کنترلر، نقشی مهم در حفظ پایداری و افزایش سرعت سامانه‌های ذخیره ساز دارد. این قطعه با ترکیب چند دیسک، ساختاری هماهنگ ایجاد می‌کند تا اطلاعات در برابر خرابی‌ها محفوظ بمانند و کارایی سیستم بهتر شود. خرید رید کنترلر شاید در ابتدا پیچیده به نظر برسد، اما انتخاب درست زمانی ممکن است که نیاز واقعی مشخص باشد. تعداد دیسک‌ها، نوع پروتکل ، میزان کش و سطح رید از جمله معیارهای اصلی اند. کنترلرهای سخت افزاری برای کسب و کارهای حرفه ای توصیه می‌شوند در حالیکه مدل‌های نرم افزاری، در کاربردهای سبک، گزینه ای به صرفه هستند.
خرابی رید کنترلر لزوما به نابودی اطلاعات منتهی نمی‌شود. در بسیاری از مواقع، اطلاعات آرایه رید روی خود دیسک‌ها ذخیره شده و پس از تعویض کنترلر، قابل بازیابی است؛ به ویژه اگر کنترلر جدید، همان مدل یا همرده با قبلی باشد. با این حال، برخی برندها و مدل‌های خاص، از ساختار اطلاعاتی اختصاصی استفاده می‌کنند. در چنین شرایطی، جایگزینی با یک کنترلر متفاوت ممکن است باعث عدم شناسایی صحیح آرایه شود.
سری E208 معمولا فاقد کش داخلی است و تنها از سطوح پایه رید مانند 0، 1، 5 و 10 پشتیبانی می‌کند؛ به همین دلیل برای کاربردهای سبک تر مناسب است. اما، سری P408 دارای کش چند گیگابایتی است که به افزایش سرعت پردازش، به خصوص در عملیات پاریتی، کمک می‌کند. این سری از سطوح پیشرفته تری مثل RAID 6 نیز پشتیبانی کرده و امکان نصب باتری بکاپ یا ماژول حافظه پایدار (FBWC) را فراهم می‌سازد.
مناسب ترین رویکرد برای انتخاب رید کنترلر، سنجش میزان بارکاری و سطح اهمیت اطلاعات است. اگر با محیطی رو به رو هستید که چندین ماشین مجازی اجرا می‌شود یا حجم بالایی از تراکنش‌های پایگاه اطلاعات در جریان است، قطعا سرمایه گذاری روی یک کارت سخت افزاری تصمیمی منطقی و پربازده خواهد بود. اما، اگر تنها دو یا سه هارد در اختیار دارید و استفاده شما سبک و محدود است، رید نرم افزاری می‌تواند بدون صرف هزینه اضافه، نیازتان را به خوبی برطرف کند.
سازگاری رید کنترلر با سرور به محدودیت‌های دیگر اجزای سخت افزار بستگی دارد. برای نمونه، اگر مادربرد تنها از گذرگاه قدیمی PCI-X پشتیبانی کند و کنترلر مورد نظر مبتنی بر PCIe x8 باشد، امکان نصب وجود نخواهد داشت. همچنین سرعت درگاه ارتباطی اهمیت بالایی دارد؛ اگر مادربرد نتواند پهنای باند لازم را تامین کند، توانایی واقعی کنترلر قدرتمند عملا بلااستفاده می‌ماند.
