Os controladores RAID sincronizam a rotação do disco rígido do disco rígido?

23

Estou no mercado para uma nova solução de armazenamento. Enquanto pesquisava várias especificações, um dos meus colegas de trabalho disse que alguns controladores RAID podem sincronizar a rotação do disco rígido com o efeito de todas as passagens do setor / bloco 0 de todas as unidades sob a cabeça de leitura ao mesmo tempo.

Pesquisei on-line, mas não consegui encontrar informações que comprovem / desaprovam essa reivindicação.

Mxx
fonte
Coloque um SSD e um disco giratório em qualquer controlador RAID para refutar sua teoria, se a resposta do voretaq7 não for suficientemente convincente. Ou, nesse caso, discos giratórios de diferentes RPMs.
precisa
3
@ HopelessN00b Na verdade, há pouco tempo, era um requisito comum dos controladores RAID que os discos em um grupo RAID tivessem a mesma velocidade do eixo (porque misturar diferentes velocidades do eixo cria realmente problemas de desempenho, a menos que o controlador seja inteligente o suficiente para saber sobre ele e mapear locais apropriadamente: suas gravações sofrem com o equivalente a interferência de freqüência de batida )
voretaq7
@ HopelessN00b Voretaq7 está certo. Nos velhos tempos (> 25 anos), isso era ainda mais importante, pois os grandes motores pesados ​​/ travessas em uso na época poderiam criar vibrações ressonantes muito ruins se as coisas não correspondessem exatamente. Até o ponto de danificar os discos. Tipo de nega o objetivo de um ataque completamente :-)
Tonny

Respostas:

22

Os controladores RAID não (e não puderam) sincronizar eixos de disco, mas era uma opção em algumas unidades. Dado um conjunto de unidades idênticas com conectores de sincronização do eixo, você pode garantir que um conjunto de discos esteja sincronizado. Possuía algumas Seagate Elite 3 (unidades SCSI-2 antigas e obsoletas) que eu lembrava de ter um conector assim, então encontrei o guia do usuário do Seagate ST43400N / ND Elite 3 que tem essa ilustração útil na Figura 1 (observe o segundo conector do esquerda):

Ilustração do Seagate ST43400

A Figura 14 (não mostrada aqui) ilustra como conectar as unidades:

Sincronizando o eixo

O recurso de sincronização do eixo permite sincronizar a rotação do eixo de um grupo de unidades de disco. Isso reduz a latência normalmente encontrada quando o iniciador alterna entre várias unidades de disco. A Figura 14 mostra duas configurações do sistema. Em um tipo de sistema, uma das unidades de disco no sistema fornece o relógio de referência. No outro tipo, uma fonte de sinal externa fornece o relógio de referência.

Ben Jackson
fonte
Ai sim. Esqueceu sobre aqueles. O Quantum ProDrives também os possuía.
Tonny
Eu tinha um drive Fujitsu que também suportava isso (nos anos 90).
TMN
27

Geralmente eu tenho certeza que a resposta é não (na verdade eu não conheço nenhum controlador que faça isso).

Fazer essa sincronização seria incrivelmente difícil - vibração, temperatura, flutuação natural da fonte de alimentação, etc., todos têm pequenos efeitos na velocidade de rotação do prato (e se você quiser ser MUITO exigente, do tamanho de um setor). Você precisaria variar constantemente a velocidade do motor do eixo de disco em quantidades infinitesimais para manter a sincronização, o que exigiria controles muito precisos (muito caros) do motor e muita sobrecarga do controlador de disco para determinar a posição atual do prato de cada unidade. Como há pouco ou nenhum benefício prático em fazer isso, não vale a pena o silício e o tempo.

(Essa idéia também desmorona completamente se você pensar fora da caixa de mídia enferrujada rotativa - os discos de estado sólido não têm tempo de busca ou velocidade do eixo: as leituras são efetivamente constantes para qualquer setor e não há nada para "sincronizar".)

voretaq7
fonte
7
Correto, isso costumava acontecer há 10 a 15 anos por meio de um comando de sincronização SCSI paralelo específico, mas é praticamente impossível manter esses dias com velocidades de rotação mais rápidas e um setor flexível.
precisa saber é o seguinte
6
@ Chopper3 Bom Deus - eu esqueci a sincronização do eixo SCSI !
precisa saber é o seguinte
@ Chopper3 Eu acho que isso foi há mais de 10 a 15 anos ... Mas sim, nada faz isso hoje em dia porque os discos são muito mais rápidos e não há benefícios.
Chris S
Interessante ... então talvez ele estivesse certo, afinal de contas ... com base em informações antigas. :)
Mxx
2
Eu possuía uma unidade SCSI Seagate ST410800n (altura total de 9 GB, 5,25 polegadas), essa unidade tinha um conector especial para fazer uma sincronização do eixo entre as diferentes unidades ST410800n.
Sunzi 25/09/12
9

As unidades sincronizadas não fazem mais sentido por vários motivos:

  • Os discos têm setores defeituosos realocados na produção. Os discos são enormes e apresentam vários defeitos após a produção, que são realocados. Portanto, dois discos da mesma execução de produção não estarão 100% sincronizados.
  • Os discos realocam internamente setores defeituosos durante o uso. Esses setores são movidos para o espaço reservado no disco, deixando-o mais fora de sincronia.
  • O cache, o TCQ / NCQ e os setores realocados tornam a ordem de acesso ao disco não determinística no nível físico. Se a carga for alta, se um disco ficar fora de ordem, pode levar um longo tempo até que ele volte à ordem.
  • O acesso de várias faixas pode ultrapassar os limites do setor (ou até mesmo do prato), desalinhando as leituras de qualquer maneira. Se você acessar, digamos, 4x faixas de tamanho em um Raid 6, algumas faixas poderão estar em zonas diferentes dos diferentes discos.
  • Os acessos de leitura em invasões geralmente não têm como alvo todos os discos, desde que os discos não se queixem de sua soma de verificação de bloco. Isso coloca os discos fora da sincronização do cache e, consequentemente, da sincronização física. (A menos que você também desative o cache de leitura)
  • As caches de leitura no controlador RAID, as caches de leitura e gravação no sistema operacional complicam ainda mais o assunto. E espero que não haja espaço de troca no ataque, o que pode causar problemas de desempenho de qualquer maneira.

Nos primeiros dias, a sincronização de disco era implementada para tornar o acesso determinístico, o que era importante quando a Memória para armazenar resultados era escassa ou quando a implementação do ataque necessitava (Raid 2, Raid 3).

É difícil quantificar as vantagens de unidades sincronizadas. Suponho que, se houvesse uma vantagem substancial no desempenho, a sincronização seria possível de alguma maneira.

No futuro, com os SSDs, os assuntos são semelhantes, mas por diferentes motivos, com realocação de blocos, nivelamento de desgaste, ajuste, etc.

As unidades modernas têm seus próprios sistemas operacionais e gastam tempo internamente em vários problemas, seja HD ou SSD. Mesmo se você os fizesse fisicamente sincronizados, logicamente eles não estariam sincronizados.

Posipiet
fonte
7

Se você usar o RAID-2 nunca usado, onde os dados estão distribuídos no nível de bit, é necessário sincronizar os discos. Ninguém que eu conheço jamais o usou, mas, tecnicamente, se um controlador RAID suportar RAID2, seria necessário sincronizar a rotação do prato. Essa seria a única necessidade de tê-lo hoje em dia.

Rex
fonte
1
Eu já vi isso há cerca de 25 anos. Exigia firmware de unidade especial, tornando as unidades incompatíveis para operação SCSI normal. Unidades quânticas, 1 GB se a memória servir. Compramos duas dessas unidades em 1988, sem saber que tinham o firmware especial. (As alegrias dos mercados "cinzentos" e das importações paralelas. Não é de admirar que eles fossem baratos.) Felizmente, o firmware estava em uma EPROM com soquete que podia ser facilmente removida e reprogramada com o firmware normal.
Tonny