کنترلر HPE Smart Array چیست؟ راهنمای RAID، مدل‌ها و انتخاب ریدکنترلر

کنترلر HPE Smart Array چیست؟ راهنمای RAID، مدل‌ها و انتخاب ریدکنترلر

ذخیره‌سازی یکی از حساس‌ترین بخش‌های هر سرور است. سیستم‌عامل، ماشین‌های مجازی، پایگاه داده، فایل‌های سازمانی و نسخه‌های پشتیبان همگی روی درایوهایی قرار می‌گیرند که خرابی یا کاهش کارایی آن‌ها می‌تواند کل سرویس را تحت‌تأثیر قرار دهد.

در سرورهای HPE ProLiant، خانواده HPE Smart Array وظیفه مدیریت درایوها، ایجاد RAID، ارائه Logical Drive به سیستم‌عامل، کنترل کش، تشخیص خرابی و مانیتورینگ وضعیت ذخیره‌سازی را بر عهده دارد.

Smart Array تنها یک رابط میان هارد و سیستم‌عامل نیست. این کنترلر می‌تواند عملیات محاسبه Parity، توزیع داده میان چند درایو، بازسازی Array، مدیریت Hot Spare، کنترل Write Cache، رمزگذاری داده و گزارش وضعیت سلامت درایوها را انجام دهد.

انتخاب کنترلر مناسب باید براساس نسل سرور، نوع Backplane، تعداد و نوع درایوها، سطح RAID، حجم عملیات ورودی و خروجی، نیاز به Cache، نوع سیستم‌عامل و برنامه توسعه آینده انجام شود. صرفاً بالاتربودن شماره مدل به معنای مناسب‌بودن آن برای هر سروری نیست.

HPE Smart Array چیست؟

HPE Smart Array خانواده‌ای از کنترلرهای ذخیره‌سازی است که در سرورهای HPE برای اتصال و مدیریت HDD و SSD استفاده می‌شود. کنترلر میان سیستم‌عامل و درایوهای فیزیکی قرار می‌گیرد و یک یا چند Logical Drive در اختیار سیستم‌عامل قرار می‌دهد.

برای مثال ممکن است چهار هارد فیزیکی روی سرور نصب شده باشند، اما کنترلر آن‌ها را در قالب یک RAID 10 ترکیب کند. در این حالت سیستم‌عامل به‌جای مشاهده چهار هارد مستقل، یک Logical Drive را مشاهده خواهد کرد.

وظایف اصلی Smart Array عبارت‌اند از:

• شناسایی و مدیریت Physical Driveها
• ایجاد Array و Logical Drive
• پیاده‌سازی سطوح مختلف RAID
• محاسبه و مدیریت Parity
• توزیع عملیات خواندن و نوشتن میان درایوها
• مدیریت Controller Cache
• تشخیص خرابی احتمالی درایوها
• بازسازی RAID پس از تعویض دیسک
• مدیریت Hot Spareهای اختصاصی یا مشترک
• نمایش وضعیت درایو، Array و Controller
• پشتیبانی از Hot-Plug در پلتفرم‌های سازگار
• ارائه قابلیت‌های امنیتی و رمزگذاری در مدل‌های سازگار

رید کنترلر چگونه کار می‌کند؟

هنگامی که سیستم‌عامل درخواست خواندن یا نوشتن اطلاعات را ارسال می‌کند، رید کنترلر مشخص می‌کند داده باید روی کدام درایوها قرار گیرد یا از کدام درایوها خوانده شود.

مسیر ساده انتقال داده به شکل زیر است:

Application
 ↓
Operating System
 ↓
File System / Volume Manager
 ↓
HPE Smart Array Controller
 ↓
Physical Drives

در RAID 1، کنترلر یک نسخه از داده را روی هر دو عضو Mirror می‌نویسد. در RAID 5 یا RAID 6 نیز علاوه بر داده، اطلاعات Parity محاسبه و میان درایوها توزیع می‌شود.

در مدل‌های Hardware RAID، پردازنده و Firmware کنترلر بخش زیادی از این عملیات را انجام می‌دهند. در Software RAID، بخشی از پردازش بر عهده CPU و درایور سیستم‌عامل قرار می‌گیرد.

اجزای اصلی کنترلر Smart Array

پردازنده یا ASIC کنترلر

کنترلرهای سخت‌افزاری از تراشه‌ای برای پردازش درخواست‌های I/O، محاسبه RAID، مدیریت صف‌ها و کنترل ارتباط با درایوها استفاده می‌کنند.

نوع و قدرت این پردازنده در مدل‌ها و نسل‌های مختلف متفاوت است. بنابراین نمی‌توان یک فرکانس ثابت مانند ۶۰۰ مگاهرتز را به همه Smart Arrayها نسبت داد.

حافظه Cache

برخی کنترلرها دارای حافظه DRAM داخلی هستند که برای کش خواندن و نوشتن استفاده می‌شود. Cache می‌تواند عملیات نوشتن کوچک و تصادفی را تجمیع کرده و با الگوی مناسب‌تری روی درایوها ثبت کند.

ظرفیت Cache بسته به مدل کنترلر ممکن است صفر، چند صد مگابایت یا چند گیگابایت باشد. کنترلرهای رده‌بالا معمولاً Cache بیشتر و امکانات پیشرفته‌تری دارند.

Flash-Backed Write Cache یا FBWC

در حالت Write-Back، کنترلر ممکن است تکمیل عملیات نوشتن را پیش از انتقال نهایی تمام داده به دیسک به سیستم‌عامل اعلام کند. این روش سرعت را افزایش می‌دهد، اما داده‌ای که هنوز در DRAM قرار دارد باید در برابر قطع برق محافظت شود.

در ساختار FBWC، هنگام قطع برق یک Energy Pack برای مدت کوتاه اجزای ضروری کنترلر را فعال نگه می‌دارد تا داده موجود در DRAM به حافظه Flash منتقل شود. پس از بازگشت برق، اطلاعات ذخیره‌شده بازیابی و روی درایوها نوشته می‌شوند.

پورت‌ها و Storage Laneها

کنترلر از طریق Laneهای ذخیره‌سازی به Backplane یا Enclosure متصل می‌شود. تعداد Laneها مشخص می‌کند چه میزان اتصال مستقیم یا چه تعداد Connector در اختیار کنترلر قرار دارد.

مدل‌ها ممکن است دارای پورت‌های زیر باشند:

• پورت Internal برای درایوهای داخل سرور
• پورت External برای اتصال DAS یا Enclosure خارجی
• ترکیب پورت Internal و External
• اتصال SAS، SATA یا NVMe در مدل‌های Tri-Mode سازگار

Firmware

Firmware کنترلر منطق RAID، مدیریت Cache، سازگاری با درایوها، مانیتورینگ و ارتباط با سیستم‌عامل را کنترل می‌کند. استفاده از Firmware قدیمی می‌تواند باعث مشکلات سازگاری، کاهش کارایی یا خطاهای مدیریتی شود.

Firmware کنترلر باید همراه با System ROM، iLO، Intelligent Provisioning، Driver و Firmware درایوها براساس SPP و توصیه‌های HPE به‌روزرسانی شود.

تفاوت Physical Drive، Array و Logical Drive

یک Array می‌تواند در بعضی پیکربندی‌ها شامل چند Logical Drive باشد. با این حال، برای ساده‌ترشدن مدیریت و عیب‌یابی معمولاً بهتر است طراحی Logical Driveها پیش از نصب سیستم‌عامل مشخص شود.

RAID چیست؟

RAID روشی برای ترکیب چند درایو با هدف افزایش کارایی، افزونگی یا هر دو است. نوع RAID تعیین می‌کند داده چگونه میان درایوها توزیع شود و در صورت خرابی چند دیسک، Array همچنان قابل استفاده باشد.

RAID به‌تنهایی نسخه پشتیبان محسوب نمی‌شود. حذف تصادفی، باج‌افزار، خرابی File System، آتش‌سوزی، سرقت، اشتباه مدیریتی یا خرابی هم‌زمان بیش از تحمل RAID می‌تواند باعث ازدست‌رفتن اطلاعات شود.

مقایسه سطوح رایج RAID

RAID 0

در RAID 0 داده میان چند درایو Stripe می‌شود. این ساختار ظرفیت کامل و کارایی مناسبی ارائه می‌دهد، اما هیچ افزونگی ندارد.

خرابی حتی یک درایو باعث از دسترس خارج‌شدن کل Logical Drive خواهد شد. استفاده از RAID 0 برای داده‌های حیاتی توصیه نمی‌شود.

RAID 1

در RAID 1 اطلاعات به‌صورت هم‌زمان روی دو درایو نوشته می‌شوند. اگر یکی از درایوها خراب شود، سرویس می‌تواند با عضو دیگر ادامه پیدا کند.

RAID 1 برای Boot Volume، سیستم‌عامل و سرورهای کوچک انتخاب متداولی است. ظرفیت قابل استفاده برابر با ظرفیت کوچک‌ترین عضو Mirror خواهد بود.

RAID 1 Triple و RAID 10 Triple

در کنترلرهای سازگار HPE، RAID 1 Triple سه نسخه از داده نگهداری می‌کند. این ساختار پیش‌تر با عنوان ADM شناخته می‌شد.

RAID 10 Triple نیز از گروه‌های Mirror سه‌عضوی استفاده می‌کند. ظرفیت کمتر است، اما تحمل خرابی بیشتری نسبت به RAID 1 یا RAID 10 معمولی ارائه می‌شود.

RAID 5

RAID 5 داده و یک Parity توزیع‌شده را میان حداقل سه درایو قرار می‌دهد. این سطح ظرفیت مناسبی ارائه می‌کند و می‌تواند خرابی یک درایو را تحمل کند.

عملیات Write به دلیل محاسبه Parity هزینه بیشتری دارد. همچنین هنگام Rebuild یک Array بزرگ، فشار زیادی به درایوهای باقی‌مانده وارد می‌شود.

برای دیسک‌های پرظرفیت، سرویس‌های حساس یا Arrayهای بزرگ باید خطر طولانی‌شدن Rebuild و خرابی دوم در RAID 5 ارزیابی شود.

RAID 6

RAID 6 دو مجموعه Parity نگهداری می‌کند و می‌تواند خرابی هم‌زمان دو درایو را تحمل کند. ظرفیت آن از RAID 5 کمتر و هزینه Write آن بیشتر است، اما حفاظت بالاتری ایجاد می‌کند.

برای Arrayهای دارای تعداد زیاد HDD یا درایوهای پرظرفیت، RAID 6 معمولاً از RAID 5 انتخاب محافظه‌کارانه‌تری است.

RAID 10

RAID 10 ترکیبی از Mirror و Stripe است. این سطح RAID کارایی Write مناسب و زمان Rebuild کوتاه‌تری نسبت به RAIDهای مبتنی بر Parity ارائه می‌دهد.

RAID 10 برای موارد زیر مناسب است:

• Hypervisor و ماشین‌های مجازی
• دیتابیس‌های تراکنشی
• Microsoft SQL Server
• سیستم‌های ERP
• Mail Server
• بارهای دارای Random Write زیاد

تحمل خرابی چند درایو به محل خرابی آن‌ها بستگی دارد. اگر هر دو عضو یک Mirror Pair خراب شوند، کل Array از دسترس خارج می‌شود.

Hot Spare چیست؟

Hot Spare درایوی است که در حالت عادی داده فعال روی آن قرار ندارد و در صورت خرابی یک عضو RAID، کنترلر می‌تواند Rebuild را به‌صورت خودکار روی آن آغاز کند.

انواع رایج Spare عبارت‌اند از:

• Dedicated Spare: مختص یک Array مشخص
• Shared Spare: قابل استفاده توسط چند Array سازگار

Hot Spare جایگزین مانیتورینگ و تعویض سریع درایو خراب نیست. تا پایان Rebuild، Array در وضعیت Degraded قرار دارد و حفاظت آن کاهش یافته است.

Rebuild در RAID چگونه انجام می‌شود؟

پس از خرابی و تعویض یک درایو، کنترلر داده موردنیاز را از اعضای سالم و اطلاعات Parity یا Mirror بازسازی می‌کند.

مدت Rebuild به عوامل زیر بستگی دارد:

• ظرفیت درایو
• نوع RAID
• سرعت HDD یا SSD
• میزان ترافیک سرویس
• Rebuild Priority
• سلامت سایر درایوها
• نوع Controller و Cache
• پهنای باند SAS یا NVMe

در زمان Rebuild باید Logها، وضعیت Physical Driveها و سلامت Array به‌دقت مانیتور شوند. تهیه Backup معتبر پیش از عملیات تغییر دیسک نیز ضروری است.

تفاوت Hardware RAID و Software RAID

تفاوت RAID Controller و HBA

RAID Controller چند درایو را ترکیب کرده و Logical Drive ایجاد می‌کند. HBA یا Host Bus Adapter معمولاً درایوها را مستقیم‌تر و با حداقل دخالت به سیستم‌عامل ارائه می‌دهد.

HBA در سناریوهای زیر مناسب‌تر است:

• استفاده از ZFS
• Ceph و Software-Defined Storage
• Microsoft Storage Spaces
• اتصال Tape Drive
• اتصال JBOD یا DAS خارجی
• زمانی که مدیریت RAID باید توسط سیستم‌عامل انجام شود

قرار دادن ZFS روی Hardware RAID معمولاً توصیه نمی‌شود؛ زیرا ZFS برای تشخیص مستقیم وضعیت هر درایو، مدیریت خطا و کنترل کامل Write Ordering طراحی شده است.

Mixed Mode چیست؟

Mixed Mode اجازه می‌دهد روی یک کنترلر سازگار، بعضی درایوها عضو RAID باشند و بعضی دیگر در حالت HBA یا Pass-Through در اختیار سیستم‌عامل قرار بگیرند.

نمونه کاربرد:

• دو SSD در RAID 1 برای سیستم‌عامل
• چند HDD در حالت HBA برای ZFS یا نرم‌افزار ذخیره‌سازی
• یک Logical Drive برای Boot و چند درایو مستقل برای برنامه

پشتیبانی دقیق Mixed Mode، نوع درایو و محدودیت‌های Boot باید از User Guide و QuickSpecs همان کنترلر بررسی شود.

خانواده‌های HPE Smart Array در Gen10

در سرورهای Gen10، خانواده Smart Array SR عمدتاً به سه گروه S، E و P تقسیم می‌شود.

سری S؛ Software RAID

نمونه شناخته‌شده این خانواده HPE Smart Array S100i SR Gen10 است. این راهکار از منابع پردازشی سیستم استفاده می‌کند و برای RAIDهای ساده SATA و Boot Volume اقتصادی طراحی شده است.

محدودیت‌های مهم آن عبارت‌اند از:

• Software RAID بودن
• نبود Controller Cache مستقل
• وابستگی زیاد به Driver
• پشتیبانی محدودتر سیستم‌عامل
• مناسب‌نبودن برای بارهای سنگین ذخیره‌سازی

سری E؛ Essential

کنترلرهای E-Class راهکار Hardware RAID پایه هستند. مدل‌هایی مانند E208i-a یا E208i-p معمولاً برای سرورهایی استفاده می‌شوند که به RAID سخت‌افزاری نیاز دارند، اما Cache و امکانات Performance-Class ضروری نیست.

ویژگی‌های عمومی این رده عبارت‌اند از:

• پشتیبانی از SAS و SATA در مدل‌های مربوط
• قابلیت Mixed Mode در مدل‌های سازگار
• عدم وجود FBWC در بسیاری از مدل‌های E-Class
• هزینه کمتر از P-Class
• مناسب فایل‌سرور، Boot و بارهای عمومی

سری P؛ Performance

کنترلرهای P-Class برای عملکرد بالاتر و RAIDهای پیشرفته طراحی شده‌اند. مدل‌هایی مانند P408i-a و P816i-a دارای Controller Cache و قابلیت‌های بیشتری نسبت به سری E هستند.

امکانات رایج P-Class عبارت‌اند از:

• Flash-Backed Write Cache
• Write-Back و Read-Ahead Cache
• پشتیبانی از RAIDهای پیشرفته
• Mixed Mode
• SmartCache در مدل یا لایسنس سازگار
• Secure Encryption در پیکربندی سازگار
• کارایی مناسب‌تر برای Database و Virtualization

نمونه تحلیل نام P408i-a SR Gen10

نام کنترلرهای Gen10 اطلاعات مهمی درباره رده، تعداد Lane، محل اتصال و Form Factor ارائه می‌دهد.

مدل P408i-a دارای هشت Lane داخلی، Cache و اتصال 12G SAS در سرورهای سازگار است. حرف p در انتهای مدل‌هایی مانند P408i-p معمولاً به کارت PCIe Plug-In اشاره می‌کند.

معنی حروف رایج در نام کنترلرها

چارچوب نام‌گذاری میان نسل‌های Gen10، Gen10 Plus و Gen11 کاملاً یکسان نیست. برای تشخیص دقیق هر مدل باید QuickSpecs همان نسل مطالعه شود.

کنترلرهای HPE در Gen11؛ تفاوت SR و MR

در نسل‌های جدید HPE دو خانواده اصلی کنترلر RAID دیده می‌شود:

• HPE SR: مبتنی بر SmartRAID
• HPE MR: مبتنی بر MegaRAID

این دو خانواده Firmware، ابزار مدیریت و ساختار Metadata متفاوتی دارند و نباید صرفاً براساس تعداد پورت یا سطح RAID جایگزین یکدیگر شوند.

کنترلرهای SR Gen11

خانواده SR Gen11 قابلیت‌هایی مانند RAID، Mixed Mode، مدیریت با SSA، Hot-Plug، UEFI Boot و در مدل‌های سازگار Controller-Based Encryption را ارائه می‌دهد.

سطوح RAID قابل پشتیبانی در خانواده و مدل‌های سازگار می‌توانند شامل موارد زیر باشند:

• RAID 0
• RAID 1
• RAID 5
• RAID 6
• RAID 10
• RAID 50
• RAID 60
• RAID 1 Triple
• RAID 10 Triple

سطح RAID دقیق باید برای مدل انتخابی بررسی شود. قابلیت یک کنترلر رده‌بالا را نباید به تمام اعضای خانواده تعمیم داد.

Tri-Mode چیست؟

کنترلر Tri-Mode می‌تواند در پلتفرم و Backplane سازگار با چند پروتکل ذخیره‌سازی کار کند:

• SAS
• SATA
• NVMe

وجود عبارت Tri-Mode روی کنترلر به‌تنهایی کافی نیست. برای استفاده از NVMe، موارد زیر نیز باید سازگار باشند:

• مدل سرور
• Backplane
• کابل‌ها و Connectorها
• تعداد PCIe Laneها
• Firmware
• درایو NVMe مورد پشتیبانی
• نسخه سیستم‌عامل و Driver

بعضی کنترلرهای رده‌بالای SR Gen11 مانند SR932 از Tri-Mode پشتیبانی می‌کنند، اما این قابلیت عمومی تمام کنترلرهای قدیمی Smart Array نیست.

Smart Storage Battery چیست؟

HPE Smart Storage Battery یک منبع انرژی پشتیبان متمرکز است که هنگام قطع ناگهانی برق، انرژی لازم برای انتقال داده Write Cache از DRAM به Flash را فراهم می‌کند.

یک Battery سازگار می‌تواند در بعضی سرورها از چند تجهیز پشتیبانی کند. تعداد دستگاه‌های قابل پشتیبانی و Part Number کابل باید از QuickSpecs همان سرور بررسی شود.

وضعیت Battery از طریق iLO، HPE SSA، IML و ابزارهای مانیتورینگ قابل بررسی است.

Smart Storage Hybrid Capacitor چیست؟

Hybrid Capacitor جایگزینی بدون باتری برای تأمین انرژی کوتاه‌مدت FBWC در سرورهای سازگار است. Capacitor هنگام قطع برق انرژی کافی فراهم می‌کند تا داده کش به حافظه Flash منتقل شود.

مزایای احتمالی آن عبارت‌اند از:

• حذف باتری لیتیوم‌یونی در پلتفرم‌های سازگار
• کاهش بعضی نگرانی‌های عمر باتری
• حفاظت از Cache هنگام قطع برق
• پشتیبانی متمرکز از کنترلرهای سازگار

Battery و Hybrid Capacitor نباید بدون بررسی QuickSpecs با یکدیگر جایگزین یا هم‌زمان نصب شوند.

تفاوت Write-Through و Write-Back

اگر Battery یا Cache Module دچار مشکل شود، کنترلر ممکن است برای حفاظت از داده Write-Back را غیرفعال کرده و به Write-Through تغییر وضعیت دهد. در این حالت کاهش محسوس سرعت Write طبیعی است و باید علت اصلی برطرف شود.

Controller Cache با Drive Cache چه تفاوتی دارد؟

Controller Cache روی رید کنترلر قرار دارد و در مدل‌های مجهز به FBWC توسط Battery یا Capacitor محافظت می‌شود.

Drive Write Cache داخل خود HDD یا SSD قرار دارد. این Cache الزاماً تحت حفاظت Smart Storage Battery نیست و فعال‌کردن آن بدون Power-Loss Protection می‌تواند ریسک ازدست‌رفتن داده را افزایش دهد.

HPE SmartCache چیست؟

HPE SmartCache راهکاری مبتنی بر کنترلر است که داده‌های پرتکرار یا Hot Data را روی SSD با Latency کمتر Cache می‌کند، درحالی‌که داده اصلی می‌تواند روی HDD باقی بماند.

SmartCache می‌تواند برای سرویس‌هایی مفید باشد که مجموعه محدودی از داده‌ها به‌طور مداوم خوانده می‌شوند.

پیش از استفاده باید موارد زیر بررسی شوند:

• پشتیبانی Controller
• نیاز یا عدم نیاز به License
• نسخه Firmware
• نوع RAID
• ظرفیت SSD Cache
• نوع Workload
• محدودیت‌های Write Policy

SmartCache جایگزین RAM سیستم، Controller Cache یا طراحی صحیح Storage نیست و افزایش عملکرد آن به Workload بستگی دارد.

HPE SSD Smart Path چیست؟

SSD Smart Path در کنترلرهای سازگار مسیر بهینه‌تری برای بعضی عملیات I/O روی SSD فراهم می‌کند و می‌تواند سربار پردازشی کنترلر را کاهش دهد.

پشتیبانی از این قابلیت به مدل کنترلر، RAID، نوع درایو، Firmware و سیستم‌عامل بستگی دارد.

Secure Encryption چیست؟

کنترلرهای سازگار HPE می‌توانند با راهکار Controller-Based Encryption از داده‌های ذخیره‌شده روی Logical Driveها محافظت کنند.

مدیریت کلید می‌تواند بسته به نسل و مدل به‌صورت محلی یا از طریق Key Manager مورد پشتیبانی انجام شود.

پیش از فعال‌سازی Encryption باید موارد زیر رعایت شوند:

• تهیه Backup معتبر
• نگهداری امن کلیدهای رمزگذاری
• بررسی License موردنیاز
• آزمایش فرآیند Recovery
• ثبت روش بازیابی در مستندات سازمان
• بررسی سازگاری Firmware و iLO

HPE Smart Storage Administrator چیست؟

HPE Smart Storage Administrator یا SSA ابزار رسمی مدیریت کنترلرهای خانواده SR و تجهیزات ذخیره‌سازی سازگار است.

با SSA می‌توان عملیات زیر را انجام داد:

• مشاهده Controllerها و Physical Driveها
• ایجاد Array و Logical Drive
• انتخاب RAID Level
• تعیین Stripe Size
• مدیریت Spare Drive
• بررسی Cache و Battery
• مشاهده SSD Wear Gauge
• تغییر Cache Ratio و Write Policy
• گسترش Array در مدل سازگار
• افزایش اندازه Logical Drive
• تولید Array Diagnostic Report
• مشاهده خطاهای Controller و Drive

روش‌های اجرای SSA

بسته به سرور و نسل، SSA از مسیرهای مختلف قابل استفاده است:

• HPE Intelligent Provisioning
• UEFI System Utilities
• نسخه Offline در ابزارهای HPE
• نسخه آنلاین داخل Windows یا Linux
• SSACLI از طریق خط فرمان
• مدیریت از طریق iLO و قابلیت‌های مرتبط در پلتفرم سازگار

SSACLI چیست؟

SSACLI ابزار خط فرمان مدیریت کنترلرهای Smart Array SR است. این ابزار برای مانیتورینگ، Automation، Script و مدیریت سرورهای بدون محیط گرافیکی کاربرد دارد.

نمایش همه کنترلرها

ssacli ctrl all show

نمایش پیکربندی کامل

ssacli ctrl all show config

نمایش جزئیات کنترلر Slot 0

ssacli ctrl slot=0 show detail

نمایش وضعیت Physical Driveها

ssacli ctrl slot=0 pd all show status

نمایش Logical Driveها

ssacli ctrl slot=0 ld all show

نمایش وضعیت Battery و Cache

ssacli ctrl slot=0 show detail

نمونه ایجاد RAID 1

ssacli ctrl slot=0 create type=ld \
drives=1I:1:1,1I:1:2 raid=1

ابزارهای مدیریت کنترلرهای MR

کنترلرهای MR مبتنی بر MegaRAID از ابزارهای متفاوتی استفاده می‌کنند:

• MR Storage Administrator برای مدیریت گرافیکی
• StorCLI برای خط فرمان و Automation
• UEFI و Intelligent Provisioning در پلتفرم سازگار

دستورات SSACLI برای کنترلر MR طراحی نشده‌اند. پیش از نصب ابزار مدیریت باید نوع دقیق Controller شناسایی شود.

چگونه مدل کنترلر را شناسایی کنیم؟

روش‌های رایج عبارت‌اند از:

• مشاهده Storage Information در iLO
• اجرای HPE SSA یا MR Storage Administrator
• استفاده از SSACLI یا StorCLI
• بررسی POST هنگام روشن‌شدن سرور
• مشاهده Inventory در Intelligent Provisioning
• بررسی Part Number در QuickSpecs سرور

نمونه خروجی ممکن است شامل عبارتی مانند موارد زیر باشد:

HPE Smart Array P408i-a SR Gen10
HPE SR932i-p Gen11
HPE MR416i-o Gen11

معیارهای عملکرد Storage

IOPS

IOPS تعداد عملیات ورودی و خروجی در ثانیه است. این معیار مخصوصاً برای بارهای Random مانند Database، Virtual Machine و Mail Server اهمیت دارد.

IOPS به عوامل زیر وابسته است:

• نوع HDD یا SSD
• Random یا Sequential بودن عملیات
• Read یا Write بودن ترافیک
• Block Size
• RAID Level
• Queue Depth
• Controller Cache
• Latency درایو

Throughput

Throughput حجم داده‌ای است که در واحد زمان منتقل می‌شود و معمولاً با MB/s یا GB/s اندازه‌گیری می‌شود.

Throughput برای عملیات Sequential مانند Backup، انتقال فایل حجیم و ویدئو اهمیت بیشتری دارد.

Latency

Latency مدت زمان لازم برای تکمیل یک درخواست I/O است. در دیتابیس و سرویس‌های تراکنشی، Latency پایین معمولاً اهمیت بیشتری از Throughput خام دارد.

Queue Depth

Queue Depth تعداد درخواست‌هایی است که هم‌زمان در صف درایو یا کنترلر قرار دارند. Queue Depth بسیار پایین ممکن است ظرفیت SSD را کامل استفاده نکند و مقدار بسیار بالا می‌تواند Latency را افزایش دهد.

چگونه RAID مناسب انتخاب کنیم؟

این جدول راهنمای عمومی است. انتخاب نهایی باید براساس SLA، Backup، ظرفیت، بودجه، نوع دیسک و تست واقعی Workload انجام شود.

آیا می‌توان HDD و SSD را در یک Array ترکیب کرد؟

در بسیاری از موارد ایجاد Array با درایوهای هم‌نوع و هم‌ظرفیت توصیه می‌شود. ترکیب HDD و SSD معمولاً باعث می‌شود عملکرد Array به عضو کندتر محدود شود.

همچنین درایوهای با ظرفیت متفاوت باعث می‌شوند ظرفیت هر عضو براساس کوچک‌ترین درایو محاسبه شود.

برای نتیجه پایدار بهتر است اعضای یک RAID از نظر موارد زیر مشابه باشند:

• نوع رسانه
• ظرفیت
• سرعت Interface
• سرعت چرخش HDD
• Endurance در SSD
• Firmware
• Sector Format

درایوهای SAS بهتر هستند یا SATA؟

انتخاب باید براساس Workload انجام شود. برای Archive و Backup ممکن است SATA Enterprise مناسب باشد، اما برای Database یا Virtualization معمولاً SAS SSD، NVMe یا راهکار All-Flash انتخاب مناسب‌تری است.

Sector Size و فرمت درایوها

درایوها ممکن است با فرمت‌های مختلفی مانند 512n، 512e یا 4Kn عرضه شوند. ترکیب Sector Format ناسازگار می‌تواند ایجاد RAID یا مهاجرت درایو را مختل کند.

پیش از خرید باید پشتیبانی Controller، Backplane، Firmware و سیستم‌عامل از Sector Format درایو بررسی شود.

Stripe Size چیست؟

Stripe Size اندازه بخشی از داده است که پیش از انتقال به عضو بعدی RAID روی یک درایو نوشته می‌شود.

انتخاب Stripe Size به Workload وابسته است:

• Stripe کوچک‌تر برای بعضی Random I/Oها
• Stripe بزرگ‌تر برای انتقال Sequential و فایل‌های حجیم
• مقدار پیش‌فرض برای Workload عمومی

تغییر Stripe Size بدون Benchmark واقعی توصیه نمی‌شود. بعضی عملیات تغییر Stripe نیازمند Migration طولانی و منابع اضافی هستند.

نکات مهم هنگام خرید Smart Array

1. نسل دقیق سرور را مشخص کنید.
2. QuickSpecs همان مدل سرور را بررسی کنید.
3. نوع SR یا MR مورد پشتیبانی را مشخص کنید.
4. Form Factor کنترلر را بررسی کنید.
5. تعداد Internal و External Laneها را محاسبه کنید.
6. نوع Backplane و کابل‌های موردنیاز را بررسی کنید.
7. سازگاری SAS، SATA یا NVMe را کنترل کنید.
8. سطح RAID موردنیاز را مشخص کنید.
9. نیاز به FBWC و ظرفیت Cache را تعیین کنید.
10. وجود Smart Storage Battery یا Capacitor را بررسی کنید.
11. Part Number کابل Battery را کنترل کنید.
12. پشتیبانی سیستم‌عامل و Hypervisor را بررسی کنید.
13. Firmware و Driver قابل پشتیبانی را مشخص کنید.
14. نیاز به SmartCache یا Encryption License را بررسی کنید.
15. ظرفیت توسعه آینده را در نظر بگیرید.

اشتباهات رایج در انتخاب رید کنترلر

خرید کنترلر فقط براساس نام مدل

یک کنترلر ممکن است از نظر الکتریکی مناسب باشد، اما Form Factor، کابل یا Backplane سرور از آن پشتیبانی نکند.

خرید کنترلر دارای Cache بدون Energy Pack

بدون Battery یا Capacitor سازگار، قابلیت Write-Back Cache ممکن است فعال نشود و کارایی Write کاهش یابد.

فرض پشتیبانی NVMe روی تمام Smart Arrayها

فقط مدل‌های Tri-Mode و پلتفرم‌های دارای Backplane و کابل سازگار می‌توانند NVMe را از مسیر کنترلر مدیریت کنند.

استفاده از SSACLI برای کنترلر MR

کنترلرهای MR با ابزارهای خانواده MegaRAID مانند StorCLI مدیریت می‌شوند.

انتقال مستقیم درایوها میان SR و MR

Metadata و ساختار Array این دو خانواده متفاوت است. انتقال بدون Migration Plan می‌تواند داده را غیرقابل دسترسی کند.

استفاده از RAID به‌جای Backup

RAID در برابر حذف فایل، باج‌افزار یا خرابی منطقی داده محافظت نمی‌کند.

ترکیب درایوهای متفاوت

اختلاف ظرفیت، Sector Size، سرعت و Endurance می‌تواند ظرفیت و پایداری Array را کاهش دهد.

نادیده‌گرفتن وضعیت Battery

خرابی Smart Storage Battery می‌تواند Cache را غیرفعال کرده و باعث افت شدید Performance شود.

تعویض هم‌زمان چند درایو

در RAID Degraded باید فقط درایو مشخص‌شده تعویض و تکمیل Rebuild پیش از عملیات بعدی تأیید شود.

خارج‌کردن درایو براساس حدس

Bay و LED درایو باید از طریق SSA، iLO و مستندات سرور تأیید شود. خارج‌کردن عضو سالم می‌تواند Array را از بین ببرد.

مانیتورینگ Smart Array

برای جلوگیری از Downtime، وضعیت Storage باید به‌صورت مداوم مانیتور شود. ابزارهای قابل استفاده عبارت‌اند از:

• HPE iLO
• Integrated Management Log یا IML
• HPE SSA
• SSACLI یا StorCLI
• HPE OneView
• SNMP و Agentهای مانیتورینگ
• System Event Log سیستم‌عامل

موارد زیر باید هشدار ایجاد کنند:

• Array در وضعیت Degraded
• Physical Drive در حالت Predictive Failure
• Smart Storage Battery Failure
• Cache Status غیرعادی
• Rebuild Failed یا Aborted
• Controller Firmware قدیمی
• SSD Wear نزدیک حد مجاز
• Temperature بالا
• Media Error یا Read Error

نشانه‌های خرابی Smart Storage Battery

• نمایش خطای Battery در iLO یا IML
• غیرفعال‌شدن Write-Back Cache
• تغییر Cache Status به Not Configured یا Temporarily Disabled
• کاهش شدید سرعت عملیات Write
• پیغام Charging برای مدت غیرعادی
• خطاهای POST مربوط به Energy Pack

در صورت مشاهده خطا، Firmware، کابل، اتصال Battery و Part Number باید بررسی شوند. تعویض Battery بدون تشخیص وضعیت Cache Module ممکن است مشکل را برطرف نکند.

چرا سرعت سرور بعد از خرابی Battery کم می‌شود؟

برای حفاظت از داده، کنترلر معمولاً در صورت نبود Energy Pack سالم، Write-Back Cache را غیرفعال می‌کند. در این حالت هر Write باید با سیاست محافظه‌کارانه‌تری روی درایو ثبت شود.

افت Performance در Database، VM و Backupهای Write-Intensive می‌تواند بسیار محسوس باشد. راهکار صحیح، رفع مشکل Battery یا Cache است؛ نه فعال‌کردن اجباری Cache بدون حفاظت.

مراحل عمومی ایجاد RAID در HPE SSA

1. از اطلاعات موجود Backup تهیه کنید.
2. از طریق Intelligent Provisioning یا سیستم‌عامل SSA را اجرا کنید.
3. Controller موردنظر را انتخاب کنید.
4. وضعیت همه Physical Driveها را بررسی کنید.
5. درایوهای Unassigned موردنظر را انتخاب کنید.
6. Array جدید ایجاد کنید.
7. RAID Level را مشخص کنید.
8. اندازه Logical Drive را تعیین کنید.
9. Stripe Size و Cache Policy را بررسی کنید.
10. در صورت نیاز Spare Drive تعریف کنید.
11. تنظیمات را ذخیره کنید.
12. پس از ایجاد، Logical Drive و Boot Order را بررسی کنید.
13. پیش از نصب سیستم‌عامل سلامت Array را تأیید کنید.

مراحل تعویض هارد خراب

1. وضعیت Array و Bay خراب را از طریق SSA یا iLO تأیید کنید.
2. از داده‌ها Backup به‌روز تهیه کنید.
3. Part Number و ظرفیت درایو جایگزین را بررسی کنید.
4. LED یا UID Bay صحیح را فعال کنید.
5. فقط درایو خراب تأییدشده را خارج کنید.
6. درایو جدید با ظرفیت برابر یا بیشتر نصب کنید.
7. آغاز Rebuild را بررسی کنید.
8. تا پایان Rebuild از خاموش‌کردن سرور خودداری کنید.
9. وضعیت سایر درایوها و Logها را مانیتور کنید.
10. پس از تکمیل، Array را در حالت OK تأیید کنید.

در سرور یا Backplane فاقد Hot-Plug، فرآیند تعویض متفاوت است و باید سرور خاموش شود.

آیا می‌توان Array را گسترش داد؟

بعضی کنترلرها و RAID Levelها از اضافه‌کردن درایو به Array، گسترش Logical Drive یا تغییر RAID پشتیبانی می‌کنند.

این عملیات ممکن است چندین ساعت یا روز طول بکشد و فشار زیادی به Controller و درایوها وارد کند.

پیش از Expansion یا Migration باید:

• Backup کامل و تست‌شده تهیه شود.
• سلامت همه درایوها تأیید شود.
• Firmware به نسخه پشتیبانی‌شده ارتقا یابد.
• Battery و Cache در وضعیت سالم باشند.
• فضای آزاد و محدودیت مدل بررسی شود.
• عملیات در Maintenance Window انجام شود.

مزایای HPE Smart Array

• یکپارچگی مناسب با سرورهای HPE ProLiant
• مدیریت RAID از طریق SSA و iLO
• پشتیبانی از Hot-Plug در پلتفرم سازگار
• Controller Cache در مدل‌های Performance
• حفاظت Cache با Battery یا Capacitor
• مانیتورینگ سلامت درایوها
• پشتیبانی از Spare و Rebuild خودکار
• Mixed Mode در مدل‌های سازگار
• پشتیبانی از رمزگذاری در کنترلرهای سازگار
• قابلیت‌های SmartCache و SSD Smart Path
• مدیریت CLI و Automation
• هماهنگی با Intelligent Provisioning و OneView

محدودیت‌های HPE Smart Array

• وابستگی سازگاری به نسل و مدل سرور
• نیاز به کابل و Backplane مشخص
• هزینه بالاتر کنترلرهای دارای Cache
• نیاز به Energy Pack برای FBWC
• تفاوت ابزارهای مدیریت SR و MR
• محدودیت مهاجرت Array میان خانواده‌ها
• نیاز به Firmware و Driver سازگار
• احتمال Vendor Lock-in در بعضی طراحی‌ها
• مناسب‌نبودن Hardware RAID برای برخی معماری‌های ZFS و Ceph
• عدم جایگزینی RAID با Backup

راهنمای انتخاب سریع

سؤالات متداول درباره HPE Smart Array

HPE Smart Array چیست؟

خانواده‌ای از کنترلرهای ذخیره‌سازی HPE است که درایوهای سرور را مدیریت کرده و قابلیت‌هایی مانند RAID، Cache، Rebuild، Spare و مانیتورینگ را ارائه می‌دهد.

آیا Smart Array همان RAID Controller است؟

Smart Array شامل کنترلرهای RAID سخت‌افزاری و بعضی راهکارهای Software RAID است. بنابراین همه اعضای خانواده الزاماً کنترلر سخت‌افزاری دارای Cache نیستند.

تفاوت سری E و P چیست؟

سری E برای RAID سخت‌افزاری پایه و هزینه کمتر طراحی شده است. سری P معمولاً Cache، FBWC و قابلیت‌های Performance بیشتری دارد.

تفاوت SR و MR چیست؟

SR مبتنی بر SmartRAID و با SSA یا SSACLI مدیریت می‌شود. MR مبتنی بر MegaRAID است و معمولاً با MR Storage Administrator و StorCLI مدیریت می‌شود.

آیا کنترلر MR با SSACLI مدیریت می‌شود؟

خیر. برای کنترلرهای MR باید از ابزارهای خانواده MegaRAID مانند StorCLI یا MR Storage Administrator استفاده شود.

FBWC چیست؟

Flash-Backed Write Cache حافظه کشی است که هنگام قطع برق، داده موجود در DRAM را با کمک Energy Pack به حافظه Flash منتقل می‌کند.

آیا برای FBWC به Battery نیاز است؟

بله. کنترلرهای سازگار برای حفاظت از Write Cache به Smart Storage Battery یا Hybrid Capacitor مورد پشتیبانی نیاز دارند.

چرا با خرابی Battery سرعت سرور کم می‌شود؟

کنترلر برای حفاظت از داده ممکن است Write-Back Cache را غیرفعال کرده و به Write-Through تغییر وضعیت دهد.

RAID 5 بهتر است یا RAID 10؟

RAID 5 ظرفیت بیشتری ارائه می‌دهد، اما Write Penalty و Rebuild سنگین‌تری دارد. RAID 10 برای Database و Virtualization معمولاً Latency و Write Performance مناسب‌تری ایجاد می‌کند.

RAID 6 چه مزیتی دارد؟

RAID 6 خرابی دو درایو را تحمل می‌کند و برای Arrayهای بزرگ یا HDDهای پرظرفیت حفاظت بیشتری نسبت به RAID 5 ارائه می‌دهد.

آیا RAID جایگزین Backup است؟

خیر. RAID فقط در برابر بعضی خرابی‌های سخت‌افزاری از تداوم سرویس محافظت می‌کند و جایگزین Backup مستقل نیست.

آیا Smart Array از NVMe پشتیبانی می‌کند؟

فقط بعضی کنترلرهای Tri-Mode جدید در سرور، Backplane و کابل‌کشی سازگار از NVMe پشتیبانی می‌کنند.

آیا می‌توان هاردهای یک SR را روی MR نصب کرد؟

انتقال مستقیم Array میان SR و MR معمولاً پشتیبانی نمی‌شود. پیش از هر انتقال باید Backup، Compatibility Matrix و روش Migration رسمی بررسی شود.

برای ZFS از Smart Array استفاده کنیم؟

برای ZFS بهتر است درایوها از طریق HBA یا Pass-Through واقعی در اختیار سیستم‌عامل قرار گیرند تا ZFS بتواند هر دیسک را مستقیماً مدیریت کند.

SmartCache چیست؟

راهکاری است که داده‌های پرتکرار را روی SSD Cache می‌کند تا دسترسی به Hot Data سریع‌تر شود. پشتیبانی و License آن به مدل کنترلر بستگی دارد.

چگونه وضعیت RAID را در Linux ببینیم؟

برای کنترلرهای SR می‌توان از HPE SSA یا دستورهای SSACLI مانند نمونه زیر استفاده کرد:

ssacli ctrl all show config

از کجا بفهمیم کنترلر Cache دارد؟

مدل و Cache Size از طریق SSA، iLO، SSACLI و QuickSpecs قابل مشاهده است. وجود حرف P به‌تنهایی برای تعیین ظرفیت Cache کافی نیست و مدل دقیق باید بررسی شود.

آیا می‌توان یک هارد بزرگ‌تر را جایگزین هارد خراب کرد؟

معمولاً درایو جایگزین باید ظرفیت برابر یا بیشتر داشته باشد، اما فضای اضافه لزوماً خودکار قابل استفاده نخواهد بود. سازگاری نوع، Sector Size و Firmware نیز مهم است.

جمع‌بندی

HPE Smart Array بخش مهمی از زیرساخت ذخیره‌سازی سرورهای HPE ProLiant است. این خانواده می‌تواند درایوهای فیزیکی را مدیریت کرده، RAID بسازد، Logical Drive در اختیار سیستم‌عامل قرار دهد و وضعیت سلامت Storage را مانیتور کند.

در سرورهای Gen10، خانواده‌های S، E و P به‌ترتیب برای Software RAID، RAID سخت‌افزاری پایه و بارهای Performance طراحی شده‌اند. در نسل‌های جدید نیز دو خانواده SR مبتنی بر SmartRAID و MR مبتنی بر MegaRAID وجود دارند که ابزارها و ساختار مدیریتی متفاوتی دارند.

کنترلرهای دارای FBWC می‌توانند کارایی Write را افزایش دهند، اما برای حفاظت از داده به Smart Storage Battery یا Hybrid Capacitor سالم نیاز دارند. خرابی Energy Pack ممکن است باعث غیرفعال‌شدن Write-Back Cache و کاهش محسوس سرعت شود.

انتخاب RAID نیز باید براساس نوع سرویس انجام شود. RAID 1 برای Boot، RAID 10 برای Database و Virtualization و RAID 6 یا RAID 60 برای Arrayهای بزرگ و ظرفیت‌محور گزینه‌های رایجی هستند. با این حال، RAID هیچ‌گاه جایگزین Backup نیست.

پیش از خرید یا تعویض کنترلر باید نسل سرور، QuickSpecs، Form Factor، Backplane، کابل، نوع درایو، Cache، Energy Pack، سیستم‌عامل و ابزار مدیریت بررسی شوند. جابه‌جایی Array میان مدل‌ها یا خانواده‌های SR و MR نیز بدون Migration Plan و Backup کامل توصیه نمی‌شود.