Synchronisieren RAID-Controller die Festplattenrotation?


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Ich bin auf dem Markt nach einer neuen Speicherlösung. Während der Recherche nach verschiedenen Spezifikationen sagte einer meiner Kollegen, dass einige RAID-Controller die Festplattenrotation synchronisieren können, damit der Sektor / Block 0 aller Laufwerke gleichzeitig unter dem Lesekopf durchläuft.

Ich habe online gesucht, aber keine Informationen gefunden, die diese Behauptung belegen / widerlegen.


Stecken Sie eine SSD und eine sich drehende Festplatte in einen RAID-Controller, um seine Theorie zu widerlegen, falls die Antwort von voretaq7 nicht überzeugend genug ist. Oder es werden Festplatten mit unterschiedlichen Drehzahlen gedreht.
HopelessN00b

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@ HopelessN00b Vor nicht allzu langer Zeit war es bei RAID-Controllern üblich, dass die Festplatten in einer RAID-Gruppe alle die gleiche Spindeldrehzahl haben (da das Mischen verschiedener Spindeldrehzahlen tatsächlich zu Leistungsproblemen führt, wenn der Controller nicht klug genug ist, um darüber Bescheid zu wissen und Karte Orte in geeigneter Weise : Ihr Schreiben vom äquivalent leiden von Schwebungsfrequenz - Interferenz )
voretaq7

@ HopelessN00b Voretaq7 ist richtig. In den wirklich alten Tagen (> 25 Jahre) war dies umso wichtiger, als die damals verwendeten großen, schweren Motoren / Platten wirklich schlechte Resonanzschwingungen erzeugen konnten, wenn die Dinge nicht genau übereinstimmten. Bis zur Beschädigung von Festplatten. Art negiert den Zweck eines Überfalls insgesamt :-)
Tonny

Antworten:


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RAID-Controller synchronisierten Festplattenspindeln nicht (und konnten dies auch nicht), bei einigen Laufwerken war dies jedoch eine Option. Wenn Sie einen Satz identischer Laufwerke mit Spindelsynchronisationsanschlüssen voraussetzen, können Sie sicherstellen, dass alle Laufwerke synchronisiert sind. Ich besaß zufällig einige Seagate Elite 3-Laufwerke (alte, veraltete SCSI-2-Laufwerke), an die ich mich erinnerte, als ich einen solchen Anschluss hatte. Daher fand ich das Seagate ST43400N / ND Elite 3-Benutzerhandbuch, das diese praktische Abbildung in Abbildung 1 enthält (siehe Anschluss 2) links):

Seagate ST43400 Abbildung

Abbildung 14 (hier nicht dargestellt) zeigt, wie die Laufwerke miteinander verbunden werden:

Spindel synchronisieren

Die Spindelsynchronisierungsfunktion ermöglicht die Synchronisierung der Spindeldrehung einer Gruppe von Plattenlaufwerken. Dies verringert die Wartezeit, die normalerweise auftritt, wenn der Initiator zwischen mehreren Laufwerken wechselt. Abbildung 14 zeigt zwei Systemkonfigurationen. Bei einem Systemtyp stellt eines der Plattenlaufwerke im System die Referenzuhr bereit. Bei dem anderen Typ liefert eine externe Signalquelle den Referenztakt.


Oh ja. Hab die vergessen. Quantum ProDrives hatte sie auch.
Tonny

Ich hatte ein Fujitsu-Laufwerk, das dies ebenfalls unterstützte (in den 90er Jahren).
TMN

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Im Allgemeinen bin ich mir ziemlich sicher, dass die Antwort Nein ist (tatsächlich kenne ich keinen Controller, der dies tut).

Eine solche Synchronisierung wäre unglaublich schwierig - Vibration, Temperatur, natürliche Schwankungen der Stromversorgung usw. haben nur geringe Auswirkungen auf die Plattendrehzahl (und wenn Sie wirklich wählerisch sein möchten, die Größe eines Sektors). Sie müssten die Drehzahl des Plattenspindelmotors ständig um unendlich viel variieren, um die Synchronisation aufrechtzuerhalten. Dies würde sehr genaue (sehr teure) Motorsteuerungen und viel Plattencontroller-Overhead erfordern, um die aktuelle Plattenposition jedes Laufwerks zu bestimmen. Da dies praktisch kaum von Nutzen ist, lohnt es sich nicht, Silizium und Zeit zu verwenden.

(Diese Idee fällt auch völlig auseinander, wenn Sie über den Rahmen rotierender Rostmedien hinausdenken - Solid State Disks haben keine Suchzeit oder Spindeldrehzahl: Lesevorgänge sind praktisch konstante Zeiten für jeden Sektor, und es gibt nichts, was "synchronisiert" werden könnte.)


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Richtig, dies geschah vor 10-15 Jahren über einen bestimmten Befehl zur parallelen SCSI-Synchronisation, aber heutzutage ist es praktisch unmöglich, dies mit höheren Schleudergeschwindigkeiten und sanftem Sektoring aufrechtzuerhalten.
Chopper3

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@ Chopper3 Guter Gott - ich habe die SCSI-Spindelsynchronisation vergessen !
Voretaq7

@ Chopper3 Ich denke, das war vor mehr als 10-15 Jahren ... Aber ja, das macht heutzutage nichts, weil die Laufwerke so viel schneller sind und es keinen Nutzen geben würde.
Chris S

Interessant ... also vielleicht hatte er doch recht ... basierend auf einer alten Information. :)
Mxx

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Ich hatte ein Seagate ST410800n-SCSI-Laufwerk (9 GB, 5,25 Zoll, volle Höhe). Dieses Laufwerk hatte einen speziellen Anschluss, um eine Spindelsynchronisierung zwischen verschiedenen ST410800n-Laufwerken zu ermöglichen.
Sunzi

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Synchronisierte Laufwerke sind aus mehreren Gründen nicht mehr sinnvoll:

  • Festplatten haben fehlerhafte Sektoren bei der Produktion verlagert. Die Festplatten sind riesig und weisen nach der Produktion eine Reihe von Fehlern auf, die ausgelagert werden. Daher sind zwei Laufwerke desselben Produktionslaufs ohnehin nicht zu 100% synchron.
  • Festplatten verschieben fehlerhafte Sektoren intern während der Verwendung. Diese Sektoren werden auf den reservierten Speicherplatz auf der Festplatte verschoben, wodurch die Synchronisierung verstärkt wird.
  • Durch Cache, TCQ / NCQ und verschobene Sektoren ist die Reihenfolge der Plattenzugriffe auf der physischen Ebene nicht deterministisch. Wenn die Last hoch ist und eine Festplatte nicht mehr in Betrieb ist, kann es einige Zeit dauern, bis sie wieder in Betrieb ist.
  • Multi-Stripe-Zugriff kann über Sektor- (oder sogar Plattenteller-) Grenzen gehen und Lesevorgänge ohnehin ausrichten. Wenn Sie bei einem Raid 6 beispielsweise auf 4x Stripesize zugreifen, befinden sich einige der Stripes möglicherweise in verschiedenen Zonen der verschiedenen Festplatten.
  • Lesezugriffe in Raids zielen im Allgemeinen nicht auf alle Festplatten, solange sich die Festplatten nicht über ihre Blockprüfsumme beschweren. Dies führt dazu, dass die Cache-Synchronisierung und folglich die physische Synchronisierung auf den Datenträgern unterbrochen wird. (Es sei denn, Sie deaktivieren auch den Lese-Cache.)
  • Lese-Caches auf dem RAID-Controller, Lese-Schreib-Caches im Betriebssystem erschweren die Angelegenheit zusätzlich. Und ich hoffe, es gibt keinen Swap-Platz auf dem Schlachtzug, der sowieso Performance-Probleme verursachen könnte.

In den Anfängen wurde die Festplattensynchronisierung implementiert, um den Zugriff deterministisch zu gestalten. Dies war wichtig, wenn der Arbeitsspeicher zum Speichern der Ergebnisse knapp war oder wenn die Implementierung des RAIDs dies benötigte (RAID 2, RAID 3).

Die Vorteile synchronisierter Laufwerke sind schwer zu quantifizieren. Ich nehme an, wenn es einen erheblichen Leistungsvorteil geben würde, wäre eine Synchronisierung auf irgendeine Weise möglich.

Bei SSDs sieht es in Zukunft ähnlich aus, jedoch aus unterschiedlichen Gründen, z. B. durch Blockverlagerung, Verschleißausgleich, Trimmung usw.

Moderne Laufwerke haben ihre eigenen Betriebssysteme und verbringen einige Zeit intern mit einer Reihe von Problemen, sei es HD oder SSD. Selbst wenn Sie sie physisch synchronisiert hätten, wären sie logischerweise sowieso nicht synchronisiert.


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Wenn Sie jemals das nie verwendete RAID-2 verwenden, bei dem Daten auf Bit-Ebene gestreift werden, müssen die Festplatten synchronisiert werden. Niemand, von dem ich weiß, dass er es jemals verwendet hat, aber wenn ein RAID-Controller RAID2 unterstützt, muss er in der Lage sein, die Plattendrehung zu synchronisieren. Dies wäre die einzige Notwendigkeit, es jetzt Tage zu haben.


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Das habe ich vor 25 Jahren einmal gesehen. Es war eine spezielle Laufwerks-Firmware erforderlich, die die Laufwerke für den normalen SCSI-Betrieb inkompatibel machte. Quantum-Laufwerke, 1 GB, wenn Arbeitsspeicher zur Verfügung steht. Wir haben 1988 zwei dieser Laufwerke gekauft, ohne zu wissen, dass sie über die spezielle Firmware verfügen. (Die Freuden der "grauen" Märkte und Parallelimporte. Kein Wunder, dass sie billig waren.) Zum Glück befand sich die Firmware in einem EPROM mit Sockel, den wir einfach entfernen und mit der normalen Firmware neu programmieren konnten.
Tonny
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