AHCI vs RAID-lagertyper - forskelle og sammenligning

Udviklingen af ​​lagringsteknologier har været hurtig og ganske innovativ i løbet af det sidste årti. Den ærværdige roterende harddisk er langsomt men sikkert blevet erstattet af det meget hurtigere og mere effektive solid-state-drev. SSD'er har taget pc-hardwareindustrien næsten med storm gennem de sidste par år på grund af deres fremragende ydeevne og faldende indgangsomkostninger. Prisen på komponenter som NAND-flash er faldet støt og har nu nået en laveste tid, derfor frigiver mange SSD-producenter meget mere overkommelige solid state-drev til konkurrencedygtige priser. Dette har ført til en massiv stigning i salget af solid state-drev sammenlignet med traditionelle harddiske.

Med stigningen i solid state-drev udfases harddiske langsomt af markedet på grund af deres langsommere problemer med hastighed og pålidelighed. Der er dog stadig nogle områder, hvor harddiske praktisk talt er uerstattelige. Hvis du vil have masser af lagerplads til din computer og ikke ønsker at betale ublu priser for en SSD med høj kapacitet, vil en harddisk bestemt være den lagerenhed, du ønsker. De er også stadig en integreret del af mange server- og datacenterapplikationer, så det er sikkert at antage, at harddiske stadig har lidt liv foran sig.

Lagdeling af drev

Der er også gjort mange fremskridt for at forbedre harddiskens hastighed. Producenter designet og frigivet Solid State-harddiske eller SSHD'er, som grundlæggende var kombinationen af ​​en standardharddisk med en lille SSD, der fungerede som en cache. SSHD'er tog aldrig rigtig fart på grund af deres relativt dårlige ydeevne og dårligere værdi, men ideen om at kombinere en SSD med en HDD sidder fast. År senere kom Intel og AMD ud med teknikker kendt som Intel Optane og AMD StoreMI der tjener det samme formål. Disse metoder tillader brug af en mindre, hurtigere SSD som cache til en større, langsommere harddisk og derved accelerere det mekaniske drevs hastighed.

Inden for denne procedure kan brugerne "lagre" forskellige lagerdrev med hinanden og indstille en prioritetsrækkefølge for dem, som kan fortælle systemet, hvilke drev der skal indeholde de ofte tilgængelige programmer og filer. Imidlertid rejser kombinationen af ​​en SSD med en harddisk også et andet spørgsmål. Mange brugere er bekymrede over valget mellem AHCI og RAID-konfigurationer til deres lagerenheder. Før vi vælger den optimale konfiguration til din opsætning, skal vi forstå, hvad AHCI og RAID faktisk er.

Oversigt over AHCI

AHCI står for Advanced Host Controller Interface, der er defineret af Intel. Denne tilstand ses i relativt nyere systemer, da AHCI er en nyere teknologi, der ejer mange oprindelige funktioner i Serial ATA-standardgrænsefladen. Funktioner som NCQ og hot-swapping er en del af AHCI, hvilket forbedrer enhedernes kompatibilitet og ydeevne. Specifikationen af ​​AHCI henviser til grænsefladen på registreringsdatabaseniveau for en værtscontroller af Serial ATA eller SATA.

AHCI-specifikationen er bedst egnet til både softwaredesignere og hardwaredesignere. AHCI-tilstand giver en standardmetode til at programmere AHCI / SATA-adaptere, der er beregnet til disse hardwarekomponentdesignere og systembyggere osv. Nyere Windows-versioner som Windows 10 kræver, at AHCI-tilstand skal aktiveres før systeminstallation, hvis du vil installere operativsystemet på en SSD. Hvis du ikke aktiverer AHCI i denne konfiguration, starter computeren ikke med en BSOD-fejl. AHCI er dybest set en driftsform, der tillader brug af mere avancerede funktioner i SATA-protokollen.

Oversigt over RAID

Som vi bemærkede i vores kort udforskning af RAID-arrays, RAID er en forkortelse for Redundant Array of Independent Disks, og det er en datalagringsvirtualiseringsteknologi. RAID kan virtualisere flere uafhængige harddiske til et eller flere arrays, kendt som RAID arrays. Dette resulterer i store forbedringer i faktorer som hastighed og pålidelighed, afhængigt af hvordan konfigurationen er konfigureret. RAID giver redundans i flere enhedsmiljøer og fremskynder enhederne i arrayet, som normalt er ældre harddiske.

Ligesom AHCI understøtter RAID også SATA-controllere, og mange RAID-produkter giver brugeren mulighed for at aktivere AHCI under installationen. RAID er dog en ældre teknologi end AHCI og SATA, og den har grundlæggende det samme funktionssæt som AHCI, hvis de sammenlignes i applikationer med en enkelt disk. RAID skinner virkelig, når du går ind i multi-disk konfigurationer, der kan udnytte dens mere avancerede funktioner, da AHCI ikke kan fungere i denne konfiguration. RAID kan også blive ret dyrt ganske hurtigt, hvis du begynder at tilføje flere diske til arrayet.

RAID bruges traditionelt i applikationer, hvor data lagres på tværs af flere drev. Områder som servere og datacentre har et absolut afgørende behov for RAID, så de store mængder følsomme data kan beskyttes i tilfælde af hardwarefejl. Ud over disse applikationer bliver RAID også mere og mere populær i hjemmet og på kontoret. Forbrugere henvender sig nu til RAID for enten at øge ydeevnen eller give redundans i tilfælde af et drevtab. Denne type RAID oprettes ofte i applikationer som f.eks. Hjemme-NAS-servere og lignende.

RAID-niveauer

Der er mange niveauer af RAID, der ofte bruges i både forbruger- og prosumerrum. Disse niveauer (også kaldet RAID Arrays) kommer hver med deres fordele og ulemper. Det er op til brugeren at identificere, hvilken der passer bedst til deres behov. Det er også vigtigt at bemærke, at software og hardware RAID-konfigurationer understøtter forskellige RAID-niveauer og også kan diktere de typer drev, der understøttes i RAID-konfigurationen: SATA, SAS eller SSD.

RAID 0

Dette RAID-niveau bruges til at øge serverens ydeevne. Med denne konfiguration skrives data på tværs af flere diske. Det er også kendt som “disk striping”. Uanset hvilket arbejde du udfører på denne server, håndteres det af flere drev, så ydelsen øges på grund af et højere antal I / O-operationer. En anden fordel bortset fra hastighed er, at RAID 0 kan konfigureres i både software- og hardwareformer, og de fleste controllere understøtter det også. Den største ulempe ved denne konfiguration er fejltolerance. Hvis et drev fejler, er alle data på tværs af alle stribede diske væk. Backup er nøglen, hvis du planlægger at bruge denne konfiguration.

RAID 1

Denne konfiguration er også kendt som “Disk mirroring”, og det største stærke punkt i RAID 1 er fejltolerancen. Drev i dette RAID-array er nøjagtige replikaer af hinanden, hvilket skaber et større sikkerhedsnet, hvis ethvert drev fejler i arrayet. Data kopieres problemfrit fra et drev til et andet, og det er den enkleste måde at oprette et diskspejl til en relativt lav pris.

Den største ulempe ved RAID 1 er træk på ydeevnen. På grund af det faktum, at data skrives på tværs af flere drev i stedet for et, er ydelsen for et RAID 1-array langsommere end et enkeltdrev. Den anden ulempe er, at den samlede anvendelige kapacitet for et RAID-array er halvdelen af ​​summen af ​​drevkapaciteten. For eksempel vil en opsætning med 2 drev på 1 TB hver have en samlet RAID-kapacitet på 1 TB i stedet for 2 TB. Dette er naturligvis af redundansårsager.

RAID 5

Dette er den mest almindelige konfiguration for NAS-enheder til virksomheder og forretningsservere. Denne matrix er en forbedring i forhold til RAID 1, fordi den afhjælper noget af det ydelsestab, der er forbundet med diskspejling, og giver også god fejltolerance. Begge disse ting er virkelig vigtige i professionelle datalagringsapplikationer. I RAID 5 stribes dataene og pariteten over 3 eller flere drev. Hvis der er nogen indikation af en fejl i et drev, overføres dataene problemfrit til paritetsblokken. En anden fordel ved dette RAID-program er, at det tillader, at mange serverdrev kan "hot-swappable", hvilket betyder, at drev kan byttes ind i arrayet, mens systemet er i gang.

Den største ulempe ved denne matrix er skriveydelsen på store servere. Dette kan være bekymrende, hvis mange brugere får adgang til et bestemt array og skriver til det samtidigt som en del af den daglige arbejdsbyrde.

RAID 6

Denne RAID Array er næsten identisk med RAID 5 med kun en nøgleforskel. Det har et stærkere paritetssystem, hvilket betyder, at op til 2 drev kan mislykkes, før der er nogen chance for, at dataene påvirkes. Dette gør det til et meget attraktivt valg for datacentre og andre virksomhedsapplikationer.

RAID 10

RAID 10 er en kombination af RAID 1 og RAID 0 (altså 1 + 0). Det er en hybrid RAID-kombination, der forsøger at kombinere de bedste dele af både RAID 1 og RAID 0-arrays. Det kombinerer striping af RAID 1 med spejling af RAID 2 i et forsøg på at øge hastighederne samt give bedre fejltolerance. Dette gør den ideel til servere, der udfører mange skriveoperationer. Det kan også implementeres i software eller hardware, men hardwareimplementering er generelt en bedre vej at vælge.

Den skarpe ulempe ved et RAID 10-array er dets omkostninger. Der kræves mindst 4 drev til denne matrix, hvor større datacentre og virksomhedsapplikationer skal bruge mindst 2 gange beløbet på drev, som de ville gøre på andre arrays.

Ud over disse store RAID-niveauer er der også flere andre RAID-niveauer. Disse er kombinationer af hovedarrayerne og bruges til bestemte formål. RAID 2, RAID 3, RAID 4, RAID 7 og RAID 0 + 1 er inkluderet i denne kategori.

AHCI vs RAID

De forskellige funktioner i AHCI og RAID har en betydelig indflydelse på ydeevnen på dine enheder såsom dine lagerenheder, hukommelse og endda bundkortet. AHCI er en relativt moderne programmeringsgrænseflade, der hovedsagelig er velegnet til SATA-drev. Hvis du bruger en harddisk eller en SSD, der bruger SATA-protokol, kan du indstille AHCI-tilstanden til at udnytte den fulde fordel af SATA-grænsefladen. Dette aktiverer funktioner som NCQ og Hot Swapping, der ikke er tilgængelige i andre tilstande. AHCI har ringe indflydelse på at optimere SATA-drevens ydeevne, men det har en relativt mere mærkbar indvirkning på harddiske.

RAID bruges i vid udstrækning til HDD og hybrid arrays med henblik på databeskyttelse. Det giver HDD'er og SSD'er mulighed for at fortsætte med at køre normalt, selv efter datatab fra enhederne. RAID kan også bruges i et SSD-array, men det er normalt uoverkommeligt dyrt og giver ikke meget af en ydelsesfordel. Derfor er RAID normalt begrænset til harddiskarrays, der har flere harddiske, der er optimeret til hastighed og / eller redundans.

Sammenfattende skal du vælge mellem AHCI og RAID-baseret på din drevkonfiguration. Hvis du bruger en SATA-harddisk eller en SATA SSD i en enkeltdrevskonfiguration, kan AHCI muligvis være mere egnet end RAID. Hvis du bruger flere harddiske, er RAID et bedre valg. RAID anbefales også til arrays, der bruger en kombination af SSD'er og HDD'er i et enkelt array. Begge tilstande har deres fordele og er mere optimeret til forskellige scenarier, så det er ikke et spørgsmål om "hvilket er bedre", men snarere "hvilket er mere egnet til min brugssag" og det afhænger af konfigurationen af ​​dine lagerdrev.

Afsluttende ord

Layering af forskellige lagerenheder er blevet nemmere end nogensinde med teknologier som RAID, der er tilgængelige for alle forbrugere, mens det er let at konfigurere. AHCI har stadig sin plads i lagerverdenen på grund af dets optimeringer til SATA-protokollen, men dens anvendelse er begrænset til moderne computere med et enkelt drev. For enhver konfiguration med flere drev er muligheden for RAID en meget bedre og mere optimeret løsning for at få den bedste ydelse og pålidelighed ud af disse drev.

Hvis du ikke er villig til at oprette et RAID-array til dine flere drev, men stadig vil fremskynde dine langsommere mekaniske drev, så kan man også se mod Intel Optane og AMD StoreMI-teknologier. Begge disse teknologier har gjort fantastiske forbedringer i løbet af de sidste par år med hensyn til ydeevne og stabilitet og er endelig pålidelige alternativer til traditionelle RAID-metoder. I slutningen af ​​dagen afhænger din præference for AHCI, RAID eller endda softwarebaserede løsninger som StoreMI af konfigurationen af ​​dine drev og dine præferencer. Der er simpelthen ingen rigtig løsning for alle.