Les contrôleurs de raid synchronisent-ils la rotation du plateau du disque dur?


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Je suis à la recherche d'une nouvelle solution de stockage. Lors de la recherche de diverses spécifications, l'un de mes collègues a déclaré que certains contrôleurs RAID peuvent synchroniser la rotation du disque dur à l'effet des passes de secteur / bloc 0 de tous les lecteurs sous la tête de lecture en même temps.

J'ai effectué une recherche en ligne, mais je n'ai pas pu trouver d'informations prouvant / infirmant cette affirmation.


Mettez un SSD et un disque tournant sur n'importe quel contrôleur RAID pour réfuter sa théorie, si la réponse de voretaq7 n'est pas suffisamment convaincante. Ou, d'ailleurs, faire tourner des disques de différents RPM.
HopelessN00b

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@ HopelessN00b En fait, il n'y a pas si longtemps, les contrôleurs RAID exigeaient tous que les disques d'un groupe RAID aient tous la même vitesse de broche (car le mélange de vitesses de broche différentes crée vraiment des problèmes de performances à moins que le contrôleur ne soit suffisamment intelligent pour le savoir et cartographier les emplacements de manière appropriée: vos écritures souffrent de l'équivalent des interférences de fréquence de battement )
voretaq7

@ HopelessN00b Voretaq7 a raison. Dans les temps très anciens (> 25 ans), cela était encore plus important car les gros moteurs / plateaux lourds utilisés à l'époque pouvaient créer de très mauvaises vibrations résonantes si les choses ne correspondaient pas exactement. Jusqu'à endommager les disques. Sorte de tout à fait le but d'un raid :-)
Tonny

Réponses:


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Les contrôleurs RAID n'ont pas (et n'ont pas pu) synchroniser les broches de disque, mais c'était une option sur certains lecteurs. Étant donné un ensemble de disques identiques avec des connecteurs de synchronisation de broche , vous pouvez vous assurer qu'un ensemble de disques ont tous été synchronisés. Il se trouve que je possédais des Seagate Elite 3 (anciens disques SCSI-2 obsolètes) dont je me souvenais avoir un tel connecteur.J'ai donc trouvé le guide d'utilisation du Seagate ST43400N / ND Elite 3 qui présente cette illustration pratique sur la figure 1 (notez le deuxième connecteur du la gauche):

Illustration du Seagate ST43400

La figure 14 (non illustrée ici) illustre comment connecter les disques ensemble:

Synchronisation de la broche

La fonction de synchronisation de la broche permet de synchroniser la rotation de la broche d'un groupe de lecteurs de disque. Cela réduit la latence normalement rencontrée lorsque l'initiateur bascule entre plusieurs lecteurs de disque. La figure 14 montre deux configurations de système. Dans un type de système, l'un des lecteurs de disque du système fournit l'horloge de référence. Dans l'autre type, une source de signal externe fournit l'horloge de référence.


Oh oui. J'ai oublié ça. Quantum ProDrives en avait également.
Tonny

J'avais un disque Fujitsu qui le supportait aussi (dans les années 90).
TMN

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En général, je suis presque sûr que la réponse est non (en fait, je ne connais aucun contrôleur qui le fasse).

Faire une telle synchronisation serait incroyablement difficile - les vibrations, la température, les fluctuations naturelles de l'alimentation, etc. ont toutes de petits effets sur la vitesse de rotation du plateau (et si vous voulez être vraiment difficile, la taille d'un secteur). Vous devrez constamment faire varier la vitesse du moteur de la broche de disque par quantités infinitésimales pour maintenir la synchronisation, ce qui nécessiterait des commandes de moteur très précises (très coûteuses) et beaucoup de frais généraux du contrôleur de disque pour déterminer la position actuelle du plateau de chaque lecteur. Comme il y a peu ou pas d'avantages pratiques à faire cela, cela ne vaut pas le temps et le silicium.

(Cette idée s'effondre également complètement si vous sortez des sentiers battus des supports antirouille rotatifs - les disques à semi-conducteurs n'ont pas de temps de recherche ni de vitesse de rotation: les lectures sont en fait un temps constant pour n'importe quel secteur, et il n'y a rien à "synchroniser".)


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C'est vrai, cela se produisait il y a 10 à 15 ans via une commande de synchronisation SCSI parallèle spécifique, mais il est pratiquement impossible de maintenir ces jours-ci avec des vitesses d'essorage plus rapides et une sectorisation douce.
Chopper3

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@ Chopper3 Bon Dieu - j'ai oublié la synchronisation des broches SCSI !
voretaq7

@ Chopper3 Je pense que c'était il y a plus de 10 à 15 ans ... Mais oui, rien ne fait ça de nos jours parce que les disques sont tellement plus rapides et il n'y aurait aucun avantage.
Chris S du

Intéressant ... alors peut-être qu'il avait raison après tout ... basé sur une information ancienne. :)
Mxx

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Je possédais un disque Seagate ST410800n SCSI (9 Go, 5,25 pouces de hauteur totale), ce disque avait un connecteur spécial pour effectuer une synchronisation de la broche sur différents disques ST410800n.
Sunzi

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Les lecteurs synchronisés n'ont plus de sens pour plusieurs raisons:

  • Les disques ont des secteurs défectueux délocalisés à la production. Les disques sont énormes et présentent un certain nombre de défauts après la production, qui sont déplacés. Par conséquent, deux disques du même cycle de production ne seront pas synchronisés à 100% de toute façon.
  • Les disques déplacent en interne les secteurs défectueux pendant leur utilisation. Ces secteurs sont déplacés vers l'espace réservé sur le disque, ce qui le désynchronise davantage.
  • Le cache, TCQ / NCQ et les secteurs déplacés rendent l'ordre d'accès au disque non déterministe au niveau physique. Si la charge est élevée, si un disque tombe en panne, il peut s'écouler un certain temps avant qu'il ne revienne dans l'ordre.
  • L'accès à plusieurs bandes peut dépasser les limites des secteurs (ou même des plateaux), désalignant les lectures de toute façon. Si vous accédez, disons, à une taille de bande 4x sur un Raid 6, certaines bandes peuvent se trouver dans différentes zones des différents disques.
  • Les accès en lecture dans les raids ne ciblent généralement pas tous les disques, tant que les disques ne se plaignent pas de leur somme de contrôle de bloc. Cela met les disques hors de la synchronisation du cache et en conséquence de la synchronisation physique. (Sauf si vous désactivez également le cache de lecture)
  • Lisez les caches sur le contrôleur RAID, les caches en lecture-écriture dans le système d'exploitation compliquent davantage le problème. Et j'espère qu'il n'y a pas d'espace d'échange sur le raid, ce qui pourrait de toute façon résoudre les problèmes de performances.

Au début, la synchronisation de disque a été implémentée pour rendre l'accès déterministe, ce qui était important lorsque la mémoire pour stocker les résultats était rare, ou lorsque l'implémentation du raid en avait besoin (Raid 2, Raid 3).

Il est difficile de quantifier les avantages des disques synchronisés. Je suppose que s'il y avait un avantage de performance substantiel à gagner, la synchronisation serait possible d'une manière ou d'une autre.

À l'avenir, avec les SSD, les choses sont similaires, mais pour des raisons différentes, avec la relocalisation des blocs, le nivellement de l'usure, la garniture, etc.

Les lecteurs modernes ont leurs propres systèmes d'exploitation et passent du temps en interne pour un certain nombre de problèmes, que ce soit HD ou SSD. Même si vous les avez physiquement synchronisés, ils ne seraient logiquement pas synchronisés de toute façon.


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Si jamais vous descendez et utilisez le RAID-2 jamais utilisé où les données sont agrégées par bandes au niveau du bit, il faut que les disques soient synchronisés. Personne que je connais ne l'a jamais utilisé, mais, techniquement, si un contrôleur RAID prend en charge RAID2, il devrait pouvoir synchroniser la rotation du plateau. Ce serait le seul besoin de l'avoir maintenant quelques jours.


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Je l'ai vu il y a environ 25 ans. Il nécessitait un micrologiciel de disque spécial qui rendait les disques incompatibles pour un fonctionnement SCSI normal. Disques Quantum, 1 Go si la mémoire est utilisée. Nous avons acheté 2 de ces disques en 1988 sans savoir qu'ils avaient le firmware spécial. (Les joies des marchés "gris" et des importations parallèles. Pas étonnant qu'elles soient bon marché.) Heureusement, le firmware était dans une EPROM socket que nous pouvions facilement supprimer et reprogrammer avec le firmware normal.
Tonny
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