Можно выделить несколько типов RAID контроллеров в зависимости от их функциональных возможностей, конструктивному исполнению и стоимости:

Контроллеры дисковода с функциями RAID

По сути, это обыкновенный дисковый контроллер, который благодаря специальной прошивке BIOS позволяет объединять дисководы в RAID массив, как правило, уровня 0, 1 или 0+1.

Ultra (Ultra Wide) SCSI контроллер фирмы Mylex KT930RF (KT950RF)

Внешне данный контроллер ни чем не отличается от обыкновенного SCSI контроллера. Вся “специализация” находится в BIOS, который как бы разделен на две части – «Конфигурация SCSI» / «Конфигурация RAID». Несмотря на невысокую стоимость (менее $200) данный контроллер обладает неплохим набором функций:

• объединение до 8-и дисководов в RAID 0, 1или 0+1
• поддержка Hot Spare для замены “на лету” вышедшего из строя дисковода
• возможность автоматической (без вмешательства оператора) замены неисправного дисковода
• автоматический контроль целостности и идентичности (для RAID 1) данных
• наличие пароля для доступа в BIOS
• программа RAIDPlus, представляющая информацию о состоянии дисководов в RAID
• драйвера для DOS, Windows 95, NT 3.5x, 4.0

Ultra ATA/66 IDE контроллер фирмы Promise FastTrak66

Данный контроллер содержит два независимых Ultra ATA/66 канала. BIOS, установленный на контроллере, полностью берет на себя все функции прерывания INT13. В частности, он позволяет организовать загрузку с любого из дисковых массивов, подключенных через FastTrak66. BIOS, установленный на контроллере также поддерживает все сервисы Extended INT13, в том числе и поддержку дисков объемом более 8.4 Гбайта. Стоимость контроллера около $150. Контроллер обладает следующими характеристиками:

• объединение до 4-х дисководов в RAID 0, 1или 0+1
• поддержка Hot Spare для замены “на лету” вышедшего из строя дисковода
• драйвера для DOS, Windows 95/98, NT 3.x/4.х

Для повышения производительности в FastTrak66 используются методы, характерные для SCSI-контроллеров: конвейерный поиск, балансировка загрузки дисководов, буферизация команд интерфейса, оптимизация для различных приложений

Выводы: Контроллеры дисковода с функциями RAID вряд ли можно рекомендовать в качестве RAID контроллера для сервера даже среднего уровня (отсутствует кэш, не поддерживается RAID 3 или 5). В то же время, это прекрасный выбор для серверов начального уровня, графических станций и систем нелинейного видео монтажа, для которых основным параметром является соотношение цена / производительность.

RAID контроллеры, работающие в паре с уже имеющимся дисковым контроллером («0» канальные RAID контроллеры)

Данные RAID контроллеры разрабатывались как RAID-дополнение к дисковым контроллерам, интегрированным на системных платах. Таким образом, на плате контроллера находиться только “логическая” часть RAID контроллера, а функции обмена данными с дисководами возложена на интегрированный на системной плате дисковый контроллер. Такие “усеченные” контроллеры, как правило, поддерживают многие функции полнофункциональных RAID контроллеров, и, в тоже время, стоят намного дешевле. Однако данное решение не лишено недостатков. Главное из них - каждый “усеченный” контроллер жестко “привязан” к конкретному типу микросхем дискового контроллера и, следовательно, будет работать только на тех системных платах, на которых интегрирована такая микросхема.

Основные характеристики RAID контроллеров:

	Ultra2 SCSI контроллер фирмы Mylex AcceleRAID 200	Ultra2 SCSI контроллер фирмы AMI MegaRAID Express 000 (Series 762)
RISC процессор	i960RD 66MHz	i960RP 33MHz
Кэш	4—64MB ECC EDO JEDEC SIMM	4—128MB FPM parity SIMM
Поддерживаемые уровни RAID	0, 1 , 0+1, 3, 5, 10, 30, 50& JBOD	0, 1, 3, 5, 10, 30 & 50
Тип SCSI канала на контроллере	Нет	Нет
Тип SCSI канала на системной плате	UltraWide-, Ultra2 SCSI (LVD)	UltraWide-, Ultra2 SCSI (LVD)
Кластеризация RAID контроллеров	Нет	Нет
Автоматическое определение неисправных дисков	Да	Да
Поддержка Hot swapping	Да	Да
Поддержка Hot spare	Да	Да
Программа конфигурирования	In BIOS	Power Console Plus
Программа управления	Global Array Manager	Power Console Plus
Поддерживаемые системные платы	На базе Symbios (53C876, 53C895, 53C896 и т.д.), например Intel N440BX, T440BX, NA440BX и NC440BX	На базе Symbios, например Intel N440BX, SC450NX, или AMI MegaRUM
Драйвера для ОС	Windows NT server 4.0, NetWare 4.x/5.x и SMP, SCO UnixWare 2.1, 7.0, UNIX OSR 5.x	Windows NT 3.x/4.0,NetWare 3.1x/4.x, SCO UNIX SVR 4.2/ODT 3.0/ 5.0, OS/2 2.x/ Warp 3.x/4, UnixWare SMP 2.0/2.1, SCO OpenServer 5.0x

Объединение RAID контроллера с дисковым контроллером через шину PCI значительно нагружает последнюю, тормозя другие операции ввода-вывода. Для повышения общей производительности системы на некоторых системных платах введен дополнительный интерфейс, названный PCI-RAIDport и позволяющий RAID контроллеру напрямую обмениваться данными с интегрированным на системной плате SCSI контроллером.

Для такого интерфейса требуется специализированный RAID контроллер, например Ultra2 SCSI контроллер ARO1130U2 фирмы Adaptec

• Основные характеристики : - Поддерживаемые уровни RAID: 0, 1 , 0+1, 5
• Кэш 2—64MB EDO DIMM Unbuffered Parity
• Рассчитан на работу с системными платами, на которых интегрирован RAIDport II или RAIDport III коннектор и Ultra/Ultra2 SCSI контроллер AIC-7890 или AIC-7896, например Intel L440GX+, C440GX+, SuperMicro P6DBU, S2DGU
• Поддержка Hot Spare и Hot Swap для замены “на лету” вышедшего из строя дисковода
• Драйвера для Windows NT 4.0, NetWare 4.11 и 5.0, UnixWare 7.01

Выводы: «0» канальные RAID контроллеры, работающие в паре с уже имеющимся дисковым контроллером, имеют стоимость не на много выше стоимости качественных Ultra2 SCSI дисковых контроллеров (менее $300). В тоже время по характеристикам они почти не уступают полнофункциональным RAID контроллерам (отсутствует батарейный модуль для защиты кэша (BBU) и не предусмотрена кластеризация RAID контроллеров). Недостатком можно считать то, что эти контроллеры «заточены» для работы с определенными типами системных плат, что сужает область их применения.

«1+» канальные RAID контроллеры

Видимо понимая основной недостаток «0» канальных RAID контроллеров, разработчики дополнили модельный ряд контроллерами, имеющими «на борту» свой дисковый контроллер, что позволяет использовать их как самостоятельный одноканальный RAID контроллер с любой PCI системной платой или как дополнение к дисковому контроллеру, интегрированному на системной плате. В последнем случае пользователь может использовать для создания RAID массива все дисковые каналы. Остальные характеристики и возможности мало отличаются от «базовых» «0» канальных моделей.

Ultra2 SCSI контроллер фирмы Mylex AcceleRAID 150, AcceleRAID 250
Ultra2 SCSI контроллер фирмы AMI MegaRAID Express 200 (Series 466)
Ultra2 SCSI контроллер фирмы AMI MegaRAID Express 300 (Series 490)

Mylex AcceleRAID 150	Mylex AcceleRAID 250
AMI MegaRAID Express 200 (Serirs 466)	AMI MegaRAID Express 300 (Series 490)

Основные характеристики RAID контроллеров:

Модель/параметр	Mylex AcceleRAID 150	Mylex AcceleRAID 250	AMI MegaRAID Express 200 (Series 466)	AMI MegaRAID Express 300 (Series 490)
RISC процессор	i960RP 33MHz	i960RD 66MHz	i960RP 33MHz	i960RM 100 Mhz
Кэш	4MB EDO	4—64MB ECC EDO JEDEC SIMM	4—128MB FPM parity SIMM 72 Pin	16-128 MB 100MHz 72-bit Unbuffered 3.3 V SDRAM DIMM with ECC
Тип PCI шины	PCI 2.1 32 бит / 33 MHz	PCI 2.1 32 бит / 33 MHz	PCI 2.1 32 бит / 33 MHz	PCI 2.2 32 бит / 33 MHz
Поддерживаемые уровни RAID	0, 1, 0+1, 3, 5, 10, 30, 50, JBOD	0, 1 , 0+1, 3, 5, 10, 30, 50, JBOD	0, 1 , 0+1, 3, 5, 10, 30, 50, JBOD	0, 1 , 0+1, 3, 5, 10, 30, 50, JBOD
Тип SCSI канала на контроллере	Ultra2 SCSI (LVD)	Ultra2 SCSI (LVD)	Ultra2 SCSI (LVD)	Ultra2 SCSI (LVD)
Тип SCSI канала на системной плате	UltraWide-, Ultra2 SCSI (LVD)	UltraWide-, Ultra2 SCSI (LVD)	UltraWide-, Ultra2 SCSI (LVD)	UltraWide-, Ultra2 SCSI (LVD)
Кластеризация RAID контроллеров	Нет	Да (NT only)	Нет	Да
Автоматическое определение неисправных дисков	Да	Да	Да	Да
Поддержка Hot swapping	Да	Да	Да	Да
Поддержка Hot spare	Да	Да	Да	Да
Программа конфигурирования	In BIOS	In BIOS	In BIOS	In BIOS
Программа управления	Global Array Manager	Global Array Manager	Power Console Plus, MegaRAID Management	Power Console Plus, MegaRAID Management
Поддерживаемые системные платы	1 канал – любые - многоканально - на базе Symbios (53C876, 53C895, 53C896 и т.д.), например Intel N440BX, T440BX, NA440BX и NC440BX	-1 канал – любые - многоканально – на базе Symbios (53C876, 53C895, 53C896 и т.д.), например Intel N440BX, T440BX, NA440BX, NC440BX, SC450NX	- 1 канал – любые - многоканально на базе Symbios, например Intel N440BX, SC450NX, или AMI MegaRUM	- 1 канал – любые - многоканально на базе Symbios
Драйвера для ОС	Windows NT 4.0, NetWare 3.x/4.x/5.x и SMP, SCO UnixWare 2.1, 7.0, UNIX OSR 5.x, Linux 2.2	Windows NT server 4.0, NetWare 4.x/5.x и SMP, SCO UnixWare 2.1, 7.0, UNIX OSR 5.x	Windows NT3.5x/4.0, NetWare3.1x/4.x/5.0, SCO UNIX 2.x SVR 4.2/ODT 3.0/5.0, Linux Redhat, Solaris 2.6/7, OS/2 Warp	Novell NetWare 3.1x, 4.x & 5.0, Windows NT 3.5x/4.0, SCO UNIX 2.x SVR 4.2 & ODT 3.0 & 5.0, UNIXWare&SMP 2.x & 7, DOS 5.0 и выше, Linux Redhat Solaris 2.6 & 7 OS/2 Warp

Выводы: «1+» канальные RAID контроллеры по характеристикам почти не уступают полнофункциональным RAID контроллерам (более медленный RISC процессор, отсутствует батарейный модуль для защиты кэша (BBU)), но при этом имеют значительно меньшую стоимость ($ 450…$650 в зависимости от объема кэша). Возможна работа в паре с уже имеющимся на системной плате дисковым контроллером (дополнительная экономия средств). Можно рекомендовать для серверов начального и среднего уровней, где главное требование – неплохие характеристики при минимальных затратах.

Полнофункциональные RAID контроллеры

Данные RAID контроллеры содержат «на борту» все необходимое для работы с высокопроизводительными дисковыми системами:

• BIOS, позволяющий независимо от используемой ОС конфигурировать и форматировать RAID любого уровня
• Скоростной RISC процессор для быстрого вычисления контрольных сумм и коррекции ошибок «на лету»;
• Кэш-память для хранения часто используемых данных и батарейный модуль для защиты кэша от сбоя питания;
• До 3-х высокоскоростных каналов, работающих независимо, каждый из которых поддерживает до 15 дисководов;
• Поддержка кластеризации контроллеров для создания сверхнадежных систем.

Ultra Wide SCSI контроллер фирмы Mylex DAC960PJ/DAC960PG
Ultra2 SCSI контроллер фирмы Mylex eXtremeRAID 1100
Ultra160/m SCSI контроллер фирмы Mylex AcceleRAID 352
Ultra Wide SCSI контроллер фирмы AMI MegaRAID Enterprise 1200 (Series 428)
Ultra2 SCSI контроллер фирмы AMI MegaRAID Enterprise 1400 (Series 438)
Ultra2 SCSI контроллер фирмы AMI MegaRAID Enterprise 1500

Mylex DAC960PJ/DAC960PG	Mylex eXtremeRAID 1100

Основные характеристики RAID контроллеров:

Модель/параметр	Mylex DAC960PJ/DAC960PG	Mylex eXtremeRAID 1100	Mylex AcceleRAID 352
RISC процессор	i960RD 66MHz / i960RP 33MHz	StrongArm SA 110 233MHz	i960RN 100 MHz
Кэш	4-128MB ECC EDO JEDEC SIMM	32MB/64MB на плате	32MB/64MB на плате
Тип PCI шины	PCI 2.1 32 бит / 33 MHz	PCI 2.1 64 бит / 33 MHz	PCI 2.2 64 бит / 33 MHz
Поддерживаемые уровни RAID	0, 1, 0+1, 3, 5, 10, 30, 50, JBOD	0, 1 , 0+1, 3, 5, 10, 30, 50& JBOD	0, 1 , 0+1, 3, 5, 10, 30, 50& JBOD
Кол-во SCSI каналов	1-3	3	2
Тип SCSI канала на контроллере	UltraWide SCSI	Ultra2 SCSI (LVD)	Ultra160/m SCSI
Кластеризация RAID контроллеров	Нет	Да (NT only)	Да
Автоматическое определение неисправных дисков	Да	Да	Да
Поддержка Hot swapping	Да	Да	Да
Поддержка Hot spare	Да	Да	Да
Батарейный модуль для защиты кэша (BBU)	Поставляется отдельно	Да	Нет
Программа конфигурирования	In BIOS	In BIOS	In BIOS
Программа управления	Global Array Manager	Global Array Manager	Global Array Manager
MTBF, часов	200,000	200,000	200,000
Драйвера для ОС	Windows NT server 3.51/ 4.0, NetWare 3.x/4.x/5.x и SMP, SCO UnixWare 2.x, UNIX OSR 5.x	Windows NT server 3.51/ 4.0, NetWare 3.x/4.x/5.x и SMP, SCO UnixWare 2.1/7.0, UNIX OSR 5.x	Windows 2000, NT server 4.0, NetWare 4.x/5.x и SMP, SCO UnixWare 7.0, UNIX OSR 5.x, Solaris 7, Linux

AMI MegaRAID Enterprise 1200 (Series 428)	AMI MegaRAID Enterprise 1400 (Series 438)
AMI MegaRAID Enterprise 1500

Основные характеристики RAID контроллеров:

Модель/параметр	AMI MegaRAID Enterprise 1200 (Series 428)	AMI MegaRAID Enterprise 1400 (Series 438)	AMI MegaRAID Enterprise 1500
RISC процессор	i960CA 33 MHz	i960RD 66MHz	i960RN 100 Mhz
Кэш	2*4—64MB FPM parity SIMM	4—64MB ECC EDO JEDEC SIMM	16-128 MB 100 MHz 72-bit Unbuffered 3.3 V SDRAM DIMM with ECC
Тип PCI шины	PCI 2.1 32 бит / 33 MHz	PCI 2.1 32 бит / 33 MHz	PCI 2.2 64 бит / 33 MHz
Поддерживаемые уровни RAID	0, 1, 3, 5, 10, 30 & 50	0, 1, 3, 5, 10, 30 & 50	0, 1, 3, 5, 10, 30 & 50
Кол-во SCSI каналов	1-3	1-3	2 int / 4 ext
Тип SCSI канала на контроллере	UltraWide SCSI	Ultra2 SCSI (LVD)	Ultra2 SCSI (LVD)
Кластеризация RAID контроллеров	Optional Firmware with Multi-Initiator Support	Да	Да
Автоматическое определение неисправных дисков	Да	Да	Да
Поддержка Hot swapping	Да	Да	Да
Поддержка Hot spare	Да	Да	Да
Батарейный модуль для защиты кэша (BBU)	Поставляется отдельно	Да	Да
Программа конфигурирования	In BIOS	In BIOS	In BIOS
Программа управления	Power Console Plus	Power Console Plus	Power Console Plus
MTBF, часов	?	?	?
Драйвера для ОС	Windows NT 3.51/4.0, NetWare 3.1x/4.x, SCO UNIX SVR 4.2/ODT 3.0/ 5.0, OS/2 2.x/ Warp 3.x/4, UnixWare SMP 2.x/7.0, Solaris 2.6	Windows NT 3.x/4.0, NetWare 3.1x/4.x/5.0, SCO UNIX SVR 2.x/4.2/ODT 3.0/ 5.0, UnixWare&SMP 2.x/7.0, Linux Redhat, Solaris 2.6/7, OS/2 Warp	Novell NetWare 3.1x, 4.x & 5.0, Windows NT 3.5x/4.0, SCO UNIX 2.x SVR 4.2 & ODT 3.0 & 5.0, UNIXWare&SMP 2.x & 7, DOS 5.0 и выше, Linux Redhat Solaris 2.6 & 7 OS/2 Warp

Выводы: полнофункциональные RAID контроллеры отвечают самым высоким требованиям, как по производительности, так и по надежности и их можно рекомендовать для серверов среднего и верхнего уровней. Цена контроллеров в диапазоне $700…$2000 в зависимости от количества каналов, объема кэша и наличия BBU модуля. Пользователям следует обратить внимание на повышенные требования к качеству модулей памяти, используемых для кэша, особенно в контроллерах с тактовой частотой RISC процессора более 33 MHz. Рекомендуем, во избежание проблем, приобретать контроллеры с уже установленными «фирменными» модулями памяти.

Внешние RAID контроллеры

Несмотря на прекрасные характеристики выше перечисленных RAID контроллеров, все они имеют существенный недостаток, связанный с их конструкцией. Эти контроллеры являются «внутренними» в том смысле, что они управляются и получают напряжение питания через внутреннюю PCI шину системной платы. Очевидно, что сбои и отказы системной платы могут привести к искажениям или потере данных в RAID массиве. От этого недостатка свободны так называемые внешние RAID контроллеры. Здесь термин «внешние» имеет двойное значение: а) такие контроллеры, как правило, размещаются в отдельном корпусе (обычно вместе с RAID массивом), имеющем свой независимый блок питания и б) управляются через внешний канал SCSI контроллера, подключенного к системной плате. С точки зрения SCSI контроллера внешний RAID контроллер с дисковым массивом выглядит как один SCSI дисковод. Даже конструктивно внешний RAID контроллер имеет габариты 3,5” или 5,25” дисковода. На лицевой панели внешнего RAID контроллера может находиться ЖК-индикатор, отображающий состояние и параметры контроллера и клавиатура для управления и настройки. Другой особенностью конструкции является модульность: внешний RAID контроллер может состоять из основной «материнской» платы и «дочерних» плат, на которых располагаются дополнительные каналы. Разные модели «дочерних» плат могут содержать разные типы каналов-Ultra Wide SCSI, LVD SCSI или FC-AL, причем эти каналы могут быть двунаправленными, то есть работать как Host для подключенных к ним дисков, или как Drive при подключении к другому контроллеру. Очевидно, что внешние RAID контроллеры стоят значительно дороже, чем аналогичные «внутренние» модели, однако эта разница окупается за счет более широких возможностей внешнего RAID контроллера.

Наличие двунаправленных каналов и внешнее исполнение позволяет создавать так называемые кластерные дисковые системы с недостижимой ранее надежностью. В таких системах несколько серверов соединены одновременно с несколькими RAID контроллерами, которые, в свою очередь, управляют несколькими общими дисковыми массивами, причем отказ любого компонента такой системы (сервера, RAID контроллера, диска, блока питания, кабеля и т.д.) не ведет к отказу всей системы, а только несколько снижает ее производительность.

Наиболее известные модели внешних RAID контроллеров:

Ultra2-to-Ultra2 SCSI RAID контроллер фирмы Infortrend IFT-3101U2G
Ultra2-to-Ultra2 SCSI RAID контроллер фирмы Infortrend IFT-3102U2G
Fibre to Ultra2 SCSI RAID контроллер фирмы AMIMegaRAID Explorer 500
Fibre to Ultra2 SCSI RAID контроллер фирмы Mylex DACFL

Infortrend IFT-3101U2G	Infortrend IFT-3102U2G
AMI MegaRAID Explorer 500	Mylex DACFL

Основные характеристики RAID контроллеров:

Модель/параметр	Infortrend IFT-3101U2G	Infortrend IFT-3102U2G	AMI MegaRAID Explorer 500	Mylex DACFL
Формат	3.5" full-height	5.25", half-height	3.5" full-height	5.25", half-height
RISC сопроцессор			64-bit RISC 100 MHz	Dual i960RD 66MHz
Кэш	8-128MB ECC EDO JEDEC SIMM	8-128MB ECC EDO JEDEC SIMM	16—128MB ECC SDRAM DIMM	2*4—128MB
Поддерживаемые уровни RAID	0, 1, 0+1, 3, 5, 10, 30, 50, JBOD	0, 1 , 0+1, 3, 5, 10, 30, 50& JBOD	0, 1, 3, 5, 10, 30 & 50	0, 1, 0+1, 3, 5, 10, 30, 50, JBOD
Кол-во и тип SCSI каналов на основном модуле	2 Ultra2 SCSI	4 Ultra2 SCSI	2 Ultra2 SCSI (to Connect to the Drives) 2 Fibre (to Connect to the Host)	4 Ultra2 SCSI (to Connect to the Drives) 2 Fibre (to Connect to the Host)
Кол-во и тип SCSI каналов на дочерних модулях	2 Ultra2 SCSI (IFT-9152) 2 Ultra Wide, Diff. (IFT-9152D) 2 Fibre (IFT-9152F)	4 Ultra2 SCSI (IFT-9174) 2 Ultra2 SCSI + 2 Ultra Wide, Diff. (IFT-9174U2D) 2 Ultra2 SCSI + 2 Fibre (IFT-9174U2F)
Кластеризация RAID контроллеров	Да	Да		Windows NT и UNIX
Автоматическое определение неисправных дисков	Да	Да	Да	Да
Поддержка Hot swapping	Да	Да	Да	Да
Поддержка Hot spare	Да	Да	Да	Да
Батарейный модуль для защиты кэша	Нет	IFT-9070 + IFT-9010 (Поставляется отдельно)	Да	Да
Способы конфигурирования и управления	С лицевой панели, с эмулятора терминала через RS-232, с сервера, с рабочей станции через сеть	С лицевой панели, с эмулятора терминала через RS-232, с сервера, с рабочей станции через сеть	С лицевой панели, с эмулятора терминала через RS-232, с сервера, с рабочей станции через сеть	Global Array Manager
MTBF, часов	200,000	200,000	?	100,000
Драйвера для ОС	OS independent	OS independent	OS independent	OS independent

Выводы: внешние RAID контроллеры обеспечивают самый высокий уровень производительности и надежности из всех типов RAID контроллеров. Их можно рекомендовать для серверов среднего и верхнего уровней. Наличие FC-AL каналов позволяет разнести сервер и RAID массив на значительное расстояние для защиты данных. Двунаправленные каналы позволяют объединять контроллеры и дисковые массивы в сверхнадежный кластер. Нечувствительность к операционным системам упрощает настройку и устраняет «вечный источник» проблем - «кривые» драйвера. Единственный недостаток – относительно высокая цена, однако, в ряде случаев, применение внешнего RAID контроллера может дать экономию средств. Например, если в системе должны работать два сервера с RAID массивами, то применение одного внешнего RAID контроллера с общим дисковым массивом, подключенного к SCSI контроллерам каждого из серверов, позволит сэкономить стоимость внутреннего RAID контроллера, рационально использовать дисковое пространство, упростить настройку и обслуживание.