Intel® Virtual RAID on CPU (Intel® VROC) Đóng lỗ ghi RAID (RWH)

RAID Write Hole (RWH) là một kịch bản lỗi, liên quan đến RAID dựa trên chẵn lẻ. Tình huống lỗi này có thể gặp phải khi sự cố / mất điện hệ thống xảy ra cùng lúc với (hoặc gần) lỗi ổ đĩa. Khi một hệ thống gặp sự cố và lỗi ổ đĩa là những sự kiện tương quan, chúng có thể dẫn đến hỏng dữ liệu thầm lặng hoặc mất dữ liệu không thể khôi phục được. Do thiếu tính nguyên tử của các hoạt động ghi trên các ổ đĩa thành viên trong RAID dựa trên chẵn lẻ, mất điện trong quá trình ghi chẵn lẻ của một dải hoạt động có thể không còn tương ứng với phần còn lại của dữ liệu dải. Dữ liệu trên các sọc không nhất quán như vậy không có sự bảo vệ mong muốn và điều này có thể dẫn đến hiệu chỉnh âm lượng RAID không hợp lệ (lỗi dữ liệu im lặng).

Intel® VROC hỗ trợ khả năng đóng kịch bản RWH trong cấu hình RAID 5 bằng cách sử dụng một tính năng được gọi là Đóng RWH. Điều này áp dụng cho các nền tảng hỗ trợ Intel® VROC.

Tính năng đóng Intel® VROC RWH loại bỏ lỗ hổng như vậy bằng cách sử dụng Ghi nhật ký chẵn lẻ một phần (PPL) vào bộ nhớ không bay hơi của các đĩa thành viên của ổ đĩa RAID 5. Với RAID phần cứng và DRAM hỗ trợ pin; Ghi nhật ký có thể được sử dụng để phục hồi. Với Intel® VROC, một ổ đĩa ghi nhật ký có thể được thêm vào để duy trì tính chẵn lẻ một phần và giảm vấn đề mất dữ liệu tiềm ẩn.

Điều quan trọng là phải nhận ra rằng khi tính năng này được bật:

• Hệ thống có thể bị ảnh hưởng đến hiệu suất do ghi thêm.
• Bộ nhớ đệm dễ bay hơi của các thiết bị không có tính năng bảo vệ mất điện, tính năng Sắp mất điện (PLI), sẽ bị tắt để tránh mất dữ liệu có thể xảy ra do mất điện hệ thống bất ngờ hoặc loại bỏ ổ đĩa nóng. Nếu không thể tắt bộ nhớ cache dễ bay hơi của thiết bị, tính năng Đóng RWH sẽ không được bật.
• Thời gian xây dựng lại ổ đĩa RAID có thể tăng do bộ nhớ cache của thiết bị bị tắt.

Trình điều khiển Intel® VROC sẽ không xây dựng lại ổ đĩa RAID 5 trước hoặc trong quá trình khôi phục RWH.

Nếu tình trạng RWH xảy ra trong quá trình khôi phục và quá trình khôi phục chưa hoàn tất, Intel® VROC sẽ cố gắng tiếp tục quá trình khôi phục từ nơi nó bị gián đoạn.

Nếu điều kiện RWH xảy ra trong quá trình hệ điều hành chuyển sang chế độ ngủ đông (trạng thái nguồn S4), quá trình khôi phục RHW sẽ có thể khắc phục tình trạng lỗi cho tất cả dữ liệu được ghi trong thời gian ngủ đông.

Chế độ bảo vệ đóng RWH

Có hai chế độ bảo vệ Intel® VROC RWH có sẵn:

• Phân phối: Nhật ký RWH được lưu trữ trên các ổ đĩa thành viên RAID và không cần thêm bất kỳ ổ đĩa nào. Chế độ này cung cấp sự bảo vệ đầy đủ chống lại kịch bản RWH, nhưng đưa ra hình phạt hiệu suất cho khối lượng công việc ghi nhiều.
• Ổ đĩa ghi nhật ký: Tạp chí RWH được lưu trữ trên một ổ đĩa ghi nhật ký riêng biệt. Ổ đĩa đó không thể được sử dụng cho bất kỳ mục đích nào khác. Hình phạt hiệu suất đối với khối lượng công việc ghi nhiều phụ thuộc vào hiệu suất của ổ đĩa ghi nhật ký, nhưng thông thường hình phạt thấp hơn so với chế độ Phân tán.

Ổ đĩa ghi nhật ký cần phải lớn nhất bằng ổ đĩa nhỏ nhất trong ổ đĩa RAID (nó sẽ quyết định kích thước tối đa của ổ đĩa RAID). Để bảo vệ RWH, Intel khuyên bạn nên làm việc ở chế độ Phân tán (nơi thông tin ghi nhật ký được lưu trữ trên cả ba ổ đĩa thành viên RAID) chứ không phải chế độ Ổ đĩa ghi nhật ký (nơi thông tin ghi nhật ký được lưu trữ trên một ổ đĩa duy nhất). Viết nhật ký khác với chẵn lẻ. Việc ghi nhật ký xảy ra trước tiên, ngay cả trước khi dữ liệu được cam kết với tập RAID 5 và một khi tập RAID 5 đã sẵn sàng, tạp chí không còn cần thiết nữa. Lý do ổ đĩa ghi nhật ký ít nhất phải lớn bằng thành viên ổ đĩa nhỏ nhất trong ổ đĩa RAID 5 là do cân nhắc về độ bền. Mặc dù viết nhật ký không thực sự đòi hỏi quá nhiều không gian, nhưng nó cần phải được viết đi viết lại, đòi hỏi độ bền / năng lực tốt và là điều có thể làm cho việc ghi nhật ký phân tán hiệu quả hơn. Ghi nhật ký phân tán sử dụng chức năng Power Loss Imminent (PLI) của các ổ đĩa, từ đó sử dụng bộ nhớ trên ổ đĩa để lưu trữ dữ liệu thay vì NAND, làm cho độ bền không còn là yếu tố hay mối quan tâm nữa đối với việc ghi nhật ký. Tùy chọn khác là sử dụng một thiết bị ghi nhật ký chuyên dụng với ổ đĩa dung lượng ít hơn nhiều nhưng có độ bền cao hơn nhiều (như một giải pháp ghi nhật ký chuyên dụng).

Đóng RWH trong Pre-OS

Trình điều khiển UEFI Intel® VROC hỗ trợ khả năng khôi phục từ trạng thái không hợp lệ ổ đĩa RAID 5 gây ra bởi điều kiện RWH cho tất cả các ổ đĩa RAID 5 được liệt kê trong quá trình khởi động hệ thống.

Để bật RWH Closure với các tùy chọn Journalig Drive, người dùng cần hoàn tất quá trình tạo khi tắt RWH Closure, sau đó quay lại một trang. Tại thời điểm này, người dùng chọn một đĩa có sẵn và sau đó đặt các thuộc tính của nó thành Journaling Drive.

Khả năng tương thích ngược RWH

Đối với ổ đĩa RAID 5 trên các ổ đĩa được tạo trong các phiên bản trước của Intel® VROC, Intel® VROC sẽ có thể tận dụng các cơ chế Đóng RWH cũ hơn. Các cơ chế Intel® VROC trước đây được thực hiện để giải quyết tình trạng RWH bao gồm sự kết hợp giữa Ghi nhật ký sọc bẩn và Ghi nhật ký chẵn lẻ một phần. Việc triển khai này chỉ đóng một phần lỗ ghi RAID. Với các bản phát hành Intel® VROC mới hơn, giải pháp RWH đi kèm sẽ đóng hoàn toàn tình trạng này (khi Đóng RWH được bật). Khi Đóng RWH bị tắt, triển khai cũ (sử dụng Ghi nhật ký sọc bẩn và Ghi nhật ký chẵn lẻ một phần) sẽ được sử dụng.