مقدمه
در دنیای طراحی زیرساخت ذخیرهسازی سرور، مدیران سیستم همیشه با یک انتخاب کلاسیک روبهرو بودهاند: رید کنترلر دیسک را در حالت RAID قرار دهند تا آرایههای سختافزاری، کش نوشتن و تحمل خطا داشته باشند، یا آن را در حالت HBA بگذارند تا دیسکها بهصورت خام (raw) در اختیار سیستمعامل یا لایهٔ نرمافزاری ذخیرهسازی قرار گیرند. این انتخاب برای سالها یک Trade-off واقعی بود؛ بهخصوص در سرورهایی که هم به یک بوت درایو قابلاعتماد نیاز داشتند و هم میخواستند باقی دیسکها را به یک راهحل Software-Defined Storage مانند Ceph، ZFS یا Storage Spaces Direct بسپارند.
راهحل سنتی این بود که برای هر نیاز یک کنترلر جداگانه نصب شود؛ یکی در حالت RAID برای بوت، و یکی در حالت HBA برای دادهها. این کار هم هزینهٔ سختافزاری اضافه به همراه داشت و هم پیچیدگی مدیریتی. اچپیای این محدودیت را از طریق قابلیتی به نام Mixed Mode برطرف کرده؛ قابلیتی که نه فقط در کنترلرهای Smart Array نسل دهم، بلکه در نسل جدیدتر کنترلرهای مبتنی بر Broadcom MegaRAID که روی سرورهای Gen11 و Gen12 استفاده میشوند نیز به شکلی مشابه (با نامگذاری RAID/JBOD) ادامه پیدا کرده است. در این مقاله Mixed Mode را در هر دو نسل از کنترلرهای اچپیای بررسی میکنیم.
Mixed Mode دقیقاً چیست؟
Mixed Mode قابلیتی است که به یک کنترلر فیزیکی اجازه میدهد بهطور همزمان هم عملیات RAID سختافزاری و هم عملکرد HBA/pass-through را روی درایوهای متفاوت انجام دهد. منطق کار اینگونه است: هر درایوی که عضو یک لاجیکال درایو (Array/Logical Volume) نباشد و بهعنوان درایو اسپیر هم تخصیص نخورده باشد، بهصورت خودکار مستقیماً به سیستمعامل نمایش داده میشود؛ در همان زمان، درایوهای منطقی تعریفشده روی همان کنترلر نیز طبق روال معمول RAID به سیستمعامل ارائه میشوند.
نکتهٔ مهم این است که این رفتار بهطور پیشفرض در کنترلرهای Smart Array SR Gen10/Gen10 Plus فعال است، نه یک «سوئیچ» که کاربر باید فعالش کند، و امکان غیرفعال کردنش وجود ندارد.
نسل اول Mixed Mode: کنترلرهای Smart Array SR (Gen10 / Gen10 Plus)
خانوادهٔ Smart Array SR — که مبتنی بر تراشهٔ Microchip/PQI است — نخستین خانوادهٔ کنترلرهای اچپیای بود که از Mixed Mode پشتیبانی کرد. این خانواده هم کلاس E و هم کلاس P را شامل میشود:
- E208i-a / E208e-p — بدون کش، مناسب بوتپیر یا RAID سبک، هزینهٔ پایین
- P408i-a / P408e-p — با ۲ گیگابایت Flash-Backed Write Cache، پشتیبانی از RAID 6/50/60 و 1ADM/10ADM
- P816i-a — نسخهٔ با ظرفیت بالا، ۱۶ لِین داخلی و ۴ گیگابایت کش، برای بکپلینهای پرتعداد (۲۴ بی و بیشتر)
در کنترلرهای نسل هشتم و نهم (مانند P420i، P440، P440ar و P840) این نوع رفتار همزمان وجود نداشت؛ کنترلر یا کاملاً RAID بود یا کاملاً HBA، و برای پوشش هر دو نیاز باید یک کنترلر HBA جدا (مثل H240) کنار کنترلر RAID اصلی نصب میشد.
نسل دوم: کنترلرهای Compute MR در سرورهای Gen11 و Gen12
از نسل یازدهم به بعد، اچپیای معماری کنترلر ذخیرهسازی داخلی خود را تغییر داد. بهجای ادامهٔ خانوادهٔ Smart Array SR، سرورهای ProLiant Gen11 با خانوادهٔ جدیدی به نام HPE Compute MR Controllers عرضه شدند؛ کنترلرهایی مبتنی بر تراشهٔ Broadcom MegaRAID و رابط PCIe نسل چهارم (و برای مدل جدیدتر، نسل پنجم). این تغییر معماری به این معنی است که کنترلرهای SR و MR از هم مستقلاند و طبق مستندات رسمی، انتقال والیوم یا دیسکهای SED قفلشده بین کنترلرهای SR و MR پشتیبانی نمیشود.
مدلهای اصلی این خانواده که در سرورهای Gen11 و Gen12 استفاده میشوند عبارتاند از:
- MR216i-o / MR216i-p — بدون کش، RAID 0/1/10، ۱۶ لِین
- MR408i-o / MR408i-p — ۴ گیگابایت Flash-Backed Write Cache، ۸ لِین
- MR416i-o / MR416i-p — ۸ گیگابایت کش، ۱۶ لِین داخلی، پشتیبانی از RAID 0/1/10/5/50/6/60
- MR932i-p — جدیدترین عضو خانواده با رابط PCIe نسل پنجم، ۳۲ لِین هاست و سرعتهای 32G NVMe و 24G SAS، که در کنار سرورهای Gen12 مانند DL345 Gen12 عرضه شده است
نکتهٔ اصلی برای این مقاله این است که Mixed Mode در این خانواده هم وجود دارد، با این تفاوت که در مستندات رسمی اچپیای برای این نسل، عبارت «Mixed Mode (RAID and/or JBOD)» به کار رفته است؛ یعنی بهجای واژهٔ HBA، از JBOD استفاده میشود، هرچند در توضیحات محصول همان کاربرد HBA/pass-through برای محیطهای مجازیسازی نیز عنوان شده است. سطح پشتیبانی RAID در Mixed Mode به مدل کنترلر بستگی دارد: مدل MR416i از RAID 0،1،10،5،50،6،60 پشتیبانی میکند، در حالی که مدل ورودی MR216i تنها به RAID 0،1،10 محدود است.
نکتهٔ مهم دیگر این است که در QuickSpecs سرورهای Gen12 (مانند ML350 Gen12 و DL345 Gen12)، کنترلرهای «Tri-mode» فهرستشده همان خانوادهٔ MR Gen11 هستند (بههمراه MR932i-p بهعنوان جدیدترین گزینه)؛ به بیان دیگر، اچپیای برای Gen12 نسل کاملاً جدیدی از کنترلر داخلی معرفی نکرده و همان پلتفرم MR را با یک عضو جدید (MR932i-p) ادامه داده است. کنترلر خارجی E208e-p از خانوادهٔ قدیمیتر SR Gen10 هم همچنان بهعنوان گزینهٔ External RAID برای این سرورها فهرست شده است.
سناریوهای عملی استفاده از Mixed Mode
۱. بوت هیبریدی برای Software-Defined Storage
شایعترین کاربرد Mixed Mode، جداسازی درایو بوت از فضای دادهٔ SDS روی یک کنترلر واحد است؛ مثلاً دو دیسک در RAID 1 برای سیستمعامل و باقی دیسکها بهصورت خام برای Ceph، ZFS یا Storage Spaces Direct. این سناریو روی هر دو نسل کنترلر (SR و MR) قابل اجراست.
۲. کاهش تعداد کنترلرهای فیزیکی
یک کنترلر واحد میتواند همزمان هر دو نقش را ایفا کند و دیگر نیازی به کنترلر HBA جدا نیست؛ این موضوع در هزینهٔ سختافزار و استفاده از اسلاتهای PCIe/بیهای بکپلین صرفهجویی میکند.
۳. رمزنگاری داده روی دیسکهای RAID
در خانوادهٔ SR این قابلیت با نام SR Secure Encryption و در خانوادهٔ MR با پشتیبانی از Self-Encrypting Drives (SED) و Hardware Root of Trust ارائه میشود؛ در هر دو نسل، رمزنگاری کنترلر تنها روی والیومهای RAID معنا دارد، نه روی درایوهایی که در حالت HBA/JBOD به سیستمعامل ارائه میشوند.
نکات مهم و محدودیتها
- عدم پشتیبانی رسمی از VMware vSAN در حالت Mixed: این محدودیت برای خانوادهٔ SR Gen10 بهطور مشخص در تجربهٔ کاربران انجمن اچپیای گزارش شده است؛ توصیهٔ رایج این است که دیسکهای vSAN و غیر vSAN را روی یک کنترلر مخلوط نکنید.
- عدم قابلیت انتقال بین SR و MR: طبق مستندات رسمی، انتقال والیوم یا دیسکهای SED قفلشده بین کنترلرهای SR و MR پشتیبانی نمیشود؛ این نکته هنگام ارتقای سرور از Gen10 به Gen11/Gen12 اهمیت پیدا میکند.
- تغییر نامگذاری دیوایسها در OS: برخی کاربران کنترلرهای SR گزارش دادهاند که فعال بودن پیشفرض Mixed Mode میتواند ترتیب یا نامگذاری دیسکها را در نصبهای خودکار تحت تأثیر قرار دهد.
- غیرقابل غیرفعالسازی بودن روی SR Gen10: امکان برگرداندن این کنترلرها به یک حالت RAID خالص از طریق ابزارهای استاندارد مثل ssacli وجود ندارد؛ رفتار Mixed جزء طراحی پیشفرض است.
- تفاوت نامگذاری بین دو نسل: در مستندات MR، اصطلاح JBOD بهجای HBA به کار میرود؛ هنگام مطالعهٔ QuickSpecs یا مستندات فنی، این تفاوت واژگانی را در نظر بگیرید تا دچار سوءتفاهم نشوید.
مقایسه دو نسل کنترلر از منظر Mixed Mode
| معیار | Smart Array SR (Gen10/Gen10 Plus) | Compute MR (Gen11/Gen12) |
|---|---|---|
| تراشهٔ پایه | Microchip / PQI (smartpqi) | Broadcom MegaRAID |
| رابط PCIe | PCIe 3.0 | PCIe 4.0 (و PCIe 5.0 برای MR932i-p) |
| نامگذاری قابلیت | Mixed Mode (RAID & HBA) | Mixed Mode (RAID and/or JBOD) |
| قابل غیرفعالسازی | خیر، رفتار پیشفرض و ثابت | بسته به تنظیمات پیکربندی کنترلر متغیر است |
| ابزار مدیریت | SSA / ssacli | MR Storage Administrator / StorCLI |
| رمزنگاری دیسکهای HBA/JBOD | پشتیبانی نمیشود | پشتیبانی نمیشود |
| قابلیت انتقال والیوم بین نسلها | — | بین SR و MR پشتیبانی نمیشود |
جمعبندی
Mixed Mode یکی از آن قابلیتهایی است که تأثیر واقعیاش را در طراحی زیرساختهای هیبریدی نشان میدهد؛ جایی که هم به یک بوت درایو قابلاعتماد با RAID نیاز است و هم به دسترسی خام به دیسکها برای لایههای نرمافزاری ذخیرهسازی. این قابلیت با معرفی خانوادهٔ Smart Array SR در Gen10 آغاز شد و با تغییر معماری به خانوادهٔ Compute MR مبتنی بر Broadcom در Gen11 و Gen12 (شامل MR216i، MR408i، MR416i و جدیدترین عضو یعنی MR932i-p) ادامه پیدا کرده است؛ با این تفاوت که در نسل جدید، از عبارت RAID/JBOD بهجای RAID/HBA استفاده میشود.
پیش از پیادهسازی در محیط پروداکشن، توجه به تفاوتهای این دو نسل — بهویژه عدم امکان انتقال والیوم بین SR و MR، محدودیتهای سازگاری با VMware vSAN، و عدم رمزنگاری سختافزاری روی دیسکهای HBA/JBOD — ضروری است. انتخاب نهایی باید بر اساس نسل سرور (Gen10 در برابر Gen11/Gen12)، نوع Workload، و الزامات سازگاری با نرمافزار مدیریت ذخیرهسازی صورت گیرد.
منابع: مستندات رسمی HPE Smart Array SR Gen10 Controller User Guide، HPE Compute MR Controllers QuickSpecs، QuickSpecs سرورهای ProLiant Gen12 (ML350 Gen12، DL345 Gen12)، صفحات محصول HPE Store، و تجربیات کاربران در انجمن رسمی HPE Community.
