RAID Controller

Setelah memahami beberapa konfigurasi RAID, hal yang tidak kalah penting untuk diketahui adalah pengetahuan dan konfigurasi RAID menggunakan raid controller dimana konfigurasi RAID pada hard disk atau SSD hanya bisa dilakukan jika server memilik RAID controller. Sebelum memasuki pembahasan lebih lanjut mengenai raid controller alangkah baiknya mengetahu beberapa tipe RAID controller yang umum digunakan yaitu :

1. Software RAID : Merupakan fitur RAID yang disediakan oleh sistem operasi sehingga server atau komputer tidak memerlukan hardware raid controller. Software RAID ini bisa ditemukan pada beberapa sistem operasi yaitu : Windows Server, Linux, Solaris dll. Konfigurasi RAID dilakukan dari sisi sistem operasi.
2. Firmware RAID / Fake RAID / BIOS RAID: Firmware RAID atau kadang disebut juga sebagai fake raid atau kadang juga disebut sebagai BIOS RAID merupakan software RAID yang ditanam pada SATA controller (AHCI controller), sehingga konfigurasi RAID dilakukan dari sisi BIOS. RAID ini hanya dapat dikenali pada sistem operasi tertentu saja yang menyediakan driver untuk mengenali konfigurasi RAID pada hard disk atau SSD (Solid State Disk).
3. Hardware RAID : Merupakan perangkat tersendiri yang memiliki dedicated controller untuk menangani komputasi yang berhubungan dengan RAID. Hardware RAID umumnya memiliki pilihan memory pada controller-nya yang berguna untuk meningkatkan performa write maupun read pada hard disk yang dikonfigurasi RAID.

Firmware RAID / BIOS RAID

Server dengan teknologi Intel memiliki dua tipe software RAID yaitu Intel RSTe dan LSI MegaRAID. Dalam konfigurasi RAID pada sebuah server, Intel RSTe memiliki keunggulan dibanding dengan LSI MegaRAID  :

1. Intel RSTe mampu mengenali konfigurasi SATA hard disk maupun SSD dengan dan tanpa konfigurasi RAID secara bersamaan, dimana hal ini tidak bisa dilakukan pada LSI MegaRAID dimana LSI MegaRAID hanya bisa mengenali hard disk atau SSD jika hard disk atau SSD tersebut dalam konfigurasi RAID.
2. Dengan Intel RSTe Anda dapat mengkonfigurasi SSD atau hard disk menggunkan RAID 5 dimana LSI MegaRAID standar tidak bisa melakukan konfigurasi RAID 5, hanya bisa 0,1, dan 10.
3. Server Intel dengan generasi terbaru sudah tidak menyertakan LSI MegaRAID lagi hanya menggunakan Intel RSTe.

Kekurangan Intel RSTe dibanding dengan LSI MegaRAID adalah sbb:

1. RAID menggunakan Intel RSTe tidak dapat dikonfigurasi melalui jaringan, sedang LSI MegaRAID dapat melakukan konfigurasi RAID melalui jaringan sehingga anda tidak melakukan konfigurasi secara langsung dari sisi server, selain itu Anda tidak perlu merestart server jika ingin menambah hard disk baru dengan konfigurasi RAID yang berbeda.
2. Intel RSTe tidak dapat digunakan pada server dengan sistem operasi VMware dan Linux selain pada RedHat dan Suse Enterprise dan turunannya. 
3. Intel RSTe hanya bisa digunakan pada server dengan SATA HDD dan SSD, selain HDD tersebut tidak dapat menggunakan Intel RSTe.

Saat ini teknologi server terbaru menggunakan Intel® Xeon® E Processor dan Intel® Xeon®  Scalable sudah tidak menggunakan LSI MegaRAID, hanya menggunakan Intel RSTe. Jika Anda menginginkan konfigurasi RAID yang dapat dilakukan secara remote. Anda harus menggunakan hardware RAID controller.

Tipe RAID controller mana yang paling cocok digunakan?

Berdasarkan pengalaman penulis, jika Anda mempunyai budget atau dana yang cukup untuk membeli hardware RAID lebih baik menggunakan hardware RAID karena beberapa alasan sbb :

1. Menggunakan hardware raid tidak memerlukan driver saat melakukan instalasi sistem operasi karena secara otomatis sistem operasi akan mengenali konfigurasi RAID pada hard disk sehingga sistem operasi dapat menggunakan hard disk RAID sebagai tempat instalasi sistem operasi dan tempat penyimpanan data. Umumnya sistem operasi akan mengenai sistem RAID ( Windows dan Linux).
2. Jika terjadi kerusakan pada RAID controller (jarang sekali dan penulisbaru menemukan kasus kerusakan hardware RAID controller satu kali mulai  2009 sampai 2019) sangat mudah untuk melakukan rebuild data. Bahkan jika dilakukan pergantian atau upgrade RAID controller. RAID controller baru dapat mendeteksi konfigurasi RAID sebelumnya, yang perlu dilakukan tinggal melakukan  import  konfigurasi  dan RAID akan berjalan seperti semula.
3. Saat proses rebuild data karena terjadi penggantian salah satu hard disk akibat terjadi kerusakan. RAID controller tidak membebani utilitas CPU karena hardware RAID controller memiliki dedicated controller sendiri.
4. Memiliki opsi penggunaan cache untuk meningkatkan performa penulisan dan pembacaan data. Perlu diperhatikan tidak semua RAID controller mendukung penambahan cache. Umumnya RAID controller yang memiliki opsi konfigurasi  RAID 5, 50, 6 dan 60 memiliki opsi penggunaan cache dan battery backup.
5. Umumnya memiliki tool untuk melakukan konfigurasi dan monitoring status RAID jarak jauh sehingga dapat melakukan penambahan konfigurasi RAID baru pada sistem yang berjalan tanpa mematikan server terlebih dahulu. Selain itu penambahan konfigurasi RAID dapat dilakukan secara remote menggunakan jaringan LAN.
6. Menggunakan SAS hardware RAID controller memiliki keuntungan dapat memasang hard disk dengan tipe yang berbeda yaitu SSD, SATA dan SAS secara bersamaan. Jika melakukan konfigurasi RAID tetap harus menggunakan yang identik misalnya 3 HDD SAS dikonfigurasi RAID 5 digunakan sebagai tempat penyimpanan data dan 2 HDD SATA dikonfigurasi RAID 1 sebagai tempat instalasi sistem operasi. 

   

   Gambar 1. Hardware RAID controller PIKE II 3108

Ciri-ciri hardware RAID controller yang memiliki cache dan fitur write back adalah yang memiliki slot untuk battery backup. Battery backup umumnya terpisah dari RAID  controller  sehingga Anda perlu membelinya secara terpisah dengan RAID controller. Setiap brand memiliki karekterisitik berbeda, ada yang memiliki opsi penambahan RAM dan ada yang tidak. Hal ini bisa dilihat jika RAID controller memiliki slot RAM, dan ada yang tidak memiliki slot RAM dimana cache sudah ditanam dan tidak dapat di upgrade seperti gambar RAID controller ASUS PIKE3108 yang memiliki 2GB cache.

Bagaimana jika belum mempunya budget atau dana untuk membeli hardware RAID controller ?
Jika masih belum memiliki budget cukup untuk membeli hardware RAID controller maka opsi terbaik adalah menggunakan firmware RAID atau fake RAID yang umumnya telah dimiliki oleh setiap motherboard server. Tapi perlu diingat tidak semua sistem operasi mennyediakan firmware RAID.

Beberapa list sistem operasi yang menyediakan driver atau mendukung firmware RAID adalah :

• Windows Server
• Linux Red Had Enterprise
• Suse Server Enterprise
• CentOS.

Perlu diketahui bahwa firmware RAID atau fake RAID atau BIOS RAID umumnya hanya bisa mendukung RAID 0,1, 10 dan 5 dan jika memang Anda menginginkan menggunakan sistem operasi selain di atas maka mau tidak mau Anda harus menggunakan software RAID yang disediakan oleh sistem operasi yang digunakan.

Informasi Mengenai RAID Controller

RAID controller merupakan perangkat yang berfungsi untuk mengelola koneksi dari beberapa hard disk dan memiliki fungsi melakukan konfigurasi RAID (RAID 0, 1, 10, 5, 6, 50, dan 60) untuk meningkatkan performa penulisan dan pembacaan data ke dan dari beberapa hard disk serta menyediakan redundancy. 

Beberapa istilah yang sering ditemui pada konfigurasi raid controller.

Virtual drive : Virtual drive merupakan sebuah LUN (Logical Unit Number) dari gabungan hasil konfigurasi RAID tertentu (RAID 0, 1, 10, 5, 6 dsb) yang dapat digunakan sebagai tempat penyimpanan data.

Write back mode : Raid controller mengirimkan informasi ke host  bahwa file atau data yang dikirim ke RAID controller telah diterima dan sampai pada cache controller. Pada hal ini data sudah dianggap selesai ditulis ke hard disk oleh host meskipun kenyataannya belum tersimpan ke hard disk, sehingga menggunakan mode write back akan memberikan performa penulisan data sangat cepat sekali. Kelemahan Write back mode : Host menganggap data yang telah diterima cache controller juga telah diterima oleh hard disk, padahal kenyataannya belum sampai ke hard disk sehingga jika cache pada RAID controller atau host tidak bekerja karena power supply tidak bekerja atau sumber tegangan listrik padam, maka kemungkinan besar akan terjadi kerusakan data. Hal ini disebabkan host menganggap data itu ada di hard disk tetapi data hilang karena cache rusak atau kehilangan sumber listrik.

Write Through / Write Thru : RAID controller mengirimkan informasi ke host bahwa file atau data yang dikirimkan telah sempurna diterima saat file atau data telah berhasil disimpan pada plate hard disk. Kekurangan & kelebihan  mode Write Thru : performa penulisan data jauh lamban dibanding Write Back, akan tetapi memastikan data aman dan bebas dari kehilangan data saat terjadi sumber listrik padam secara tiba-tiba.

Write Back with BBU : Proses penulisan data pada hard disk melalui RAID controller menggunakan Write Back Mode dengan melibatkan BBU (Battery Backup Unit) untuk menjaga data agar tidak hilang jika host atau server tidak bekerja secara mendadak karena hilangnya sumber listrik atau terjadi kerusakan pada power supply.

Read Ahead : Mode pembacaan data yang memungkinkan raid controller untuk melakukan pembacaan data dari plate (piringan) hard disk secara sekuensial (urutan) terlebih dahulu lalu kemudian hasil pembacaan dimasukan dalam cache controller dengan tujuan jika data tersebut dibutuhkan untuk dibaca berulang kali oleh host, maka host tidak perlu mencari data ke hard disk lagi cukup mengakses cache saja sehingga proses pembacaan data lebih cepat dan efisien.

Normal : Mode pembacaan data pada hard disk yang tidak melibatkan penyimpanan data sementara pada cache ( tidak melibatkan Read ahead).

IO Policy – Cached : Semua data yang dibaca dari hard disk akan di simpan pada cache untuk menyediakan pembacaan data yang cepat. IO policy ini tidak mempengaruhi kinerja Read ahead.

IO Policy – Direct : Semua data yang dibaca dari hard disk secara bersamaan akan disimpan pada cache dan dikirim ke host. Direct I/O  memastikan bahwa cache dan host memiliki data yang sama.

Initialize : Proses inisialisasi pertama kali dilakukan pada virtual drive setelah konfigurasi RAID dilakukan untuk dapat digunakan sebagai tempat penyimpanan data. Proses inisialisasi akan menghancurkan semua data yang sebelumnya tersimpan pada hard disk.

Configure Hotpare : Konfigurasi untuk membuat satu atau lebih hard disk yang tidak dimasukan dalam konfigurasi RAID sebagai hotspare, sehingga jika ada satu atau beberapa hard disk anggota RAID mengalami kerusakan maka hard disk yang dikonfigurasi sebagai hotspare akan menggantikan posisi hard disk yang mengalami kerusakan tersebut.

Disk Cache Policy – Enable : Mengaktifkan cache yang terdapat hard disk.

Disk Cache Policy – Disabled : Me-nonaktifkan cache yang terdapat pada hard disk.

Provide shared access : Opsi untuk membuat virtual drive dapat diakses antar server dalam cluster. Opsi ini hanya tersedia jika RAID controller mendukung High Availability DAS.

Stripe Size : adalah minimum besarnya porsi stripe data yang berada pada virtual drive. Beberapa ukuran stripe yang umum disediakan pada RAID controller adalah 64KB, 128KB, 256KB, 512KB, dan 1GB. Contoh jika Raid controller dikonfigurasi 64KB dan Anda memiliki data file sebesar 32KB maka data tersebut akan tersimpan pada stripe 64KB. Sehingga jika Anda memiliki data kecil dan banyak lebih baik menggunakan stripe paling kecil atau 64KB agar lebih hemat space. Jika Anda memiliki banyak data besar seperti video, gambar dan file musik, lebih baik menggunakan stripe besar diiatas 64KB.

EoF