Замена RAID-контроллера LSI: перенос массивов на новое поколение

Введение

RAID-контроллеры, как и любое другое серверное оборудование, со временем устаревают. Старые модели могут перестать получать обновления прошивок, не поддерживать современные накопители, обладать ограниченной производительностью или просто выработать свой ресурс после многих лет непрерывной работы.

Именно поэтому рано или поздно перед владельцем сервера возникает задача замены RAID-контроллера на более современную модель. Однако многих пользователей пугает вопрос сохранности данных: что произойдет с существующими массивами, сможет ли новый контроллер их распознать и не придется ли создавать RAID заново?

В этой статье мы рассмотрим практический пример миграции с контроллера LSI 9260-4i на более современный LSI 9361-8i. В нашем случае используется его OEM-версия - Fujitsu EP400i PRAID.

Что такое OEM-версия контроллера

OEM (Original Equipment Manufacturer) - это устройство, выпущенное одним производителем для последующей продажи под брендом другой компании.

В случае RAID-контроллеров это довольно распространённая практика. Например, Fujitsu, Dell, IBM, Lenovo, HP и другие производители серверов часто используют контроллеры LSI (ныне Broadcom), выпуская их под собственными названиями.

С технической точки зрения такие устройства зачастую практически идентичны оригинальным моделям. Отличия могут заключаться в:

названии устройства;
версии прошивки;
оформлении платы;
поддерживаемых функциях;
способах обновления firmware.

В нашем случае Fujitsu EP400i PRAID представляет собой OEM-вариант LSI 9361-8i и обладает полной совместимостью с RAID-конфигурациями данного семейства контроллеров.

Инструкция

В качестве тестового стенда используется домашний NAS-сервер под управлением OpenMediaVault (OMV).

На сервере установлены два массива RAID-1, работающие через контроллер LSI 9260-4i. Основная задача — заменить контроллер на более современный LSI 9361-8i без пересоздания массивов и без потери данных.

Несмотря на то, что подобная миграция обычно проходит успешно, необходимо понимать, что любая работа с RAID-массивами несёт определённый риск.

Внимание!

Перед началом работ обязательно создайте резервную копию важных данных.

Ошибки при подключении накопителей, сбои питания, аппаратные неисправности или несовместимость прошивок могут привести к потере доступа к данным. Даже если вероятность такого сценария минимальна, резервная копия должна существовать до начала любых работ.

Подготовка

Перед заменой контроллера необходимо убедиться, что все массивы находятся в полностью исправном состоянии.

Проверяем состояние RAID-массивов:

storcli /c0/vall show

Все виртуальные диски должны иметь состояние Optimal.

Если хотя бы один массив находится в состоянии:

Degraded;
Failed;
Rebuild;
Offline;

необходимо сначала устранить проблему и только после этого выполнять миграцию.

Почему нельзя переносить проблемный массив

Во время импорта конфигурации новый контроллер считывает RAID-метаданные с накопителей и восстанавливает конфигурацию массива. Если массив уже находится в деградированном состоянии, существует риск, что новый контроллер не сможет корректно определить его конфигурацию или потребуется ручное вмешательство администратора.

Кроме того, если в процессе миграции произойдет отказ ещё одного диска, RAID-1 может полностью потерять работоспособность.

Для дополнительной страховки сохраним текущую информацию о контроллере и массивах:

storcli /c0 show all > raid-config-before.txt

Полученный вывод желательно сохранить в отдельный файл или на внешний носитель. Эта информация может пригодиться для диагностики в случае возникновения проблем.

После завершения проверки корректно выключаем сервер:

shutdown -h now

Теперь можно отключить питание и перенести сервер на рабочий стол для выполнения апгрейда.

Апгрейд

Перед демонтажем старого контроллера необходимо зафиксировать порядок подключения накопителей.

Даже несмотря на то, что современные контроллеры обычно умеют определять порядок дисков автоматически, лучше заранее сфотографировать подключение либо подписать кабели.

Зачем запоминать порядок подключения

RAID-метаданные действительно хранятся на самих дисках, однако в некоторых ситуациях порядок подключения может иметь значение.

Например:

при повреждении RAID-конфигурации;
при ручном импорте массива;
при восстановлении после аварии;
при использовании старых версий прошивок.

Поэтому хорошей практикой считается сохранение исходной схемы подключения накопителей.

Также перед заменой контроллера необходимо проверить тип используемых разъёмов.

В нашем случае старый контроллер использует внутренний разъём SFF-8087, тогда как новый контроллер оснащён разъёмами SFF-8643.

Поэтому потребуется заменить кабель подключения дисков.

Чем отличаются SFF-8087 и SFF-8643

SFF-8087 появился ещё во времена контроллеров SAS второго поколения и долгое время являлся отраслевым стандартом.

Позднее был представлен SFF-8643, который получил ряд преимуществ:

более компактную конструкцию;
улучшенную защиту от помех;
повышенную надёжность контактов;
поддержку более высоких скоростей передачи данных;
совместимость с SAS 12G.

Именно поэтому большинство современных RAID-контроллеров используют разъёмы SFF-8643.

При покупке нового кабеля следует быть особенно внимательным.

Слева расположен кабель Reverse Breakout, а справа обычный Forward Breakout, который и требуется в нашем случае. Внешне они практически не отличаются, однако имеют совершенно разное назначение.

Разница между Forward и Reverse Breakout

Forward Breakout

Используется для подключения RAID-контроллера или HBA к нескольким SATA/SAS-дискам. Именно такой кабель применяется в большинстве домашних серверов и NAS.

Reverse Breakout

Используется для обратной схемы подключения, когда несколько портов материнской платы объединяются в один многоканальный SAS-разъём. Для подключения RAID-контроллера к дискам такой кабель не подходит.

Использование неправильного кабеля приведёт к тому, что накопители просто не будут определяться системой.

Дополнительно установим небольшой вентилятор на радиатор контроллера.

Поскольку используется Tower-корпус без направленного серверного воздушного потока, штатного охлаждения может оказаться недостаточно.

RAID-контроллеры семейства LSI способны нагреваться до весьма высоких температур. При перегреве возможны:

снижение производительности;
ошибки ввода-вывода;
сбои работы кеша;
нестабильная работа контроллера.

Если используется полноценный серверный корпус с мощной фронтальной вентиляцией, данный шаг обычно можно пропустить.

После завершения монтажа ещё раз проверяем подключение всех кабелей и порядок подключения накопителей.

Теперь можно запускать сервер.

Инициализация

Перед началом эксплуатации рекомендуется обновить RAID-контроллер до последней доступной версии прошивки.

Новые версии firmware зачастую содержат:

исправления ошибок;
улучшения совместимости;
обновления микрокода накопителей;
исправления проблем импорта RAID-конфигураций;
улучшения стабильности работы кеша.

Кроме того, интерфейс управления и доступные команды могут отличаться между версиями прошивок.

Запускаем сервер и ожидаем завершения инициализации RAID-контроллера.

После появления приглашения нажимаем Ctrl+R для входа в конфигуратор.

В зависимости от производителя контроллера и версии прошивки сочетание клавиш может отличаться.

После открытия раздела VD Mgmt мы видим, что новый контроллер успешно обнаружил RAID-метаданные на накопителях и автоматически импортировал конфигурацию.

Оба массива отображаются в состоянии Optimal, что говорит о корректном завершении миграции.

В данном случае никаких дополнительных действий выполнять не потребовалось.

Если массив не импортировался автоматически

В некоторых случаях контроллер может обнаружить существующую конфигурацию и предложить выполнить её импорт вручную.

Обычно на экране появляется сообщение о найденной Foreign Configuration.

В этом случае необходимо выбрать пункт:

Foreign Configuration → Import

После подтверждения контроллер импортирует существующую RAID-конфигурацию без удаления данных.

Если вы не уверены в своих действиях, внимательно изучите отображаемую информацию перед подтверждением операции.

Для дополнительной проверки раскроем каждый виртуальный диск и перейдём в раздел Drives.

Убеждаемся, что все четыре накопителя отображаются в состоянии Online.

Это означает, что контроллер корректно определил все физические диски и связал их с существующими массивами.

Поскольку дополнительно установлен модуль LSI CVPM02, проверим его состояние.

Для чего нужен LSI CVPM02

CVPM02 (CacheVault Power Module) предназначен для защиты содержимого кеша RAID-контроллера при отключении питания.

Если питание пропадает во время записи данных, модуль обеспечивает сохранение содержимого кеша во флеш-памяти контроллера. После восстановления питания данные автоматически возвращаются из флеш-памяти в оперативный кеш и корректно записываются на диски.

Таким образом обеспечивается высокая производительность записи без риска потери данных при внезапном отключении электроэнергии.

Статус модуля отображается как исправный, дополнительных действий не требуется.

После этого можно выходить из конфигуратора и продолжать загрузку операционной системы.

После запуска системы необходимо убедиться, что все файловые системы были смонтированы корректно.

Проверяем список смонтированных разделов:

lsblk -f

Все массивы успешно определились и смонтировались автоматически.

Поскольку выполнялась только замена RAID-контроллера, а сами виртуальные диски остались прежними, их UUID не изменились. Соответственно, записи в /etc/fstab остались актуальными и дополнительная настройка не потребовалась.

На этом миграцию можно считать завершённой.

Заключение

Замена RAID-контроллера на более современную модель в большинстве случаев проходит без каких-либо сложностей. Контроллеры семейства LSI обладают хорошей обратной совместимостью и способны корректно импортировать RAID-конфигурации, созданные на предыдущих поколениях устройств.

Тем не менее, успех миграции во многом зависит от соблюдения базовых правил:

всегда создавать резервные копии важных данных;
проверять состояние массивов перед переносом;
фиксировать порядок подключения дисков;
использовать правильные кабели подключения;
обновлять прошивку контроллера до актуальной версии;
контролировать температурный режим работы RAID-контроллера.

В рассматриваемом примере переход с LSI 9260-4i на Fujitsu EP400i PRAID (LSI 9361-8i) занял минимальное количество времени и не потребовал пересоздания массивов или восстановления данных из резервных копий.

Если всё выполнено правильно, подобная модернизация позволяет получить более современную аппаратную платформу, улучшенную производительность, поддержку новых накопителей и продолжить работу существующих RAID-массивов без простоев и потери информации.