Когато бизнесът оперира с обемни данни, единицата за съхранение става не отделен диск, а набор от дискове, техният сбор, агрегат с необходимия обем. И трябва да се управлява като единна същност. Логиката за мащабиране на съхранението с големи агрегати се описва добре на примера на JBOD — както формата за обединяване на дискове, така и физическото устройство.
Дисковата инфраструктура може да се мащабира не само „нагоре“, каскадирайки JBOD, но и „навътре“, използвайки различни сценарии за запълване. Как работи това, ще разгледаме на примера на Western Digital Ultastar Data60.
За запълването
JBOD — отделен клас сървърно оборудване за плътно разположение на дискове, с много канален достъп до тях от управляващите хостове по SAS. Производителите на JBOD ги продават празни, частично или напълно запълнени с дискове — кой както предпочита. Постепенното запълване на хранилищата с дискове — в зависимост от растящите нужди — позволява разпределяне на капиталовите разходи във времето. При Western Digital е изгодно да се купи JBOD с всички 60 диска — така е много по-евтино. Но може да се вземе и частично запълнено: минималната конфигурация на Ultastar Data60 включва 24 носителя.
Защо 24? Отговорът е прост: аеродинамика. „Златният стандарт“ JBOD 4U / 60 x 3.5” се утвърди в индустрията по практически съображения — разумни размери на устройството, организация на достъпа, добро охлаждане. 60 диска се събират като 5 реда по 12 HDD във всеки ред. Частично запълнени редове или недостиг на дискове в JBOD (например, само един ред) водят до влошаване на отвода на топлина или дори до реверс на въздушния поток в централния канал — конструктивна особеност на Ultastar Data60, неговата отличителна черта.
В своите JBOD WD използва технология за обдуване на дискове ArcticFlow, внимателно моделирана и проверена. Всичко за HDD — за тяхната производителност, дълговечност, запазване на данните.
Същността на ArcticFlow се свежда до формирането с помощта на вентилатори на два независими въздушни потока: фронталният охладител охлади предните редове на носителите, а въздухът, постъпващ през вътрешния въздушен коридор в дълбочина на корпуса, се използва за обдуване на дисковете в задната зона на JBOD.
Ясно защо е важно да следим за попълването на свободните отсеци за ефективната работа на ArcticFlow. В минималната конфигурация от 24 диска, разположението в Ultastar Data60 трябва да започне от задната зона.
В конфигурация с 12 устройства, без да срещнем съпротивление от двуредовата компоновка, въздушният поток на изхода от JBOD отново преминава през фронталната зона в система за охлаждане.
Има начин да подобрим ситуацията — ще го обсъдим по-долу.
За хибридността
Трябва веднага да приемем като аксиома, че предназначението на JBOD е в мащабируемото съхранение на данни. Оттук следва: използваме го за попълване на хомогенни устройства. С цел — с времето да стигнем до проектния обем съхранение, запълвайки всички отсеци.
А какво ще стане със SSD? Най-доброто (и правилното) решение е да изградим отделно производително хранилище на JBOF. Там SSD дисковете се чувстват по-комфортно. В същото време Ultastar Data60 допуска инсталиране и на флаш устройства. Преди да започнете хибридизацията на JBOD, трябва първо да премислите всички "за" — да изберете SSD от списъка с съвместими (за разлика от HDD, ситуацията със SSD е изпълнена с нюанси). Ще се наложи и да вложите средства в монтажа на 2,5-инчови дискове в 3,5-инчови отсеци.
Индивидуалните SSD устройства трябва да се разполагат в задната зона на JBOD, затваряйки неизползваните отсеци със специални заглушки — Drive Blanks. Това блокира свободния поток на охлаждащия въздух, за да предотврати рециркулацията му, както беше споменато по-рано.
Позволява се инсталирането на не повече от 24 твърдотелни устройства в шасито Ultastar Data60. Във всеки случай, това трябва да са последните редици в задната зона.
Защо 24? Топлината, излъчвана от SSD дисковете, е по-висока от аналогичните характеристики на HDD, поради което многоредовата компоновка на дисковете с различен характер на носителите няма да бъде ефективно охлаждана от ArcticFlow. И отводът на топлина ще стане фактор на риск за експлоатацията на JBOD.
Тук е уместно да се отбележи, че с помощта на Drive Blanks можем да намалим ефекта на рециркулацията на горещия въздух. Компоновката JBOD с 12 HDD ще се охлажда по-добре, ако затворим празните отсеци с заглушки. Производителят не е споменал нищо за този трик, но правото за експеримент винаги остава за нас. Между другото, WD не забранява запълването с 12 диска, въпреки че не го препоръчва.
Практически изводи
Дори повърхностното запознаване с аеродинамиката на JBOD предоставя представа, че за надеждната работа на хранилището е най-добре да се разчита на опита и препоръките на производителя. Процесите, които се случват в дисковата кутия, изискват основни изследвания. Неправилното отношение към придобитите знания води до проблеми, които при капацитети за съхранение от стотици терабайти са чувствителни във всеки смисъл.
Известно е как се пишат военните устави. Нещо подобно се случва и с архитектурата на JBOD. Ако предишните решения страдаха от конфигурация, при която интерфейсната част се намираше в зоната на "выпуск," обдувана от горещия въздух, днес Ultastar Data60 е лишен от този недостатък. Всички останали инженерни решения са просто технологично чудо. Така че заслужава да се гледа на това.
Източник: habr.com
