FlexiRemap® বনাম RAID

RAID অ্যালগরিদমগুলি 1987 সালে জনসাধারণের কাছে চালু করা হয়েছিল। আজ অবধি, তারা তথ্য সংরক্ষণের ক্ষেত্রে ডেটা অ্যাক্সেসকে সুরক্ষিত এবং ত্বরান্বিত করার জন্য সর্বাধিক জনপ্রিয় প্রযুক্তি হিসাবে রয়ে গেছে। কিন্তু আইটি প্রযুক্তির বয়স, যা 30-বছরের সীমা অতিক্রম করেছে, বরং পরিপক্কতা নয়, ইতিমধ্যে বার্ধক্য। কারণ হল অগ্রগতি, যা অসহনীয়ভাবে নতুন সুযোগ নিয়ে আসে। এমন একটি সময়ে যখন HDD ছাড়া অন্য কোনো ড্রাইভ ছিল না, RAID অ্যালগরিদমগুলি উপলব্ধ স্টোরেজ সংস্থানগুলির সর্বাধিক দক্ষ ব্যবহার করা সম্ভব করেছিল৷ যাইহোক, এসএসডির আবির্ভাবের সাথে পরিস্থিতি আমূল পরিবর্তন হয়েছে। এখন সলিড-স্টেট ড্রাইভের সাথে কাজ করার সময় RAID ইতিমধ্যেই তাদের কর্মক্ষমতার উপর একটি "ফাঁস"। অতএব, SSD গতির বৈশিষ্ট্যগুলির সম্পূর্ণ সম্ভাবনা আনলক করার জন্য, তাদের সাথে কাজ করার জন্য একটি সম্পূর্ণ ভিন্ন পদ্ধতির প্রয়োজন।

অপারেটিং নীতিতে এইচডিডি এবং এসএসডির মধ্যে স্পষ্ট পার্থক্য ছাড়াও, এই ধরণের মিডিয়াগুলির আরও একটি গুরুত্বপূর্ণ বৈশিষ্ট্য রয়েছে: যে কোনও হার্ড ড্রাইভ একটি ব্লকের গ্রানুলারিটি সহ যে কোনও ডেটা পুনরায় লিখতে পারে (আজকাল এটি প্রায়শই 4KB)। SSD-এর জন্য, পুনর্লিখন প্রক্রিয়াটি অনেক বেশি জটিল প্রক্রিয়া:

• পরিবর্তিত ডেটা নতুন অবস্থানে অনুলিপি করা হয়। এই ক্ষেত্রে, গ্রানুলারিটি একই ব্লক, তবে বেশ কয়েকটি পৃষ্ঠা নিয়ে গঠিত এবং 256KB - 4MB এর আকার রয়েছে। সেগুলো. একই 4KB পরিবর্তন করার সময়, অন্যান্য জিনিসগুলির মধ্যে, একটি একক ব্লক তৈরি করা সমস্ত সংলগ্ন পৃষ্ঠাগুলি অনুলিপি করা প্রয়োজন।
• "পুরানো" ব্লকগুলিকে অব্যবহৃত হিসাবে চিহ্নিত করুন, যাতে সেগুলি আবর্জনা সংগ্রাহক দ্বারা মুছে ফেলা যায়৷

SSD-তে ক্রমিক লিখুন/ওভাররাইট করুন

ক্রমিক লেখা/পুনরায় লেখার ক্ষেত্রে, SSD-এর এই বৈশিষ্ট্যটি এর কার্যকারিতার ক্ষেত্রে বড় ভূমিকা পালন করে না, কারণ ব্লকগুলি কাছাকাছি অবস্থিত, এবং আবর্জনা সংগ্রহকারী ব্যাকগ্রাউন্ডে তার কাজটি বেশ ভাল করে। কিন্তু বাস্তব জীবনে, এবং আরও বেশি এন্টারপ্রাইজ সেগমেন্টে, ডেটাতে র্যান্ডম অ্যাক্সেস প্রায়শই SSD-এর জন্য ব্যবহৃত হয়। এবং এই ডেটা ড্রাইভের এলোমেলো অবস্থানে লেখা হয়।

SSD-তে যত বেশি ডেটা লেখা হয়, আবর্জনা সংগ্রহকারীর পক্ষে কাজ করা তত বেশি কঠিন, যেহেতু খণ্ডিতকরণ ব্যাপকভাবে বৃদ্ধি পায়। ফলস্বরূপ, সেই মুহূর্তটি আসে যখন ড্রাইভ পরিষ্কার করার প্রক্রিয়াটি "ব্যাকগ্রাউন্ড" হওয়া বন্ধ করে দেয়: SSD-এর কার্যকারিতা উল্লেখযোগ্যভাবে কমে যায়, কারণ এর একটি উল্লেখযোগ্য অংশ আবর্জনা সংগ্রাহক দ্বারা নেওয়া হয়।

দৈনন্দিন ব্যবহারের সময় এসএসডি-তে বাস্তব ডেটা অবস্থান

ড্রাইভের রেকর্ডিং মোডের উপর নির্ভর করে আবর্জনা সংগ্রহকারীর কাজের প্রভাবকে চিত্রিত করার জন্য, আপনি সহজতম পরীক্ষাগুলি চালাতে পারেন: 4GB ড্রাইভে 100KB ব্লকে অনুক্রমিক এবং এলোমেলো লেখা। (সূত্র- কোম্পানি মাইক্রন)

ক্রমিক লেখার কর্মক্ষমতা

এলোমেলো লেখা কর্মক্ষমতা

পরীক্ষা থেকে দেখা যায়, পারফরম্যান্স ড্রপ দুই বারের বেশি পৌঁছাতে পারে। এবং এটি শুধুমাত্র একটি একক ড্রাইভ. একটি RAID গ্রুপের অংশ হিসাবে একটি SSD ব্যবহার করার সময়, সমতার সাথে কাজ করার কারণে পুনর্লিখন অপারেশনের সংখ্যা অনেক বেড়ে যায়।

সাধারণভাবে, এসএসডি অপারেশনের এই বৈশিষ্ট্যগুলির কারণে, তাদের জন্য লিখন পরিবর্ধনের মতো একটি পরামিতি রয়েছে। এটি ড্রাইভে লেখা ডেটার পরিমাণ এবং হোস্ট প্রকৃতপক্ষে পাঠানো ডেটার পরিমাণের অনুপাত। এবং সবচেয়ে জনপ্রিয় RAID5-এর জন্য এই সহগ হল ~3.5।

ফলস্বরূপ, ক্লাসিক RAID সহ সিস্টেমগুলি মূলত SSD-গুলিকে তাদের প্রকৃত গতির মাত্র 10% ব্যবহার করে এবং যখন ড্রাইভের সংখ্যা এক ডজনেরও বেশি বেড়ে যায় তখন কার্যক্ষমতার দিক থেকে খারাপ স্কেল।

আমরা আরও লক্ষ্য করি যে অত্যধিক লেখার ক্রিয়াকলাপগুলি কেবল SSD-এর কার্যকারিতাই হ্রাস করে না, তবে এটি অসীম সংস্থান থেকে দূরেও হ্রাস করে, যার ফলে ড্রাইভের পরিষেবা জীবন সংক্ষিপ্ত হয়।

FlexiRemap® প্রযুক্তি, যা সমস্ত AccelStor পণ্যের মূল, SSD-এর সাথে কাজ করার সময় ক্লাসিক RAID অ্যালগরিদমের বিকল্প হিসাবে সঠিকভাবে ডিজাইন করা হয়েছে। প্রযুক্তির উদ্ভাবনীতা বিভিন্ন পেটেন্ট এবং পুরষ্কার (ফ্ল্যাশ মেমরি সামিট 2016 সহ), এবং স্বাধীন পরীক্ষার ফলাফল দ্বারা (উদাহরণস্বরূপ, SPC1) উভয়ই উল্লেখ করা হয়েছে।

হৃদয় FlexiRemap® ড্রাইভের দৃষ্টিকোণ থেকে অনুক্রমিক লেখার মোডের সাথে যতটা সম্ভব অনুরূপ ব্লকের একটি সেটে, প্রধানত এলোমেলো ধরনের, সমস্ত আগত লেখার অনুরোধগুলিকে রূপান্তর করা হয়। ফলস্বরূপ, SSD-তে রেকর্ডিং তাদের জন্য সবচেয়ে আরামদায়ক মোডে ঘটে এবং ফলস্বরূপ কর্মক্ষমতা ক্লাসিক RAID সহ যে কোনও সিস্টেমকে ছাড়িয়ে যায়।

AccelStor সিস্টেমের সমস্ত SSD দুটি প্রতিসম FlexiRemap® গ্রুপে বিভক্ত। গোষ্ঠীর আকার মডেলের উপর নির্ভর করে এবং 5-11 ড্রাইভ থেকে পরিসীমা। গোষ্ঠীর মধ্যে ত্রুটি সহনশীলতার জন্য, RAID5 এর মতো সমতা ব্যবহার করা হয়। একটি সাধারণ স্টোরেজ স্পেস গঠন করতে উভয় গ্রুপ একসাথে ব্যবহার করা হয়। অতএব, ফলস্বরূপ দোষ সহনশীলতা দুটি গ্রুপ নিয়ে গঠিত একটি RAID50 অ্যারের মতো হবে: সিস্টেম দুটি পর্যন্ত SSD-এর ব্যর্থতা সহ্য করতে পারে, কিন্তু প্রতিটি FlexiRemap® গ্রুপে একটির বেশি নয়।

সমস্ত ইনকামিং লেখার অনুরোধগুলি 4KB ব্লকে বিভক্ত করা হয়েছে, যা রাউন্ড রবিন মোডে FlexiRemap® উভয় গ্রুপে লেখা হয়েছে। একই সময়ে, সিস্টেমটি ক্রমাগত রেকর্ড করা ব্লকগুলির চাহিদার উপর নজর রাখে, অনুরূপ ব্লকগুলিকে যতটা সম্ভব একে অপরের কাছাকাছি রেকর্ড করার চেষ্টা করে যখন তারা পরিবর্তন হয়। স্টোরেজ সিস্টেমের পরিপ্রেক্ষিতে প্রকাশ করা হলে এটি ভাগ করার একটি ভার্চুয়াল অ্যানালগ হতে দেখা যায়। এই ক্ষেত্রে, আবর্জনা সংগ্রহকারীর কাজটি ব্যাপকভাবে সুবিধাজনক: সর্বোপরি, অব্যবহৃত ব্লকগুলি সর্বদা কাছাকাছি থাকবে।

এটি যে মূল্যবান AccelStor সিস্টেম প্রতিযোগীদের পণ্যের বিপরীতে, তারা নিয়ামকের র‌্যামে ইনকামিং অনুরোধ ক্যাশ করার কার্যকারিতা ব্যবহার করে না। সমস্ত ইনকামিং ডেটা ব্লকগুলি অবিলম্বে এসএসডি-তে লেখা হয়। ড্রাইভে শারীরিকভাবে ডেটা স্থাপন করার পরেই হোস্ট সফল রেকর্ডিংয়ের নিশ্চিতকরণ পায়। RAM শুধুমাত্র SSD-তে ব্লক প্লেসমেন্ট টেবিল সংরক্ষণ করে অ্যাক্সেসের গতি বাড়ানোর জন্য এবং ডেটার পরবর্তী ব্লক কোথায় লিখতে হবে তা নির্ধারণ করে। অবশ্যই, নির্ভরযোগ্যতার জন্য, এই টেবিলগুলির অনুলিপিগুলি মিডিয়াতে অবস্থিত। ফলস্বরূপ, AccelStor সিস্টেমে ব্যাটারি/ক্যাপাসিটরের আকারে কোনো ক্যাশে সুরক্ষার প্রয়োজন হয় না (তবে, পাওয়ার সমস্যার ক্ষেত্রে "নরম" শাটডাউনের জন্য একটি UPS-এর সাথে যোগাযোগ করার ক্ষমতা উপলব্ধ)।

রেকর্ডিং সংগঠিত করার এই পদ্ধতির জন্য ধন্যবাদ, আবর্জনা সংগ্রাহক আসলে ড্রাইভের গতিকে উল্লেখযোগ্যভাবে প্রভাবিত না করে ব্যাকগ্রাউন্ডে কাজ করতে সক্ষম হয়, যা শেষ পর্যন্ত সিস্টেমের মধ্যে SSD কর্মক্ষমতার 90% পর্যন্ত ব্যবহার করার অনুমতি দেয়। RAID অ্যালগরিদমের উপর ভিত্তি করে অল ফ্ল্যাশের তুলনায় AccelStor সিস্টেমে উচ্চ IOPS রেটগুলির জন্য এটি সঠিকভাবে কারণ।

FlexiRemap® প্রযুক্তির আরেকটি গুরুত্বপূর্ণ বৈশিষ্ট্য হল SSD-তে অপ্রয়োজনীয় লেখার উল্লেখযোগ্য হ্রাস। এইভাবে, AccelStor সিস্টেমের জন্য লিখন পরিবর্ধন ফ্যাক্টর হল মাত্র 1.3, যা সাধারণ ভাষায় অনুবাদ করা মানে RAID5 এর তুলনায় ড্রাইভের পরিষেবা জীবন 2.5 গুণেরও বেশি বৃদ্ধি!

SSD-তে ডেটা বসানো নীতির সিস্টেমের ক্রমাগত পর্যবেক্ষণের জন্য ধন্যবাদ, সমস্ত ড্রাইভ সমানভাবে শেষ হয়ে যায়। এই পদ্ধতিটি আপনাকে তাদের পরিষেবা জীবনের পূর্বাভাস দিতে এবং রেকর্ডিং সংস্থানটির ক্লান্তি সম্পর্কে অগ্রিম প্রশাসকের কাছে একটি সংকেত পাঠাতে দেয়।

এটা স্পষ্ট যে SSDs ব্যর্থ হতে পারে। এই ক্ষেত্রে, সিস্টেমটি অবিলম্বে গরম অতিরিক্ত ডিস্কগুলির একটিতে পুনর্নির্মাণ শুরু করবে। এর ফলে অবনমিত অবস্থায় FlexiRemap® গ্রুপটি শুধুমাত্র পঠনযোগ্য হয়ে ওঠে, এবং সমস্ত লেখার অনুরোধ দ্বিতীয় গ্রুপে নির্দেশিত হয়। এই সুরক্ষা ব্যবস্থাটি পুনর্নির্মাণের ক্রিয়াকলাপকে দ্রুততর করার জন্য এবং একই গ্রুপের মধ্যে অন্য ড্রাইভের ব্যর্থতার সম্ভাবনা হ্রাস করার জন্য সরবরাহ করা হয়েছে। এটি কোনও গোপন বিষয় নয় যে পুনর্নির্মাণের সময়, হট স্পেয়ারে পড়া, লিখতে এবং পুনরুদ্ধারের ক্রিয়াকলাপগুলির হস্তক্ষেপের কারণে একটি গ্রুপের অভিজ্ঞতার সমস্ত ড্রাইভের লোড বেড়ে যায়। এটি অন্য ডিস্ক ব্যর্থতার সম্ভাবনা বাড়ায়। এবং যত বেশি লেখার ক্রিয়াকলাপ, পুনর্নির্মাণ তত বেশি সময় নেবে।

একবার মেরামত প্রক্রিয়া সম্পূর্ণ হলে এবং FlexiRemap® গ্রুপটি স্বাভাবিক অবস্থায় ফিরে এলে, দুটি গ্রুপের মধ্যে লেখার রিসোর্সে সামান্য তির্যকতা থাকবে। অতএব, এটি সারিবদ্ধ করার জন্য, পরবর্তী লেখার ক্রিয়াকলাপগুলি প্রায়শই পুনরুদ্ধার করা গোষ্ঠীর উপর পড়বে (অবশ্যই, এমনভাবে যাতে চূড়ান্ত সিস্টেমের কার্যকারিতা বেশি ক্ষতিগ্রস্থ না হয়)।

জটিল ক্যাশিং সিস্টেম ব্যবহার করার সময়ও নির্দিষ্ট মানের উপরে RAID অ্যালগরিদমের উপর ভিত্তি করে সমস্ত ফ্ল্যাশ সিস্টেমের কর্মক্ষমতা বৃদ্ধি করা সম্ভব নয় (~280K IOPS@4K র্যান্ডম রাইটিং)। FlexiRemap® প্রযুক্তি, স্টোরেজ স্পেস সংগঠিত করার জন্য সম্পূর্ণ ভিন্ন পদ্ধতির জন্য ধন্যবাদ, শুধুমাত্র সহজেই এই বাধা অতিক্রম করে না, একই সাথে SSD-এর পরিষেবা জীবনও কয়েকগুণ বাড়িয়ে দেয়। তাই সিস্টেম এক্সেলস্টর অনেক ফ্রন্টে সমস্ত ফ্ল্যাশ অ্যারেগুলির মধ্যে গুরুতর সুবিধা রয়েছে (IOPS/$, GB/$, TCO, ROI), তাদের সংস্থান-নিবিড় কাজগুলি সমাধানের জন্য গ্রাহক ডেটা সেন্টারে মূল পদের জন্য আদর্শ প্রার্থী করে তোলে।

উত্স: www.habr.com