Når en virksomhed arbejder med store data, bliver lagringsenheden ikke en enkelt disk, men et sæt af diske, deres samlede mængde, et aggregat af den ønskede størrelse. Og det skal styres som en helhed. Logikken i at skalere lagringen med store blokaggregater beskrives godt med eksemplet JBOD — både som format for samling af diske og som fysisk enhed.
Man kan ikke kun skalere disk-infrastrukturen "opad" ved at kaskade JBOD, men også "indad" ved at bruge forskellige udfyldningsszenarier. Hvordan dette fungerer, vil vi se på eksemplet med Western Digital Ultastar Data60.
Om udfyldning
JBOD er en separat klasse af serverudstyr til tæt placering af diske, med multikanal adgang for kontrolværtsystemer via SAS. Producenter af JBOD sælger dem tomme, delvist eller helt fyldte med diske — alt efter hvad de ønsker. Gradvis udfyldning af lagre med diske — som behovene vokser — gør det muligt at sprede kapitaludgifterne over tid. Det er økonomisk fordelagtigt at købe JBOD fra Western Digital med alle 60 diske — det er meget billigere. Men man kan også købe delvist fyldte: den minimale konfiguration af Ultastar Data60 består af 24 lagermedier.
Hvorfor 24? Svaret er simpelt: aerodynamik. "Guldstandarden" for JBOD 4U / 60 x 3,5” har slået rod i industrien af praktiske grunde — en fornuftig størrelse, organisering af adgang, god køling. 60 diske samles som 5 rækker med 12 HDD i hver. Delvist fyldte rækker eller underskud af diske i JBOD (f.eks. kun en række) fører til dårligere varmeafledning eller endda til omvendt luftstrøm i det centrale kanal — en konstruktionsmæssig funktion ved Ultastar Data60, dens karakteristiske træk.
I sine JBOD anvender WD teknologien ArcticFlow til diskblæsning, nøje modellering og finjustering. Alt til HDD — for deres ydeevne, holdbarhed, databeskyttelse.
Essensen af ArcticFlow er at danne to uafhængige luftstrømme ved hjælp af blæsere: den forreste køler de forreste rækker af lagermedier, mens luften, der strømmer gennem den indre luftkanal ind i kabinettet, bruges til at blæse diske i den bageste zone af JBOD.
Det er klart, hvorfor effektiv drift af ArcticFlow kræver konstant overvågning af udfyldningen af de ledige rum. I den minimale konfiguration med 24 diske skal placeringen i Ultastar Data60 starte fra bagzonen.
I en konfiguration med 12 drev, uden modstand som den to-rækkede opsætning burde skabe, strømmer luftstrømmen fra JBOD igen gennem frontzonen ind i kølesystemet.
Der er en måde at forbedre situationen på — mere om det senere.
Om hybriditet
Det skal straks accepteres som en aksiom, at formålet med JBOD er i skaleret datalagring. Heraf følger: Vi bruger det til at befolke ensartede enheder. Målet er at med tiden nå den planlagte lagerkapacitet ved at fylde alle rum.
Hvad med SSD? Den bedste (og korrekte) løsning er at bygge et separat performancelager på JBOF. Solid State Drive her føles mere behageligt. Samtidig tillader Ultastar Data60 også installation af flash-drev. Før man går i gang med hybridiseringen af JBOD, bør man først overveje alle fordele — vælge SSD fra listen over kompatible (i modsætning til HDD er situationen med SSD fuld af nuancer). Det vil også være nødvendigt at investere i montering af 2,5-tommer diske i 3,5-tommer rum.
Enkeltstående SSD-enheder bør placeres i bagzonen på JBOD, lukket med specielle dæksler — Drive Blanks. Dette blokerer for den frie strøm af køleluft, så vi som nævnt ovenfor forhindrer recirkulation.
Der må maksimalt installeres 24 solid state drev i chassis'et Ultastar Data60. I alle tilfælde bør det være de sidste rækker i bagzonen.
Hvorfor 24? Varmeafgivelsen fra solid state drev er højere end de tilsvarende egenskaber ved HDD, derfor vil en flerrækkes opsætning af diske med forskellige typer lagringsmedier ikke blive effektivt kølet af ArcticFlow. Og varmeafledning vil blive en risikofaktor for driften af JBOD.
Det er passende at bemærke, at ved hjælp af Drive Blanks kan man reducere effekten af recirkulering af varm luft. JBOD-konfigurationen med 12 HDD vil blive bedre kølet, hvis de tomme rum lukkes med dæksler. Producenten har ikke nævnt denne teknik, men muligheden for eksperimentet er altid vores. For øvrigt forbyder WD ikke en 12-disk fyldning, selvom de ikke anbefaler det.
Praktiske konklusioner
Selv en overfladisk bekendtskab med JBOD's aerodynamik giver indsigt i, at for pålidelig drift af lageret er det bedst at stole på udviklerens erfaring og anbefalinger. Processerne, der finder sted inde i diskarrayet, kræver grundlæggende forskning. Forsømmelse af den vundne viden kan føre til problemer, der er følsomme ved lagermængder i hundrede terabyte på alle måder.
Det er velkendt, hvordan militære forskrifter skrives. Noget lignende sker med JBOD-arkitektur. Hvis løsninger fra den seneste fortid fejlede i deres opbygning, hvor grænsefladekomponenterne befandt sig i "udstødningszonen", blæst af varm luft, er Ultastar Data60 i dag fri for denne mangel. Alle øvrige designløsninger er simpelthen en teknologisk vidunder. Sådan bør man også forholde sig til det.
Kilde: habr.com
