Wenn ein Unternehmen mit großen Datenmengen arbeitet, wird die Speichereinheit nicht zu einer einzelnen Festplatte, sondern zu einem Satz von Festplatten, ihrer Kombination, einem Aggregat des erforderlichen Volumens. Und es muss als integrale Einheit verwaltet werden. Die Logik der Speicherskalierung mit Large-Block-Aggregaten wird am Beispiel von JBOD gut beschrieben – sowohl als Format zur Kombination von Festplatten als auch als physisches Gerät.
Sie können die Disk-Infrastruktur nicht nur „nach oben“ durch Kaskadierung von JBODs skalieren, sondern auch „nach innen“ durch verschiedene Füllszenarien. Schauen wir uns am Beispiel des Western Digital Ultastar Data60 an, wie das funktioniert.
Über das Füllen
JBOD ist eine separate Klasse von Servergeräten für die dichte Anordnung von Festplatten mit Mehrkanalzugriff auf diese durch Verwaltungshosts über SAS. JBOD-Hersteller verkaufen sie als leere, teilweise oder vollständig verstopfte Festplatten – je nachdem, wie Sie sich entscheiden. Wenn Sie den Speicher bei steigendem Bedarf schrittweise mit Festplatten füllen, können Sie die Kapitalkosten über die Zeit verteilen. Es lohnt sich, JBOD mit allen 60 Festplatten bei Western Digital zu kaufen – es ist viel günstiger. Sie können aber auch eine teilweise gefüllte nehmen: Die Mindestkonfiguration des Ultastar Data60 beträgt 24 Laufwerke.
Warum 24? Die Antwort ist einfach: Aerodynamik. Der „Goldstandard“ JBOD 4U / 60 x 3.5“ hat sich aus praktischen Gründen in der Branche durchgesetzt – angemessene Gerätegröße, Zugang, gute Kühlung. 60 Festplatten sind in 5 Reihen mit jeweils 12 Festplatten angeordnet. Teilweise gefüllte Reihen oder ein Mangel an Festplatten im JBOD (z. B. nur eine Reihe) führen zu einer schlechten Wärmeableitung oder sogar einem umgekehrten Luftstrom im zentralen Kanal – ein Designmerkmal des Ultastar Data60, seine Besonderheit.
In seinen JBODs verwendet WD die ArcticFlow-Scheibenblastechnologie, die sorgfältig modelliert und verifiziert wurde. Alles für Festplatten – für deren Leistung, Überlebensfähigkeit und Datensicherheit.
Die Essenz von ArcticFlow beruht auf der Bildung zweier unabhängiger Luftströme mithilfe von Lüftern: Der vordere kühlt die vorderen Laufwerksreihen, und die Luft, die durch den internen Luftkorridor tief in das Gehäuse eindringt, wird zum Anblasen der Laufwerke im hinteren JBOD verwendet Zone.
Es ist klar, warum es für einen effektiven Betrieb von ArcticFlow notwendig ist, sicherzustellen, dass die leeren Fächer gefüllt sind. Bei einer Mindestkonfiguration von 24 Laufwerken sollte die Anordnung im Ultastar Data60 im hinteren Bereich beginnen.
In einer Konfiguration mit 12 Laufwerken strömt der Luftstrom, der das JBOD verlässt, durch die vordere Zone zurück und in das Kühlsystem, ohne auf den Widerstand zu stoßen, den eine zweireihige Anordnung erzeugen würde.
Es gibt eine Möglichkeit, die Situation zu verbessern – dazu später mehr.
Über Hybridität
Es lohnt sich, sofort als Axiom zu akzeptieren, dass der Zweck von JBOD in der skalierten Datenspeicherung besteht. Die Schlussfolgerung daraus ist: Wir verwenden es für eine Population homogener Geräte. Mit dem Ziel, schließlich das Design-Stauraumvolumen zu erreichen und alle Fächer zu füllen.
Was ist mit SSDs? Die beste (und richtige) Lösung besteht darin, einen separaten Hochleistungsspeicher auf JBOF aufzubauen. Da sind Solid-State-Modelle komfortabler. Gleichzeitig ermöglicht Ultastar Data60 die Installation von Flash-Laufwerken. Bevor Sie mit der JBOD-Hybridisierung beginnen, sollten Sie zunächst die Vorteile abwägen – wählen Sie eine SSD aus der Liste der kompatiblen SSDs aus (im Gegensatz zu HDD ist die Situation bei der SSD-Unterstützung voller Nuancen). Auch für den Einbau von 2,5-Zoll-Laufwerken in 3,5-Zoll-Schächte müssen Sie Geld ausgeben.
Einzelne SSD-Geräte sollten sich in der hinteren JBOD-Zone befinden und ungenutzte Fächer mit speziellen Stopfen – Laufwerksrohlingen – verschließen. Dadurch wird der freie Kühlluftstrom blockiert und, wie oben erwähnt, die Rückführung der Kühlluft verhindert.
Im Ultastar Data24-Chassis können maximal 60 SSDs verbaut werden. In jedem Fall sollten dies die letzten Reihen der hinteren Zone sein.
Warum 24? Die Wärmeableitung von Solid-State-Laufwerken ist höher als bei ähnlichen Eigenschaften von Festplatten. Aus diesem Grund kann ArcticFlow eine mehrreihige Anordnung von Festplatten mit unterschiedlichen Medientypen nicht effektiv blasen. Und die Wärmeableitung wird zu einem Risikofaktor für den JBOD-Betrieb.
Hierbei ist zu beachten, dass Sie durch die Verwendung von Drive Blanks den Effekt der Heißluftrezirkulation reduzieren können. Ein JBOD-Layout mit 12 Festplatten kühlt besser, wenn die leeren Fächer mit Stopfen abgedeckt sind. Der Hersteller hat zu einem solchen Trick kein Wort verloren, aber das Recht zum Experimentieren liegt immer bei uns. Übrigens verbietet WD das Befüllen mit 12 Discs nicht, empfiehlt es jedoch nicht.
Praktische Schlussfolgerungen
Selbst eine oberflächliche Kenntnis der Aerodynamik von JBOD lässt vermuten, dass es für einen zuverlässigen Betrieb des Speichers besser ist, sich auf die Erfahrungen und Empfehlungen des Entwicklers zu verlassen. Die im Inneren des Scheibenkäfigs ablaufenden Prozesse erfordern grundlegende Forschung. Die Vernachlässigung des erworbenen Wissens ist mit Problemen behaftet, die bei Speichervolumina von Hunderten von Terabyte in jeder Hinsicht empfindlich sind.
Es ist bekannt, wie militärische Vorschriften geschrieben werden. Ähnliches passiert mit der JBOD-Architektur. Während die Lösungen der jüngeren Vergangenheit unter einem Layout litten, bei dem sich der Schnittstellenteil in der „Abgas“-Zone befand und mit heißer Luft angeblasen wurde, ist der Ultastar Data60 heute von diesem Nachteil befreit. Alle anderen Designentdeckungen sind einfach ein technologisches Wunder. So sollte es behandelt werden.
Source: habr.com