Υποστηρίζουμε λεπτομερώς τι κάνει το OceanStor Dorado 18000 V6 ένα πραγματικά high-end σύστημα αποθήκευσης με αξιοπρεπή ρεζέρβα για τα επόμενα χρόνια. Ταυτόχρονα, καταρρίπτουμε τους κοινούς φόβους σχετικά με την αποθήκευση All-Flash και δείχνουμε πώς η Huawei αξιοποιεί τα μέγιστα από αυτά: end-to-end NVMe, πρόσθετη προσωρινή αποθήκευση στο SCM και μια ολόκληρη σειρά από άλλες λύσεις.
Νέο τοπίο δεδομένων - νέα αποθήκευση δεδομένων
Η ένταση των δεδομένων αυξάνεται σε όλους τους κλάδους. Και ο τραπεζικός τομέας είναι ένα ξεκάθαρο παράδειγμα αυτού. Τα τελευταία χρόνια, ο αριθμός των τραπεζικών συναλλαγών έχει αυξηθεί πάνω από δέκα φορές. Όπως δείχνει , μόνο στη Ρωσία την περίοδο από το 2010 έως το 2018 ο αριθμός των συναλλαγών χωρίς μετρητά με χρήση πλαστικών καρτών σημείωσε τριάντα φορές αύξηση - από 5,8 σε 172 ανά άτομο ετησίως. Πρώτα απ 'όλα, ο θρίαμβος των μικροπληρωμών: οι περισσότεροι από εμάς έχουμε συνδεθεί με τις διαδικτυακές τραπεζικές συναλλαγές και η τράπεζα είναι τώρα στα χέρια μας - στο τηλέφωνο.
Η υποδομή πληροφορικής ενός πιστωτικού ιδρύματος πρέπει να είναι έτοιμη για μια τέτοια πρόκληση. Και αυτό είναι πραγματικά μια πρόκληση. Μεταξύ άλλων, αν νωρίτερα η τράπεζα χρειαζόταν να διασφαλίζει τη διαθεσιμότητα των δεδομένων μόνο κατά τις εργάσιμες ώρες της, τώρα είναι 24/7. Μέχρι πρόσφατα, τα 5 ms θεωρούνταν αποδεκτό ποσοστό καθυστέρησης, οπότε τι; Τώρα ακόμη και 1 ms είναι υπερβολικό. Για ένα σύγχρονο σύστημα αποθήκευσης, ο στόχος είναι 0,5 ms.
Το ίδιο και με την αξιοπιστία: τη δεκαετία του 2010, σχηματίστηκε μια εμπειρική αντίληψη ότι αρκεί να φτάσει το επίπεδό του σε "πέντε δεκάδες" - 99,999%. Είναι αλήθεια ότι αυτή η κατανόηση έχει καταστεί παρωχημένη. Το 2020, είναι απολύτως φυσιολογικό για μια επιχείρηση να απαιτεί 99,9999% για αποθήκευση και 99,99999% για τη συνολική αρχιτεκτονική. Και αυτό δεν είναι καθόλου ιδιοτροπία, αλλά επείγουσα ανάγκη: είτε δεν υπάρχει χρονικό περιθώριο για τη συντήρηση των υποδομών, είτε είναι μικροσκοπικό.
Για λόγους σαφήνειας, είναι βολικό να προβάλλετε αυτούς τους δείκτες στο επίπεδο του χρήματος. Ο ευκολότερος τρόπος είναι στο παράδειγμα των χρηματοπιστωτικών ιδρυμάτων. Το παραπάνω γράφημα δείχνει πόσα κερδίζει κάθε μία από τις 10 κορυφαίες τράπεζες του κόσμου ανά ώρα. Μόνο για την Industrial and Commercial Bank of China, αυτό δεν είναι λιγότερο από 5 εκατομμύρια δολάρια. Αυτό ακριβώς θα κοστίσει μια ώρα διακοπής λειτουργίας της υποδομής πληροφορικής του μεγαλύτερου πιστωτικού οργανισμού στην Κίνα (και μόνο τα διαφυγόντα κέρδη λαμβάνονται υπόψη στο ο υπολογισμός!). Από αυτή την άποψη, είναι σαφές ότι η μείωση του χρόνου διακοπής λειτουργίας και η αύξηση της αξιοπιστίας, όχι μόνο κατά ένα ποσοστό, αλλά ακόμη και κατά κλάσματα του ποσοστού, δικαιολογούνται απολύτως ορθολογικά. Όχι μόνο για λόγους αύξησης της ανταγωνιστικότητας, αλλά απλώς για λόγους διατήρησης θέσεων στην αγορά.
Συγκρίσιμες αλλαγές συμβαίνουν και σε άλλους κλάδους. Για παράδειγμα, στις αεροπορικές μεταφορές: πριν από την πανδημία, τα αεροπορικά ταξίδια κέρδιζαν μόνο δυναμική από χρόνο σε χρόνο και πολλοί άρχισαν να τα χρησιμοποιούν σχεδόν σαν ταξί. Όσον αφορά τα πρότυπα των καταναλωτών, η συνήθεια της συνολικής διαθεσιμότητας υπηρεσιών έχει ριζώσει στην κοινωνία: κατά την άφιξη στο αεροδρόμιο, πρέπει να συνδεθούμε σε Wi-Fi, πρόσβαση σε υπηρεσίες πληρωμών, πρόσβαση σε χάρτη της περιοχής κ.λπ. Ως αποτέλεσμα, ο φόρτος στις υποδομές και τις υπηρεσίες σε δημόσιους χώρους αυξήθηκε πολλαπλάσια. Και αυτές οι προσεγγίσεις στην υποδομή, την κατασκευή του, που θεωρούσαμε αποδεκτές ακόμη και πριν από ένα χρόνο, γίνονται γρήγορα παρωχημένες.
Είναι πολύ νωρίς για μετάβαση σε All-Flash;
Για την επίλυση των προβλημάτων που αναφέρθηκαν παραπάνω, όσον αφορά την απόδοση, το AFA - συστοιχίες all-flash, δηλαδή συστοιχίες που είναι πλήρως κατασκευασμένες σε flash - είναι η καλύτερη εφαρμογή. Εκτός και αν μέχρι πρόσφατα υπήρχαν αμφιβολίες για το κατά πόσο είναι συγκρίσιμα σε αξιοπιστία με αυτά που συναρμολογούνται βάσει HDD και υβριδικών. Εξάλλου, η μνήμη flash στερεάς κατάστασης έχει μια μέτρηση που ονομάζεται μέσος χρόνος μεταξύ αποτυχιών ή MTBF (μέσος χρόνος μεταξύ αποτυχιών). Η υποβάθμιση των κυψελών λόγω λειτουργιών I/O, δυστυχώς, είναι δεδομένη.
Έτσι, οι προοπτικές για το All-Flash επισκιάστηκαν από το ερώτημα πώς να αποτραπεί η απώλεια δεδομένων σε περίπτωση που ο SSD διατάξει να παραμείνει ζωντανός για μεγάλο χρονικό διάστημα. Η δημιουργία αντιγράφων ασφαλείας είναι μια γνωστή επιλογή, μόνο που ο χρόνος ανάκτησης θα ήταν απαράδεκτα μεγάλος με βάση τις σύγχρονες απαιτήσεις. Μια άλλη διέξοδος είναι να ρυθμίσετε ένα δεύτερο επίπεδο αποθήκευσης σε μονάδες κίνησης άξονα, ωστόσο, με ένα τέτοιο σχήμα, χάνονται ορισμένα από τα πλεονεκτήματα ενός συστήματος "αυστηρά φλας".
Ωστόσο, τα νούμερα λένε άλλα: τα στατιστικά στοιχεία των κολοσσών της ψηφιακής οικονομίας, συμπεριλαμβανομένης της Google, τα τελευταία χρόνια δείχνουν ότι το flash είναι αρκετές φορές πιο αξιόπιστο από τους σκληρούς δίσκους. Επιπλέον, τόσο σε σύντομο χρονικό διάστημα όσο και σε μεγάλο χρονικό διάστημα: κατά μέσο όρο, περνούν τέσσερα έως έξι χρόνια πριν αποτύχουν οι μονάδες flash. Όσον αφορά την αξιοπιστία της αποθήκευσης δεδομένων, δεν είναι σε καμία περίπτωση κατώτερα από τους δίσκους σε μαγνητικούς δίσκους ατράκτου ή ακόμη και να τους ξεπερνούν.
Ένα άλλο παραδοσιακό επιχείρημα υπέρ των μηχανισμών κίνησης άξονα είναι η προσιτή τιμή τους. Χωρίς αμφιβολία, το κόστος αποθήκευσης ενός terabyte σε έναν σκληρό δίσκο εξακολουθεί να είναι σχετικά χαμηλό. Και αν λάβετε υπόψη μόνο το κόστος του εξοπλισμού, είναι φθηνότερο να κρατήσετε ένα terabyte σε μονάδα δίσκου άξονα παρά σε SSD. Ωστόσο, στο πλαίσιο του οικονομικού σχεδιασμού, σημασία δεν έχει μόνο πόσο αγοράστηκε μια συγκεκριμένη συσκευή, αλλά και ποιο είναι το συνολικό κόστος της κατοχής της για μεγάλο χρονικό διάστημα - από τρία έως επτά χρόνια.
Από αυτή την οπτική γωνία, είναι τελείως διαφορετικό. Ακόμα κι αν αγνοήσουμε την αφαίρεση και τη συμπίεση, τα οποία, κατά κανόνα, χρησιμοποιούνται σε συστοιχίες flash και κάνουν τη λειτουργία τους πιο κερδοφόρα, παραμένουν χαρακτηριστικά όπως ο χώρος rack που καταλαμβάνεται από μέσα, η απαγωγή θερμότητας και η κατανάλωση ενέργειας. Και σύμφωνα με αυτούς, το flush ξεπερνά τους προκατόχους του. Ως αποτέλεσμα, το TCO των συστημάτων αποθήκευσης flash, λαμβάνοντας υπόψη όλες τις παραμέτρους, είναι συχνά σχεδόν το μισό από ό,τι στην περίπτωση συστοιχιών σε μονάδες κίνησης άξονα ή υβριδικά.
Σύμφωνα με αναφορές ESG, τα συστήματα αποθήκευσης Dorado V6 All-Flash μπορούν να επιτύχουν μείωση κόστους ιδιοκτησίας έως και 78% σε διάστημα πέντε ετών, μεταξύ άλλων μέσω αποτελεσματικής αφαίρεσης και συμπίεσης και λόγω χαμηλής κατανάλωσης ενέργειας και απαγωγής θερμότητας. Η γερμανική εταιρεία ανάλυσης DCIG τα συνιστά επίσης για χρήση ως τα καλύτερα από άποψη TCO που είναι διαθέσιμα σήμερα.
Η χρήση ηλεκτροκινητήρων στερεάς κατάστασης καθιστά δυνατή την εξοικονόμηση χρήσιμου χώρου, τη μείωση του αριθμού των αστοχιών, τη μείωση του χρόνου συντήρησης του διαλύματος, τη μείωση της κατανάλωσης ενέργειας και της απαγωγής θερμότητας των συστημάτων αποθήκευσης. Και αποδεικνύεται ότι το AFA είναι τουλάχιστον οικονομικά συγκρίσιμο με τις παραδοσιακές συστοιχίες σε μονάδες κίνησης άξονα και συχνά τις ξεπερνάει.
Royal Flush από την Huawei
Μεταξύ των αποθηκευτικών μας συσκευών All-Flash, η κορυφαία θέση ανήκει στο hi-end σύστημα OceanStor Dorado 18000 V6. Και όχι μόνο μεταξύ μας: γενικά, στον κλάδο, κατέχει το ρεκόρ ταχύτητας - έως και 20 εκατομμύρια IPOS στη μέγιστη διαμόρφωση. Επιπλέον, είναι εξαιρετικά αξιόπιστο: ακόμα κι αν δύο ελεγκτές πετούν ταυτόχρονα, ή έως και επτά ελεγκτές το ένα μετά το άλλο ή ένας ολόκληρος κινητήρας ταυτόχρονα, τα δεδομένα θα επιβιώσουν. Σημαντικά πλεονεκτήματα του "δεκαοκτώ χιλιοστού" δίνονται από το AI που είναι ενσύρματο σε αυτό, συμπεριλαμβανομένης της ευελιξίας στη διαχείριση εσωτερικών διαδικασιών. Ας δούμε πώς επιτυγχάνεται αυτό.
Σε μεγάλο βαθμό, η Huawei έχει ένα προβάδισμα επειδή είναι ο μόνος κατασκευαστής στην αγορά που κατασκευάζει η ίδια συστήματα αποθήκευσης - πλήρως και πλήρως. Έχουμε το δικό μας κύκλωμα, το δικό μας μικροκώδικα, τη δική μας υπηρεσία.
Ο ελεγκτής στα συστήματα OceanStor Dorado είναι χτισμένος σε έναν επεξεργαστή δικής μας σχεδίασης και παραγωγής της Huawei - Kunpeng 920. Χρησιμοποιεί τη μονάδα ελέγχου Intelligent Baseboard Management Controller (iBMC), επίσης δική μας. Τα τσιπ AI, συγκεκριμένα το Ascend 310, που βελτιστοποιούν τις προβλέψεις αποτυχίας και κάνουν συστάσεις για ρυθμίσεις, είναι επίσης η Huawei, καθώς και οι πλακέτες I/O - η μονάδα Smart I/O. Τέλος, τα χειριστήρια στους SSD είναι σχεδιασμένα και κατασκευασμένα από εμάς. Όλα αυτά παρείχαν τη βάση για τη δημιουργία μιας απόλυτα ισορροπημένης και υψηλής απόδοσης λύσης.
Κατά τη διάρκεια του περασμένου έτους, εφαρμόσαμε ένα έργο για την εισαγωγή αυτού του, του πιο κορυφαίου συστήματος αποθήκευσης, σε μία από τις μεγαλύτερες ρωσικές τράπεζες. Ως αποτέλεσμα, περισσότερες από 40 μονάδες OceanStor Dorado 18000 V6 στο σύμπλεγμα του μετρό εμφανίζουν σταθερή απόδοση: περισσότερα από ένα εκατομμύριο IOPS μπορούν να αφαιρεθούν από κάθε σύστημα και αυτό λαμβάνει υπόψη τις καθυστερήσεις λόγω απόστασης.
End-to-End NVMe
Τα τελευταία συστήματα αποθήκευσης της Huawei υποστηρίζουν από άκρο σε άκρο NVMe, κάτι που τονίζουμε για κάποιο λόγο. Τα παραδοσιακά χρησιμοποιούμενα πρωτόκολλα για την πρόσβαση σε μονάδες δίσκου αναπτύχθηκαν στην αρχαιότητα της τεχνολογίας πληροφορικής: βασίζονται σε εντολές SCSI (γεια σου, δεκαετία του 1980!), οι οποίες αντλούν πολλές λειτουργίες για να εξασφαλίσουν συμβατότητα προς τα πίσω. Όποια μέθοδο πρόσβασης κι αν ακολουθήσετε, η επιβάρυνση του πρωτοκόλλου σε αυτή την περίπτωση είναι κολοσσιαία. Ως αποτέλεσμα, για αποθηκευτικούς χώρους που χρησιμοποιούν πρωτόκολλα συνδεδεμένα με SCSI, η καθυστέρηση εισόδου/εξόδου δεν μπορεί να είναι μικρότερη από 0,4–0,5 ms. Με τη σειρά του, ως πρωτόκολλο σχεδιασμένο να λειτουργεί με μνήμη flash και απελευθερώνεται από πατερίτσες για χάρη της περιβόητης συμβατότητας προς τα πίσω, το NVMe - Non-Volatile Memory Express - μειώνει την καθυστέρηση στα 0,1 ms, επιπλέον, όχι στο σύστημα αποθήκευσης, αλλά στο ολόκληρη η στοίβα, από τον κεντρικό υπολογιστή έως τους δίσκους. Δεν αποτελεί έκπληξη το γεγονός ότι το NVMe είναι σύμφωνο με τις τάσεις ανάπτυξης αποθήκευσης δεδομένων για το άμεσο μέλλον. Βασιστήκαμε επίσης στο NVMe - και σταδιακά απομακρυνόμαστε από το SCSI. Όλα τα συστήματα αποθήκευσης Huawei που παράγονται σήμερα, συμπεριλαμβανομένης της σειράς Dorado, υποστηρίζουν το NVMe (ωστόσο, ως end-to-end εφαρμόζεται μόνο στα προηγμένα μοντέλα της σειράς Dorado V6).
FlashLink: Μια γροθιά τεχνολογιών
Η τεχνολογία ακρογωνιαίο λίθο για ολόκληρη τη σειρά OceanStor Dorado είναι το FlashLink. Πιο συγκεκριμένα, είναι ένας όρος που συνδυάζει ένα ολοκληρωμένο σύνολο τεχνολογιών που χρησιμεύουν για τη διασφάλιση υψηλής απόδοσης και αξιοπιστίας. Αυτό περιλαμβάνει τεχνολογίες αφαίρεσης διπλογράφων και συμπίεσης, τη λειτουργία του συστήματος διανομής δεδομένων RAID 2.0+, τον διαχωρισμό των "κρύων" και "καυτών" δεδομένων, τη διαδοχική εγγραφή δεδομένων πλήρους λωρίδας (τυχαίες εγγραφές, με νέα και αλλαγμένα δεδομένα, συγκεντρώνονται σε μεγάλη στοίβα και γράφεται διαδοχικά, γεγονός που αυξάνει την ταχύτητα ανάγνωσης-εγγραφής).
Μεταξύ άλλων, το FlashLink περιλαμβάνει δύο σημαντικά στοιχεία - Wear Leveling και Global Garbage Collection. Θα πρέπει να αντιμετωπίζονται χωριστά.
Στην πραγματικότητα, κάθε μονάδα στερεάς κατάστασης είναι ένα σύστημα αποθήκευσης σε μικρογραφία, με μεγάλο αριθμό μπλοκ και έναν ελεγκτή που διασφαλίζει τη διαθεσιμότητα των δεδομένων. Και παρέχεται, μεταξύ άλλων, λόγω του ότι τα δεδομένα από τα «σκοτωμένα» κελιά μεταφέρονται στους «μη σκοτωμένους». Αυτό διασφαλίζει ότι μπορούν να διαβαστούν. Υπάρχουν διάφοροι αλγόριθμοι για μια τέτοια μεταφορά. Στη γενική περίπτωση, ο ελεγκτής προσπαθεί να εξισορροπήσει τη φθορά όλων των στοιχείων αποθήκευσης. Αυτή η προσέγγιση έχει ένα μειονέκτημα. Όταν τα δεδομένα μετακινούνται μέσα στο SSD, ο αριθμός των λειτουργιών I/O που εκτελεί μειώνεται δραματικά. Προς το παρόν, είναι αναγκαίο κακό.
Έτσι, εάν υπάρχουν πολλοί SSD στο σύστημα, εμφανίζεται ένα «πριόνι» στο γράφημα απόδοσης, με απότομα σκαμπανεβάσματα. Το πρόβλημα είναι ότι μια μονάδα δίσκου από το pool μπορεί να ξεκινήσει τη μετεγκατάσταση δεδομένων ανά πάσα στιγμή και η συνολική απόδοση αφαιρείται ταυτόχρονα από όλους τους SSD στη συστοιχία. Όμως οι μηχανικοί της Huawei κατάλαβαν πώς να αποφύγουν το «πριονο».
Ευτυχώς, τόσο οι ελεγκτές στις μονάδες δίσκου, όσο και ο ελεγκτής αποθήκευσης και το υλικολογισμικό της Huawei είναι "εγγενή", αυτές οι διεργασίες στο OceanStor Dorado 18000 V6 εκκινούνται κεντρικά, συγχρονισμένα σε όλες τις μονάδες δίσκου της συστοιχίας. Επιπλέον, με εντολή του ελεγκτή αποθήκευσης, και ακριβώς όταν δεν υπάρχει μεγάλο φορτίο I/O.
Το τσιπ τεχνητής νοημοσύνης εμπλέκεται επίσης στην επιλογή της κατάλληλης στιγμής για τη μεταφορά δεδομένων: με βάση τα στατιστικά των επισκέψεων των προηγούμενων μηνών, είναι σε θέση να προβλέψει με τη μεγαλύτερη πιθανότητα αν θα περιμένει ενεργό I/O στο εγγύς μέλλον και εάν η απάντηση είναι αρνητική και το φορτίο στο σύστημα την τρέχουσα στιγμή είναι μικρό, τότε ο ελεγκτής δίνει εντολή σε όλους τους δίσκους: όσοι χρειάζονται Επίπεδο φθοράς θα πρέπει να το κάνουν αμέσως και συγχρονισμένα.
Επιπλέον, ο ελεγκτής συστήματος βλέπει τι συμβαίνει σε κάθε κελί της μονάδας δίσκου, σε αντίθεση με τα συστήματα αποθήκευσης ανταγωνιστικών κατασκευαστών: αναγκάζονται να αγοράζουν μέσα στερεάς κατάστασης από τρίτους προμηθευτές, και γι' αυτό οι λεπτομέρειες σε επίπεδο κυψέλης δεν είναι διαθέσιμες σε τους ελεγκτές τέτοιων αποθηκευτικών χώρων.
Ως αποτέλεσμα, το OceanStor Dorado 18000 V6 έχει πολύ σύντομη περίοδο υποβάθμισης της απόδοσης στη λειτουργία Wear Leveling και εκτελείται κυρίως όταν δεν παρεμβαίνει σε καμία άλλη διαδικασία. Αυτό δίνει υψηλή σταθερή απόδοση σε συνεχή βάση.
Τι κάνει το OceanStor Dorado 18000 V6 αξιόπιστο
Υπάρχουν τέσσερα επίπεδα αξιοπιστίας στα σύγχρονα συστήματα αποθήκευσης δεδομένων:
- υλικό, σε επίπεδο μονάδας δίσκου.
- αρχιτεκτονικά, σε επίπεδο εξοπλισμού.
- αρχιτεκτονικό μαζί με το τμήμα λογισμικού?
- σωρευτική, που σχετίζεται με τη λύση στο σύνολό της.
Εφόσον, υπενθυμίζουμε, η εταιρεία μας σχεδιάζει και κατασκευάζει η ίδια όλα τα εξαρτήματα του συστήματος αποθήκευσης, παρέχουμε αξιοπιστία σε καθένα από τα τέσσερα επίπεδα, με δυνατότητα ενδελεχούς παρακολούθησης του τι συμβαίνει σε ποιο από αυτά αυτή τη στιγμή.
Η αξιοπιστία των μονάδων δίσκου είναι εγγυημένη κυρίως από το Wear Leveling and Global Garbage Collection που περιγράφηκε προηγουμένως. Όταν ένας SSD μοιάζει με μαύρο κουτί στο σύστημα, δεν έχει ιδέα πώς ακριβώς φθείρονται τα κύτταρα σε αυτό. Για το OceanStor Dorado 18000 V6, οι μονάδες δίσκου είναι διαφανείς, γεγονός που καθιστά δυνατή την ομοιόμορφη ισορροπία σε όλες τις μονάδες δίσκου της συστοιχίας. Έτσι, αποδεικνύεται ότι επεκτείνει σημαντικά τη διάρκεια ζωής των SSD και εξασφαλίζει υψηλό επίπεδο αξιοπιστίας της λειτουργίας τους.
Επίσης, η αξιοπιστία της μονάδας επηρεάζεται από πρόσθετα πλεονάζοντα κελιά σε αυτήν. Και μαζί με ένα απλό αποθεματικό, το σύστημα αποθήκευσης χρησιμοποιεί τα λεγόμενα DIF κελιά, τα οποία περιέχουν αθροίσματα ελέγχου, καθώς και πρόσθετους κωδικούς για την προστασία κάθε μπλοκ από ένα μόνο σφάλμα, εκτός από την προστασία σε επίπεδο συστοιχίας RAID.
Το κλειδί για την αρχιτεκτονική αξιοπιστία είναι η λύση SmartMatrix. Εν ολίγοις, αυτοί είναι τέσσερις ελεγκτές που κάθονται σε ένα παθητικό backplane ως μέρος ενός κινητήρα (κινητήρας). Δύο από αυτούς τους κινητήρες - αντίστοιχα, με οκτώ ελεγκτές - συνδέονται σε κοινά ράφια με κινητήρες. Χάρη στο SmartMatrix, ακόμη και αν επτά στους οκτώ ελεγκτές σταματήσουν να λειτουργούν, η πρόσβαση σε όλα τα δεδομένα, τόσο για ανάγνωση όσο και για εγγραφή, θα παραμείνει. Και με την απώλεια έξι από τους οκτώ ελεγκτές, θα είναι ακόμη δυνατή η συνέχιση των λειτουργιών προσωρινής αποθήκευσης.
Οι πλακέτες I/O στο ίδιο παθητικό backplane είναι διαθέσιμες σε όλους τους ελεγκτές, τόσο στο μπροστινό μέρος όσο και στο πίσω άκρο. Με ένα τέτοιο σχήμα σύνδεσης πλήρους πλέγματος, ανεξάρτητα από το τι αποτύχει, η πρόσβαση στις μονάδες δίσκου διατηρείται πάντα.
Είναι πιο κατάλληλο να μιλήσουμε για την αξιοπιστία μιας αρχιτεκτονικής στο πλαίσιο των τρόπων αστοχίας από τις οποίες το σύστημα αποθήκευσης μπορεί να προστατεύσει.
Ο αποθηκευτικός χώρος θα επιβιώσει χωρίς απώλειες εάν δύο ελεγκτές «πέσουν», μεταξύ άλλων. Αυτή η σταθερότητα επιτυγχάνεται λόγω του γεγονότος ότι οποιοδήποτε μπλοκ κρυφής μνήμης έχει σίγουρα δύο ακόμη αντίγραφα σε διαφορετικούς ελεγκτές, δηλαδή συνολικά υπάρχει σε τρία αντίγραφα. Και τουλάχιστον ένα είναι σε διαφορετικό κινητήρα. Έτσι, ακόμα κι αν ολόκληρος ο κινητήρας σταματήσει να λειτουργεί - και με τους τέσσερις ελεγκτές του - είναι εγγυημένο ότι όλες οι πληροφορίες που υπήρχαν στη μνήμη cache θα αποθηκευτούν, επειδή η κρυφή μνήμη θα αντιγραφεί σε τουλάχιστον έναν ελεγκτή από τον υπόλοιπο κινητήρα. Τέλος, με μια σειριακή σύνδεση, μπορείτε να χάσετε έως και επτά ελεγκτές και ακόμη και αν εξαλειφθούν σε μπλοκ των δύο, - και πάλι, όλα τα I/O και όλα τα δεδομένα από τη μνήμη cache θα διατηρηθούν.
Σε σύγκριση με τον χώρο αποθήκευσης hi-end άλλων κατασκευαστών, μπορεί να φανεί ότι μόνο η Huawei παρέχει πλήρη προστασία δεδομένων και πλήρη διαθεσιμότητα ακόμη και μετά το θάνατο δύο ελεγκτών ή ολόκληρου του κινητήρα. Οι περισσότεροι προμηθευτές χρησιμοποιούν ένα σχήμα με τα λεγόμενα ζεύγη ελεγκτών στα οποία συνδέονται οι μονάδες δίσκου. Δυστυχώς, σε αυτήν τη διαμόρφωση, εάν αποτύχουν δύο ελεγκτές, υπάρχει κίνδυνος απώλειας της πρόσβασης I/O στη μονάδα δίσκου.
Αλίμονο, η αστοχία ενός μόνο στοιχείου δεν αποκλείεται αντικειμενικά. Σε αυτήν την περίπτωση, η απόδοση θα μειωθεί για κάποιο χρονικό διάστημα: είναι απαραίτητο να ξαναχτιστούν οι διαδρομές και να ξαναρχίσει η πρόσβαση στις λειτουργίες I/O σε σχέση με εκείνα τα μπλοκ που είτε ήρθαν να εγγραφούν, αλλά δεν είχαν γραφτεί ακόμα ή ζητήθηκε να να διαβαστεί. Το OceanStor Dorado 18000 V6 έχει μέσο χρόνο ανακατασκευής περίπου ένα δευτερόλεπτο, σημαντικά μικρότερο από το πλησιέστερο ανάλογο στη βιομηχανία (4 δευτερόλεπτα). Αυτό επιτυγχάνεται χάρη στο ίδιο παθητικό backplane: όταν ο ελεγκτής αποτυγχάνει, οι υπόλοιποι βλέπουν αμέσως την είσοδο/έξοδό του, και συγκεκριμένα σε ποιο μπλοκ δεδομένων δεν έχει γραφτεί. Ως αποτέλεσμα, ο πλησιέστερος ελεγκτής αναλαμβάνει τη διαδικασία. Εξ ου και η δυνατότητα επαναφοράς της απόδοσης σε μόλις ένα δευτερόλεπτο. Πρέπει να προσθέσω ότι το διάστημα είναι σταθερό: ένα δεύτερο για έναν ελεγκτή, ένα δεύτερο για έναν άλλο, κ.λπ.
Στο παθητικό backplane OceanStor Dorado 18000 V6, όλες οι πλακέτες είναι διαθέσιμες σε όλους τους ελεγκτές χωρίς καμία πρόσθετη διευθυνσιοδότηση. Αυτό σημαίνει ότι οποιοσδήποτε ελεγκτής μπορεί να πάρει I/O σε οποιαδήποτε θύρα. Σε όποια θύρα εισόδου/εξόδου εισέρχεται, ο ελεγκτής θα είναι έτοιμος να την επεξεργαστεί. Ως εκ τούτου - ο ελάχιστος αριθμός εσωτερικών μεταφορών και μια αξιοσημείωτη απλοποίηση της εξισορρόπησης.
Η εξισορρόπηση Frontend εκτελείται χρησιμοποιώντας το πρόγραμμα οδήγησης πολλαπλών διαδρομών και επιπλέον εξισορρόπηση πραγματοποιείται εντός του ίδιου του συστήματος, καθώς όλοι οι ελεγκτές βλέπουν όλες τις θύρες I/O.
Παραδοσιακά, όλες οι συστοιχίες Huawei είναι σχεδιασμένες με τέτοιο τρόπο ώστε να μην έχουν ούτε ένα σημείο αστοχίας. Η εναλλαγή εναλλαγής, χωρίς επανεκκίνηση του συστήματος, προσφέρεται για όλα τα στοιχεία του: ελεγκτές, μονάδες ισχύος, μονάδες ψύξης, πλακέτες I/O κ.λπ.
Αυξάνει την αξιοπιστία του συστήματος συνολικά και τεχνολογίας όπως το RAID-TP. Αυτό είναι το όνομα μιας ομάδας RAID, η οποία σας επιτρέπει να ασφαλιστείτε έναντι της ταυτόχρονης αποτυχίας έως και τριών μονάδων δίσκου. Και μια ανακατασκευή 1 TB διαρκεί σταθερά λιγότερο από 30 λεπτά. Το καλύτερο καταγεγραμμένο αποτέλεσμα είναι οκτώ φορές ταχύτερο από ό,τι με τον ίδιο όγκο δεδομένων στον άξονα κίνησης. Έτσι, είναι δυνατό να χρησιμοποιήσετε εξαιρετικά μεγάλους δίσκους, ας πούμε 7,68 ή ακόμα και 15 TB, και να μην ανησυχείτε για την αξιοπιστία του συστήματος.
Είναι σημαντικό η ανακατασκευή να πραγματοποιείται όχι σε εφεδρική μονάδα δίσκου, αλλά σε εφεδρικό χώρο - εφεδρική χωρητικότητα. Κάθε μονάδα δίσκου διαθέτει ειδικό χώρο που χρησιμοποιείται για την ανάκτηση δεδομένων μετά από μια αποτυχία. Έτσι, η ανάκτηση πραγματοποιείται όχι σύμφωνα με το σχήμα "πολλοί σε έναν", αλλά σύμφωνα με το σχήμα "πολλοί σε πολλούς", λόγω του οποίου είναι δυνατή η σημαντική επιτάχυνση της διαδικασίας. Και όσο υπάρχει ελεύθερη χωρητικότητα, η ανάκτηση μπορεί να συνεχιστεί.
Θα πρέπει επίσης να αναφέρουμε την αξιοπιστία μιας λύσης από πολλούς αποθηκευτικούς χώρους - σε ένα σύμπλεγμα μετρό ή, με την ορολογία της Huawei, HyperMetro. Τέτοια σχήματα υποστηρίζονται σε ολόκληρη τη σειρά μοντέλων των συστημάτων αποθήκευσης δεδομένων μας και επιτρέπουν τόσο την πρόσβαση σε αρχεία όσο και από μπλοκ. Επιπλέον, σε ένα μπλοκ, λειτουργεί τόσο μέσω Fiber Channel όσο και μέσω Ethernet (συμπεριλαμβανομένου του iSCSI).
Στην ουσία, μιλάμε για αμφίδρομη αναπαραγωγή από το ένα σύστημα αποθήκευσης στο άλλο, στο οποίο στο αναπαραγόμενο LUN δίνεται το ίδιο LUN-ID με το κύριο. Η τεχνολογία λειτουργεί κυρίως λόγω της συνέπειας της κρυφής μνήμης από δύο διαφορετικά συστήματα. Έτσι, για τον κεντρικό υπολογιστή δεν έχει σημασία σε ποια πλευρά βρίσκεται: τόσο εδώ όσο και εκεί βλέπει την ίδια λογική μονάδα δίσκου. Ως αποτέλεσμα, τίποτα δεν σας εμποδίζει να αναπτύξετε ένα σύμπλεγμα ανακατεύθυνσης που εκτείνεται σε δύο τοποθεσίες.
Για απαρτία, χρησιμοποιείται μια φυσική ή εικονική μηχανή Linux. Μπορεί να βρίσκεται στον τρίτο ιστότοπο και οι απαιτήσεις για τους πόρους του είναι μικρές. Ένα συνηθισμένο σενάριο είναι να νοικιάσετε έναν εικονικό ιστότοπο αποκλειστικά για τη φιλοξενία απαρτίας VM.
Η τεχνολογία επιτρέπει επίσης την επέκταση: δύο αποθηκευτικοί χώροι - σε ένα σύμπλεγμα μετρό, μια πρόσθετη τοποθεσία - με ασύγχρονη αναπαραγωγή.
Ιστορικά, πολλοί πελάτες έχουν σχηματίσει έναν «ζωολογικό κήπο αποθήκευσης»: ένα σωρό συστήματα αποθήκευσης από διαφορετικούς κατασκευαστές, διαφορετικά μοντέλα, διαφορετικές γενιές, με διαφορετική λειτουργικότητα. Ωστόσο, ο αριθμός των κεντρικών υπολογιστών μπορεί να είναι εντυπωσιακός και συχνά είναι εικονικοποιημένοι. Σε τέτοιες περιπτώσεις, μία από τις προτεραιότητες της διαχείρισης είναι η γρήγορη, ομοιόμορφη και βολική παροχή λογικών δίσκων στους κεντρικούς υπολογιστές, κατά προτίμηση με τρόπο που να μην εμβαθύνει στο πού βρίσκονται αυτοί οι δίσκοι. Γι' αυτό έχει σχεδιαστεί η λύση λογισμικού OceanStor DJ, η οποία μπορεί να διαχειρίζεται ομόφωνα διάφορα συστήματα αποθήκευσης και να παρέχει υπηρεσίες από αυτά χωρίς να συνδέεται με ένα συγκεκριμένο μοντέλο αποθήκευσης.
Το ίδιο AI
Όπως ήδη αναφέρθηκε, το OceanStor Dorado 18000 V6 έχει ενσωματωμένους επεξεργαστές με αλγόριθμους τεχνητής νοημοσύνης - Ascend. Χρησιμοποιούνται, πρώτον, για την πρόβλεψη αστοχιών και, δεύτερον, για τη διαμόρφωση συστάσεων για συντονισμό, γεγονός που αυξάνει επίσης την απόδοση και την αξιοπιστία της αποθήκευσης.
Ο ορίζοντας πρόβλεψης είναι δύο μήνες: τα μηχανήματα τεχνητής νοημοσύνης υποθέτουν τι θα συμβεί με μεγάλη πιθανότητα κατά τη διάρκεια αυτής της περιόδου, μήπως είναι ώρα για επέκταση, αλλαγή πολιτικών πρόσβασης κ.λπ. Εκδίδονται συστάσεις εκ των προτέρων, οι οποίες σας επιτρέπουν να προγραμματίσετε τα παράθυρα συντήρησης του συστήματος εκ των προτέρων .
Το επόμενο στάδιο ανάπτυξης τεχνητής νοημοσύνης από την Huawei είναι να το φέρει σε παγκόσμιο επίπεδο. Κατά τη διάρκεια της συντήρησης σέρβις - αποτυχία ή συστάσεις - η Huawei συγκεντρώνει πληροφορίες από συστήματα καταγραφής από όλους τους χώρους αποθήκευσης των πελατών μας. Με βάση τις πληροφορίες που συλλέγονται, διενεργείται ανάλυση των συμβάντων ή πιθανών αστοχιών και γίνονται συνολικές συστάσεις - με βάση όχι τη λειτουργία ενός συγκεκριμένου συστήματος αποθήκευσης ή ακόμη και δώδεκα, αλλά τι συμβαίνει και έχει συμβεί με χιλιάδες τέτοια συσκευές. Το δείγμα είναι τεράστιο και με βάση αυτό, οι αλγόριθμοι τεχνητής νοημοσύνης αρχίζουν να μαθαίνουν εξαιρετικά γρήγορα, γι' αυτό και η ακρίβεια των προβλέψεων αυξάνεται σημαντικά.
Συμβατότητα
Το 2019-2020, υπήρξαν πολλά υπονοούμενα σχετικά με την αλληλεπίδραση του εξοπλισμού μας με τα προϊόντα VMware. Για να τους σταματήσουμε επιτέλους, δηλώνουμε υπεύθυνα: Η VMware είναι συνεργάτης της Huawei. Πραγματοποιήθηκαν όλες οι πιθανές δοκιμές για τη συμβατότητα του υλικού μας με το λογισμικό του και ως εκ τούτου, στον ιστότοπο της VMware, το φύλλο συμβατότητας υλικού παραθέτει τα επί του παρόντος διαθέσιμα συστήματα αποθήκευσης της παραγωγής μας χωρίς καμία επιφύλαξη. Με άλλα λόγια, με το περιβάλλον λογισμικού VMware, μπορείτε να χρησιμοποιήσετε τον χώρο αποθήκευσης Huawei, συμπεριλαμβανομένου του Dorado V6, με πλήρη υποστήριξη.
Το ίδιο ισχύει και για τη συνεργασία μας με την Brocade. Συνεχίζουμε να αλληλεπιδρούμε και να δοκιμάζουμε τα προϊόντα μας για συμβατότητα και μπορούμε να δηλώσουμε με σιγουριά ότι τα συστήματα αποθήκευσης μας είναι πλήρως συμβατά με τους πιο πρόσφατους διακόπτες Brocade FC.
Ποιο είναι το επόμενο;
Συνεχίζουμε να αναπτύσσουμε και να βελτιώνουμε τους επεξεργαστές μας: γίνονται ταχύτεροι, πιο αξιόπιστοι, η απόδοσή τους αυξάνεται. Βελτιώνουμε επίσης τα τσιπ τεχνητής νοημοσύνης - με βάση αυτά, παράγονται επίσης ενότητες που επιταχύνουν την αφαίρεση των αντιγράφων και τη συμπίεση. Όσοι έχουν πρόσβαση στον διαμορφωτή μας μπορεί να έχουν παρατηρήσει ότι αυτές οι κάρτες είναι ήδη διαθέσιμες για παραγγελία στα μοντέλα Dorado V6.
Προχωράμε επίσης προς την πρόσθετη προσωρινή αποθήκευση στη μνήμη κλάσης αποθήκευσης - μη πτητική μνήμη με ιδιαίτερα χαμηλή καθυστέρηση, περίπου δέκα μικροδευτερόλεπτα ανά ανάγνωση. Μεταξύ άλλων, το SCM δίνει ώθηση στην απόδοση, κυρίως κατά την εργασία με μεγάλα δεδομένα και κατά την επίλυση εργασιών OLTP. Μετά την επόμενη ενημέρωση, οι κάρτες SCM θα είναι διαθέσιμες για παραγγελία.
Και φυσικά, η λειτουργία πρόσβασης στα αρχεία θα επεκταθεί σε όλο το φάσμα της αποθήκευσης δεδομένων της Huawei - μείνετε συντονισμένοι για τις ενημερώσεις μας.
Πηγή: www.habr.com