{"id":30402,"date":"2019-10-31T21:35:21","date_gmt":"2019-10-31T18:35:21","guid":{"rendered":"https:\/\/prohoster.info\/blog\/flexiremap-protiv-raid\/"},"modified":"2019-10-31T21:35:21","modified_gmt":"2019-10-31T18:35:21","slug":"flexiremap-protiv-raid","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/prohoster.info\/es\/blog\/administrirovanie\/flexiremap-protiv-raid","title":{"rendered":"\ud83e\udd47Sonata \u2014 servidor de aprovisionamiento SIP | ProHoster","gt_translate_keys":[{"key":"rendered","format":"text"}]},"content":{"rendered":"<p>Los algoritmos RAID fueron presentados al p\u00fablico en 1987. Hasta hoy, siguen siendo la tecnolog\u00eda m\u00e1s demandada para la protecci\u00f3n y aceleraci\u00f3n del acceso a datos en el \u00e1mbito del almacenamiento de informaci\u00f3n. Sin embargo, la edad de esta tecnolog\u00eda de IT, que ha superado los 30 a\u00f1os, no representa madurez, sino m\u00e1s bien vejez. La raz\u00f3n es el progreso, que implacablemente trae nuevas posibilidades. En tiempos en que pr\u00e1cticamente no hab\u00eda otros dispositivos de almacenamiento aparte de los HDD, los algoritmos RAID permitieron utilizar de manera m\u00e1s efectiva los recursos de almacenamiento disponibles. Sin embargo, con la llegada de los SSD, la situaci\u00f3n cambi\u00f3 radicalmente. Ahora, el RAID al trabajar con unidades de estado s\u00f3lido se ha convertido en un 'estrangulador' de su rendimiento. Por lo tanto, para liberar el pleno potencial de velocidad de los SSD, se requiere un enfoque completamente diferente en su manejo.<\/p>\n<p><\/p>\n<p><img decoding=\"async\" alt=\"\ud83e\udd47Sonata \u2014 servidor de aprovisionamiento SIP | ProHoster\" src=\"\/wp-content\/uploads\/2019\/03\/1633250deaffc822dbd043caa229ea2b.png\" style=\"display:block;margin: 0 auto;\" \/><noindex><a rel=\"nofollow\" name=\"habracut\"><\/a><\/noindex><\/p>\n<p>Adem\u00e1s de las diferencias evidentes entre HDD y SSD en los principios de funcionamiento, estos tipos de medios tienen otra caracter\u00edstica importante: cualquier disco duro puede sobrescribir cualquier dato con una granularidad de un bloque (que actualmente suele ser de 4KB). En el caso de los SSD, el proceso de sobrescritura es una procedimiento mucho m\u00e1s complicado:<\/p>\n<p><\/p>\n<ul>\n<li>Los datos modificados se copian a una nueva ubicaci\u00f3n. La granularidad sigue siendo el mismo bloque, pero consiste en varias p\u00e1ginas y tiene un tama\u00f1o de entre 256KB y 4MB. Es decir, al modificar esos mismos 4KB, es necesario copiar tambi\u00e9n todas las p\u00e1ginas adyacentes que forman un solo bloque.<\/li>\n<li>Los 'bloques viejos' se marcan como no utilizados para luego ser borrados por el recolector de 'basura' (Garbage Collector).<\/li>\n<\/ul>\n<p><\/p>\n<p><img decoding=\"async\" alt=\"\ud83e\udd47Sonata \u2014 servidor de aprovisionamiento SIP | ProHoster\" src=\"\/wp-content\/uploads\/2019\/03\/79f6a2a9657171387121b00c956f9034.png\" style=\"display:block;margin: 0 auto;\" \/><\/p>\n<p><i>Escritura\/sobrescritura secuencial en SSD<\/i><\/p>\n<p><\/p>\n<p>En el caso de la escritura\/sobrescritura secuencial, esta caracter\u00edstica en el funcionamiento del SSD no juega un gran papel en t\u00e9rminos de rendimiento, ya que los bloques est\u00e1n cerca unos de otros y el recolector de 'basura' puede manejar su trabajo en segundo plano. Sin embargo, en la vida real, y especialmente en el segmento empresarial, los SSD suelen ser utilizados para acceso aleatorio a datos. Y esos datos se escriben en ubicaciones arbitrarias en las unidades.<\/p>\n<p><\/p>\n<p>Cuanto m\u00e1s datos se escriben en un SSD, m\u00e1s dif\u00edcil es para el recolector de \"basura\" trabajar, ya que la fragmentaci\u00f3n aumenta significativamente. Como resultado, llega un momento en que el proceso de limpieza del almacenamiento deja de ser \"en segundo plano\": el rendimiento del SSD cae dr\u00e1sticamente, ya que una parte notable de este es absorbida por el recolector de basura.<\/p>\n<p><\/p>\n<p><img decoding=\"async\" alt=\"\ud83e\udd47Sonata \u2014 servidor de aprovisionamiento SIP | ProHoster\" src=\"\/wp-content\/uploads\/2019\/03\/3374a6b98f220f7c4e4ff75a04565c26.png\" style=\"display:block;margin: 0 auto;\" \/><\/p>\n<p><i>La ubicaci\u00f3n real de los datos en el SSD durante el uso diario<\/i><\/p>\n<p><\/p>\n<p>Para ilustrar el efecto del funcionamiento del recolector de \"basura\" en funci\u00f3n del modo de escritura en el almacenamiento, se pueden realizar pruebas sencillas: escritura secuencial y aleatoria de bloques de 4KB en un SSD de 100GB. (Fuente \u2013 compa\u00f1\u00eda <noindex><a rel=\"nofollow\" href=\"http:\/\/www.micron.com\/~\/media\/documents\/products\/technical-marketing-brief\/brief_ssd_effect_data_placement_writes.pdf\">Micron<\/a><\/noindex>)<\/p>\n<p><\/p>\n<p><img decoding=\"async\" alt=\"\ud83e\udd47Sonata \u2014 servidor de aprovisionamiento SIP | ProHoster\" src=\"\/wp-content\/uploads\/2019\/03\/7e3b1f25dd27463d2c7b08ae84ff44b4.png\" style=\"display:block;margin: 0 auto;\" \/><\/p>\n<p><i>Rendimiento en escritura secuencial<\/i><\/p>\n<p><\/p>\n<p><img decoding=\"async\" alt=\"\ud83e\udd47Sonata \u2014 servidor de aprovisionamiento SIP | ProHoster\" src=\"\/wp-content\/uploads\/2019\/03\/9c7d7be5982d6df688cf9481a0e9a826.png\" style=\"display:block;margin: 0 auto;\" \/><\/p>\n<p><i>Rendimiento en escritura aleatoria<\/i><\/p>\n<p><\/p>\n<p>Como se puede ver en las pruebas, la ca\u00edda del rendimiento puede alcanzar m\u00e1s de dos veces. Y esto es solo con un \u00fanico dispositivo de almacenamiento. En caso de utilizar SSD en un grupo RAID, la cantidad de operaciones de sobrescritura aumenta considerablemente debido al trabajo con paridad.<\/p>\n<p><\/p>\n<p>En general, gracias a estas caracter\u00edsticas de funcionamiento de los SSD, existe un par\u00e1metro llamado coeficiente de escritura (write amplification). Este es la relaci\u00f3n entre el volumen de datos escritos en el dispositivo de almacenamiento y el volumen de datos que realmente envi\u00f3 el host. Y para el RAID5 m\u00e1s popular, este coeficiente es de aproximadamente 3.5. <\/p>\n<p><\/p>\n<p>Como resultado, los sistemas con RAID cl\u00e1sico en su esencia utilizan solo aproximadamente el 10% de la velocidad real de los SSD y escalan d\u00e9bilmente en rendimiento al aumentar el n\u00famero de dispositivos de almacenamiento a m\u00e1s de una docena.<\/p>\n<p><\/p>\n<p>Tambi\u00e9n es importante destacar que las operaciones de escritura excesivas no solo reducen el rendimiento de los SSD, sino que tambi\u00e9n disminuyen su recurso no infinito, acortando as\u00ed la vida \u00fatil del dispositivo de almacenamiento.<\/p>\n<p><\/p>\n<p><noindex><a rel=\"nofollow\" href=\"http:\/\/accelstor.ru\/page\/flexiremap-technology\">La tecnolog\u00eda FlexiRemap\u00ae<\/a><\/noindex>, que es el n\u00facleo de todos los productos AccelStor, ha sido dise\u00f1ada precisamente como una alternativa a los algoritmos RAID cl\u00e1sicos al trabajar con SSD. La innovaci\u00f3n de la tecnolog\u00eda ha sido reconocida con diversas patentes y premios (incluido en el Flash Memory Summit 2016), as\u00ed como por los resultados de pruebas independientes (por ejemplo, SPC1).<\/p>\n<p><\/p>\n<p>Esencia <noindex><a rel=\"nofollow\" href=\"http:\/\/accelstor.ru\/page\/flexiremap-advantages\">FlexiRemap\u00ae<\/a><\/noindex> se basa en la conversi\u00f3n de todas las solicitudes de escritura entrantes, principalmente del tipo aleatorio, en un conjunto de bloques que se asemejan lo m\u00e1s posible a un modo de escritura secuencial desde la perspectiva del almacenamiento. Como resultado, la escritura en SSD se lleva a cabo en la forma m\u00e1s c\u00f3moda para ellos, y el rendimiento final supera a cualquier sistema con RAID cl\u00e1sico.<\/p>\n<p><\/p>\n<p>Todos los SSD en los sistemas AccelStor se dividen en dos grupos sim\u00e9tricos FlexiRemap\u00ae. El tama\u00f1o del grupo depende del modelo y var\u00eda de 5 a 11 unidades. Para garantizar la resistencia a fallos dentro del grupo, se aplica paridad similar a RAID5. Ambos grupos se utilizan conjuntamente, formando un espacio de almacenamiento com\u00fan. Por lo tanto, la resistencia final a fallos ser\u00e1 similar a la de un arreglo RAID50 compuesto por dos grupos: el sistema puede tolerar la falla de hasta dos SSD, pero no m\u00e1s de uno en cada grupo FlexiRemap\u00ae.<\/p>\n<p><\/p>\n<p><img decoding=\"async\" alt=\"\ud83e\udd47Sonata \u2014 servidor de aprovisionamiento SIP | ProHoster\" src=\"\/wp-content\/uploads\/2019\/03\/76adaa3e4a9dbd1394ba18dac79e21e5.png\" style=\"display:block;margin: 0 auto;\" \/><\/p>\n<p>Todas las solicitudes de escritura entrantes se dividen en bloques de 4KB, que se escriben en un modo round robin en ambos grupos FlexiRemap\u00ae. Al mismo tiempo, el sistema lleva un registro constante de la demanda de los bloques escritos, tratando de grabar bloques similares lo m\u00e1s cerca posible unos de otros cuando cambian. Esto resulta en un an\u00e1logo virtual de striping, si se expresa en t\u00e9rminos de almacenamiento. En este caso, el trabajo del recolector de \u2018basura\u2019 se facilita considerablemente: los bloques no utilizados se mantendr\u00e1n continuamente cerca unos de otros.<\/p>\n<p><\/p>\n<p>Cabe mencionar que <noindex><a rel=\"nofollow\" href=\"http:\/\/accelstor.ru\/page\/modeli-vysokoj-dostupnosti-ha\">los sistemas AccelStor<\/a><\/noindex> a diferencia de los productos de la competencia, no utilizan la funcionalidad de almacenamiento en cach\u00e9 de las solicitudes entrantes en la memoria RAM del controlador. Todos los bloques de datos entrantes se escriben de inmediato en el SSD. El host recibe confirmaci\u00f3n de que la escritura fue exitosa solo despu\u00e9s de que los datos se han colocado f\u00edsicamente en los dispositivos de almacenamiento. En la RAM solo se almacenan tablas de ubicaci\u00f3n de bloques en el SSD para acelerar el acceso y determinar d\u00f3nde escribir el siguiente bloque de datos. Por supuesto, para mayor seguridad, copias de estas tablas tambi\u00e9n se encuentran en los propios medios. Como resultado, los sistemas AccelStor no requieren ninguna protecci\u00f3n del cach\u00e9 en forma de bater\u00eda\/capacitor (aunque existe la posibilidad de establecer una conexi\u00f3n con un SAI \u2013 para un<\/p>\n<p><\/p>\n<p>Gracias a este enfoque en la organizaci\u00f3n de la escritura, el recolector de \"basura\" realmente puede operar en segundo plano sin tener un impacto significativo en la velocidad de los discos, lo que finalmente permite a la sistema reutilizar hasta el 90% del rendimiento de los SSD. Es en esto donde radica el alto rendimiento de IOPS en los sistemas de AccelStor comparado con All Flash, que se basan en algoritmos RAID.<\/p>\n<p><\/p>\n<p>Otra caracter\u00edstica importante de la tecnolog\u00eda FlexiRemap\u00ae es la reducci\u00f3n significativa de las operaciones de escritura redundantes en los SSD. As\u00ed, el coeficiente de escritura (write amplification) para los sistemas de AccelStor es de solo 1.3, lo que en t\u00e9rminos comunes significa un aumento de la vida \u00fatil de los discos en comparaci\u00f3n con RAID5 de m\u00e1s de 2.5 veces. <\/p>\n<p><\/p>\n<p><img decoding=\"async\" alt=\"\ud83e\udd47Sonata \u2014 servidor de aprovisionamiento SIP | ProHoster\" src=\"\/wp-content\/uploads\/2019\/03\/c503ed537aed33aa0e1e98595ed020a2.png\" style=\"display:block;margin: 0 auto;\" \/><\/p>\n<p>Gracias al monitoreo constante del sistema sobre la pol\u00edtica de colocaci\u00f3n de datos en los SSD, todos los discos se desgastan de manera uniforme. Este enfoque permite prever su vida \u00fatil y alertar anticipadamente al administrador sobre el agotamiento de recursos de escritura.<\/p>\n<p><\/p>\n<p>Es evidente que los SSD pueden fallar. En tal caso, el sistema comenzar\u00e1 de inmediato el rebuildeo en uno de los discos hot spare. En este proceso, el grupo FlexiRemap\u00ae, que se encuentra en estado degradado, pasa a modo \"solo lectura\", y todas las solicitudes de escritura se dirigen al segundo grupo. Este mecanismo de protecci\u00f3n est\u00e1 dise\u00f1ado para acelerar la operaci\u00f3n de rebuildeo y disminuir la probabilidad de que otro disco falle en el mismo grupo. No es un secreto que durante el rebuildeo, todos los discos del grupo experimentan una carga elevada debido a las interferencias de las operaciones de lectura, escritura y recuperaci\u00f3n en el hot spare. De este modo, aumenta la probabilidad de fallo de otro disco. Y cuanto m\u00e1s operaciones de escritura, m\u00e1s tiempo llevar\u00e1 el rebuildeo. <\/p>\n<p><\/p>\n<p><img decoding=\"async\" alt=\"\ud83e\udd47Sonata \u2014 servidor de aprovisionamiento SIP | ProHoster\" src=\"\/wp-content\/uploads\/2019\/03\/c6389348c25427854ae24a17da9b89a7.png\" style=\"display:block;margin: 0 auto;\" \/><\/p>\n<p>Una vez finalizado el proceso de recuperaci\u00f3n y devuelta el grupo FlexiRemap\u00ae a su estado normal, habr\u00e1 un peque\u00f1o desequilibrio en el recurso de escritura entre los dos grupos. Por lo tanto, para equilibrarlo, las operaciones de escritura posteriores se realizar\u00e1n con m\u00e1s frecuencia en el grupo restaurado (por supuesto, con el c\u00e1lculo de que el rendimiento final del sistema no se vea gravemente afectado).<\/p>\n<p><\/p>\n<blockquote><p>Aumentar el rendimiento de los sistemas All Flash basados en algoritmos RAID m\u00e1s all\u00e1 de ciertos valores (~280K IOPS@4K escritura aleatoria) no es posible incluso utilizando sistemas de cach\u00e9 complejos. La tecnolog\u00eda FlexiRemap\u00ae, gracias a un enfoque completamente diferente en la organizaci\u00f3n del espacio de almacenamiento, no solo supera f\u00e1cilmente esta barrera, sino que tambi\u00e9n aumenta varias veces la vida \u00fatil de los SSD. As\u00ed que los sistemas <noindex><a rel=\"nofollow\" href=\"http:\/\/accelstor.ru\">AccelStor<\/a><\/noindex> tienen serias ventajas entre los arrays All Flash en muchos aspectos (IOPS\/$, GB\/$, TCO, ROI), convirti\u00e9ndolos en candidatos ideales para posiciones clave en los centros de datos de los clientes para resolver tareas intensivas en recursos.<\/p><\/blockquote>\n<p>Fuente: <a content=\"nofollow\" rel=\"nofollow\" href=\"https:\/\/habr.com\/ru\/company\/accelstor\/blog\/445336\/\">habr.com<\/a><\/p>","protected":false,"gt_translate_keys":[{"key":"rendered","format":"html"}]},"excerpt":{"rendered":"<p>\u0410\u043b\u0433\u043e\u0440\u0438\u0442\u043c\u044b RAID \u0431\u044b\u043b\u0438 \u043f\u0440\u0435\u0434\u0441\u0442\u0430\u0432\u043b\u0435\u043d\u044b \u043e\u0431\u0449\u0435\u0441\u0442\u0432\u0435\u043d\u043d\u043e\u0441\u0442\u0438 \u0432 \u0434\u0430\u043b\u0435\u043a\u043e\u043c 1987 \u0433\u043e\u0434\u0443. \u041f\u043e \u0441\u0435\u0439 \u0434\u0435\u043d\u044c \u043e\u043d\u0438 \u043e\u0441\u0442\u0430\u044e\u0442\u0441\u044f \u043d\u0430\u0438\u0431\u043e\u043b\u0435\u0435 \u0432\u043e\u0441\u0442\u0440\u0435\u0431\u043e\u0432\u0430\u043d\u043d\u043e\u0439 \u0442\u0435\u0445\u043d\u043e\u043b\u043e\u0433\u0438\u0435\u0439 \u0437\u0430\u0449\u0438\u0442\u044b \u0438 \u0443\u0441\u043a\u043e\u0440\u0435\u043d\u0438\u044f \u0434\u043e\u0441\u0442\u0443\u043f\u0430 \u043a \u0434\u0430\u043d\u043d\u044b\u043c \u0432 \u0441\u0444\u0435\u0440\u0435 \u0445\u0440\u0430\u043d\u0435\u043d\u0438\u044f \u0438\u043d\u0444\u043e\u0440\u043c\u0430\u0446\u0438\u0438. \u041d\u043e \u0432\u043e\u0437\u0440\u0430\u0441\u0442 IT \u0442\u0435\u0445\u043d\u043e\u043b\u043e\u0433\u0438\u0438, \u043f\u0435\u0440\u0435\u0448\u0430\u0433\u043d\u0443\u0432\u0448\u0435\u0439 30-\u0442\u0438 \u043b\u0435\u0442\u043d\u0438\u0439 \u0440\u0443\u0431\u0435\u0436, \u2013 \u044d\u0442\u043e \u0441\u043a\u043e\u0440\u0435\u0435 \u043d\u0435 \u0437\u0440\u0435\u043b\u043e\u0441\u0442\u044c, \u0430 \u0443\u0436\u0435 \u0441\u0442\u0430\u0440\u043e\u0441\u0442\u044c. \u041f\u0440\u0438\u0447\u0438\u043d\u043e\u0439 \u044f\u0432\u043b\u044f\u0435\u0442\u0441\u044f \u043f\u0440\u043e\u0433\u0440\u0435\u0441\u0441, \u043d\u0435\u0443\u043c\u043e\u043b\u0438\u043c\u043e \u043d\u0435\u0441\u0443\u0449\u0438\u0439 \u0432 \u0441\u0435\u0431\u0435 \u043d\u043e\u0432\u044b\u0435 \u0432\u043e\u0437\u043c\u043e\u0436\u043d\u043e\u0441\u0442\u0438. \u0412\u043e \u0432\u0440\u0435\u043c\u0435\u043d\u0430, \u043a\u043e\u0433\u0434\u0430 [&hellip;]<\/p>\n","protected":false,"gt_translate_keys":[{"key":"rendered","format":"html"}]},"author":1,"featured_media":22403,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"footnotes":""},"categories":[688],"tags":[],"class_list":["post-30402","post","type-post","status-publish","format-standard","has-post-thumbnail","hentry","category-administrirovanie"],"aioseo_notices":[],"aioseo_head":"\n\t\t<!-- All in One SEO 5.0.2 - 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