{"id":36005,"date":"2019-10-31T22:09:06","date_gmt":"2019-10-31T19:09:06","guid":{"rendered":"https:\/\/prohoster.info\/blog\/otkazoustojchivost-v-shd-qsan\/"},"modified":"2019-10-31T22:09:06","modified_gmt":"2019-10-31T19:09:06","slug":"otkazoustojchivost-v-shd-qsan","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/prohoster.info\/es\/blog\/administrirovanie\/otkazoustojchivost-v-shd-qsan","title":{"rendered":"Resiliencia en el almacenamiento Qsan","gt_translate_keys":[{"key":"rendered","format":"text"}]},"content":{"rendered":"

Hoy en la infraestructura de TI, con el uso generalizado de la virtualizaci\u00f3n, los sistemas de almacenamiento son el n\u00facleo que aloja todas las m\u00e1quinas virtuales. La falla de este nodo puede detener por completo el funcionamiento del centro de datos. Aunque una parte considerable del hardware del servidor tiene redundancia de alguna forma 'por defecto', debido al papel especial del DAS en un centro de datos, se le imponen requisitos m\u00e1s estrictos en t\u00e9rminos de 'resiliencia'.<\/p>\n

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\"Resiliencia
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El m\u00e9todo m\u00e1s eficaz para garantizar la redundancia en TI es el uso de m\u00faltiples instancias de hardware y software (en su forma m\u00e1s simple, la duplicaci\u00f3n). Por supuesto, el DAS se puede duplicar completamente. Y para recuperaci\u00f3n ante desastres, este enfoque se utiliza. Pero no todas las empresas pueden permitirse tal soluci\u00f3n. No se trata solo del costo duplicado del hardware, sino tambi\u00e9n de otros gastos relacionados con la organizaci\u00f3n de tal soluci\u00f3n y su posterior mantenimiento. <\/p>\n

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Sin embargo, la posibilidad de duplicar el hardware no elimina la necesidad de garantizar la resiliencia a nivel de componentes. En particular, en el DAS se aplica la redundancia en las fuentes de alimentaci\u00f3n, m\u00f3dulos de enfriamiento, discos y, por supuesto, controladores. Todo esto se ha convertido en algo com\u00fan. Es dif\u00edcil encontrar un DAS que no utilice este tipo de dise\u00f1o. Qsan <\/a><\/noindex>aqu\u00ed no es una excepci\u00f3n. Pero en este art\u00edculo queremos hablar de lo que no es evidente a primera vista y que est\u00e1 dirigido principalmente a mejorar la resiliencia del sistema en su conjunto.<\/p>\n

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M\u00f3dulos de enfriamiento<\/h3>\n

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Muy a menudo en Sistema de almacenamiento <\/a><\/noindex>cajas de 2U-3U se utilizan m\u00f3dulos combinados, que agrupan bloques de alimentaci\u00f3n y ventiladores. Por un lado, esto es conveniente, ya que solo se necesita mantener un bloque. Por otro lado, si el sistema de refrigeraci\u00f3n falla, se puede desconectar forzosamente el bloque de alimentaci\u00f3n para evitar el sobrecalentamiento. Y aunque no parecer\u00eda una situaci\u00f3n cr\u00edtica, claramente no se deber\u00edan a\u00f1adir vulnerabilidades al DAS.<\/p>\n

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La refrigeraci\u00f3n en el almacenamiento Qsan se organiza en m\u00f3dulos separados con reemplazo en \u00abcaliente\u00bb, independientes de las fuentes de alimentaci\u00f3n. En las fuentes de alimentaci\u00f3n hay ventiladores propios destinados a la refrigeraci\u00f3n de las mismas. El m\u00f3dulo de refrigeraci\u00f3n contiene dos ventiladores independientes que se respaldan entre s\u00ed. Hay dos de estos m\u00f3dulos en el sistema de almacenamiento, uno a la derecha y otro a la izquierda, para ventilar eficazmente todos los componentes. Si uno de los ventiladores falla, todos los dem\u00e1s aumentan autom\u00e1ticamente su velocidad para compensar la falta de flujo de aire. Por eso, una falla en un ventilador no representa un peligro de sobrecalentamiento para el dispositivo en su conjunto.<\/p>\n

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Topolog\u00eda de conexi\u00f3n de los estantes de expansi\u00f3n<\/h3>\n

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Esquema cl\u00e1sico de conexi\u00f3n de estantes de expansi\u00f3n<\/a><\/noindex> al sistema de almacenamiento implica una topolog\u00eda denominada cascada. En este caso, los controladores correspondientes del estante y del sistema de almacenamiento se conectan entre s\u00ed mediante un \u00fanico cable SAS. En total, esto resulta en 2 cables para un sistema de dos controladores. Si se requiere conectar un segundo estante, se conecta de la misma manera al primer estante. Y as\u00ed sucesivamente. La ventaja de esta topolog\u00eda es la simplicidad de implementaci\u00f3n del hardware. Sin embargo, una desventaja es una cierta vulnerabilidad ante una interrupci\u00f3n repentina de la cadena SAS debido a la falla cruzada de controladores no conectados entre s\u00ed del sistema de almacenamiento y el estante, o debido a la falta de energ\u00eda en uno de los estantes de expansi\u00f3n en medio de la cadena. Como resultado, se perder\u00e1 el acceso a parte de los dispositivos y podr\u00eda colapsar un grupo RAID si est\u00e1 \u00abdisperso\u00bb entre varios chasis.<\/p>\n

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Qsan tiene protecci\u00f3n contra fallos cruzados de controladores a trav\u00e9s de una conexi\u00f3n l\u00f3gica interna de los controladores mediante el backplane del sistema de almacenamiento. Es decir, el controlador del sistema de almacenamiento ve no solo el controlador JBOD conectado directamente a \u00e9l, sino tambi\u00e9n el controlador \u00abvecino\u00bb a trav\u00e9s de un enlace especial en el backplane. Como resultado, si ocurre tal situaci\u00f3n y nadie desconecta f\u00edsicamente los cables SAS entre el sistema de almacenamiento y el estante, el acceso a todos los dispositivos se mantendr\u00e1.<\/p>\n

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\"Resiliencia<\/p>\n

Para proteger contra la ruptura del bus SAS, por ejemplo, debido a la falta de energ\u00eda en el m\u00f3dulo de expansi\u00f3n, generalmente se utiliza una topolog\u00eda de conexi\u00f3n diferente: el backup cascada. En este caso, el sistema de almacenamiento se conecta directamente al primer y \u00faltimo m\u00f3dulo de la cadena, accediendo a los discos desde ambos extremos.<\/p>\n

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\"Resiliencia<\/p>\n

Si se desea una protecci\u00f3n m\u00e1s s\u00f3lida, se pueden construir configuraciones m\u00e1s grandes, utilizando, por ejemplo, una topolog\u00eda de \u00e1rbol. O incluso complicar m\u00e1s la configuraci\u00f3n combinando las topolog\u00edas mencionadas. Esto es posible gracias a la gran cantidad de conectores SAS en los dispositivos (2 en cada controlador de almacenamiento y 5 en cada controlador JBOD) con detecci\u00f3n autom\u00e1tica de los modos de operaci\u00f3n de entrada\/salida. Lo principal es que el propio administrador no se enrede. El sistema de almacenamiento podr\u00e1 configurar correctamente la configuraci\u00f3n.<\/p>\n

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Fast rebuild<\/h3>\n

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La presencia de discos de repuesto en caliente (hot spare) en el sistema incrementa considerablemente la fiabilidad del almacenamiento de informaci\u00f3n. Sin embargo, el simple hecho de asignar tales discos no garantiza una protecci\u00f3n absoluta. El proceso de recuperaci\u00f3n (rebuild) es bastante laborioso y a menudo prolongado en el tiempo. La dificultad se debe al acceso continuo a los datos primarios. Es decir, el sistema, adem\u00e1s de su trabajo actual, tambi\u00e9n debe copiar datos en el nuevo disco. La duraci\u00f3n del rebuild depende directamente de la capacidad del disco y sus caracter\u00edsticas de velocidad. Dado que el sistema no conoce el espacio real ocupado en los discos, simplemente copia todo: bloque por bloque. <\/p>\n

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Como resultado, la recuperaci\u00f3n de un disco moderno de gran capacidad de m\u00e1s de 10 TB bajo una carga pesada en el sistema de almacenamiento puede f\u00e1cilmente tardar una semana o m\u00e1s. Tambi\u00e9n se debe tener en cuenta que durante el rebuild, la probabilidad de fallo de otros discos aumenta significativamente debido a la carga adicional. Esto puede representar un grave peligro en el uso de, por ejemplo, RAID5.<\/p>\n

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Como soluci\u00f3n a este problema, muchos desarrolladores de sistemas de almacenamiento han trabajado en acelerar el proceso de recuperaci\u00f3n. Se pueden aplicar diferentes enfoques, pero la esencia es la misma: copiar solo los bloques realmente ocupados durante el rebuild. Qsan tambi\u00e9n ha abordado este problema. En los sistemas de almacenamiento de este proveedor, con la opci\u00f3n activada, Fast Rebuild<\/a><\/noindex> El sistema realiza un seguimiento de los bloques utilizados para la grabaci\u00f3n, lo que permite, en caso de fallo del disco, copiar solo esos bloques a un nuevo dispositivo de almacenamiento.<\/p>\n

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\"Resiliencia<\/p>\n

La opci\u00f3n Fast Rebuild no est\u00e1 habilitada por defecto al crear nuevos vol\u00famenes, ya que su uso puede afectar el rendimiento, especialmente en operaciones de escritura aleatoria, porque:<\/p>\n

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  1. Es necesario rastrear la grabaci\u00f3n en bloques;<\/li>\n
  2. Durante el rebuildeo, no se recalculan los checksums para el espacio no ocupado, por lo que al grabar nuevamente en esta \u00e1rea, primero se debe \u2018inicializar\u2019.<\/li>\n<\/ol>\n

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    Por eso, no se recomienda usar Fast Rebuild para vol\u00famenes, por ejemplo, con bases de datos muy cargadas o en sistemas de videovigilancia, donde el volumen eventualmente se llenar\u00e1 al 100%. Sin embargo, para servidores de archivos o de correo, esta opci\u00f3n ser\u00e1 muy \u00fatil.<\/p>\n

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    En conclusi\u00f3n<\/h2>\n

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    Cada fabricante de sistemas de almacenamiento conectado en red asume que sus dispositivos son fiables. Y si no hay fallos fatales en el dise\u00f1o de los dispositivos y una incre\u00edble tendencia a ahorrar en sus procesos de producci\u00f3n y pruebas, en general se puede coincidir con el proveedor. Sin embargo, hay que entender: <\/p>\n

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