Moodulaarne salvestamine ja vabadusastmed JBOD

Kui ettevõte tegeleb suurte andmemahtudega, ei ole andmete salvestamise üksus üksik ketas, vaid ketaste kogum, vajalikku mahtu tagav agregaat. Ja seda tuleb hallata kui tervikut. Suurte agregaatide salvestuse skaleerimise loogikat kirjeldatakse hästi JBOD näite kaudu – kui ketaste ühendamise formaati ja füüsiliste seadmete tüüpi.

Kettainfrastruktuuri saab skaleerida mitte ainult „üles”, kaskaadides JBOD, vaid ka „sisemiselt”, kasutades erinevaid täitmisstsenaariume. Kuidas see töötab, uurime West Digital Ultastar Data60 näitel.

Täiendamine

JBOD on eraldi klass serveriseadmest, mis on mõeldud ketaste tihedaks paigutamiseks, pakkudes palju kanalit juhtivatele hostidele läbi SAS. JBOD tootjad müüvad neid tühjana, osaliselt või täielikult ketastega – nagu kellelgi meeldib. Salvestuste järk-järguline täitmine ketastega – vajaduste kasvades – võimaldab kapitalikulusid ajaliselt hajutada. Western Digitali puhul on kasulik osta JBOD koos kõikide 60 ketasega – see on tunduvalt odavam. Kuid saab osta ka osaliselt täidetud: minimaalne varustus Ultastar Data60 koosneb 24 mäluseadmest.

Miks 24? Lihtne vastus: aerodünaamika. „Kuldne standard“ JBOD 4U / 60 x 3.5” on tööstuses levinud praktilistel põhjustel — seadme mõistlikud mõõdud, juurdepääsu korraldus, hea jahutus. 60 ketast koosneb 5 reast, igas 12 HDD-d. Osaliselt täidetud read või kettade puudujääk JBOD-s (näiteks ainult üks rida) toovad kaasa halvenenud soojuse ärajuhtimise või isegi õhuvoolu tagasivoolu keskmises kanalites — Ultastar Data60 konstruktsiooniline omadus ja selle eripära.

Oma JBOD-des kasutab WD ArcticFlow ketaste jahutus tehnoloogiat, mis on hoolikalt modelleeritud ja välja töötatud. Kõik HDD jaoks — nende jõudluse, vastupidavuse ja andmete säilitamise nimel.

ArcticFlow olemus seisneb kahe sõltumatu õhuvoo loomises ventilaatorite abil: esipaneel jahutab esimesed rida andmekandjatest, samas kui õhk, mis siseneb korpuse sisemisse õhuvahe, kasutatakse JBOD tagumiste ketaste jahutamiseks.

On selge, miks ArcticFlow'i tõhusaks tööks on oluline jälgida vabade sektsioonide täitmist. Minimalkonfiguratsioonis, kus on 24 ketast, peaks Ultastar Data60 paigutus algama tagumisest alast.

12 kogujaga konfiguratsioonis, ilma kahe rea paigutuse poolt esitatava takistuseta, jõuab õhkuvool JBOD-ist välja tagasi esialgse alaga jahutussüsteemi.

On olemas võimalus olukorda parandada, millest räägime hiljem.

Hübriidsusest

On oluline kohe aktsepteerida tõsiasja, et JBOD-i eesmärk on skaleeritud andmete salvestamine. Seega järeldame: kasutame seda homogeensete seadmete populatsiooniks, eesmärgiga ajaga jõuda kavandatud salvestusmahuni ja täita kõik sektsioonid.

Aga kuidas on SSD-dega? Parim (ja õige) lahendus on luua eraldi tõhus salvestuslahendus JBOF-is. SSD-diskide jaoks on seal mugavam. Samuti võimaldab Ultastar Data60 mäluseadmete installimist. Enne kui asuda JBOD-i hübriidimisele, tasub hoolikalt kaaluda plusse ja miinuseid — valida SSD-d ühilduvate seadmete loendist (erinevalt HDD-st, ei ole SSD toetuse osas nii selgeid juhiseid). Tuleb ka investeerida 2,5-tolliste ketaste kinnitamisse 3,5-tollistes kohtades.

Üksikud SSD-seadmed tuleb paigutada JBOD-i tagapoolse zone ning sulgeda kasutamata kohad spetsiaalsete plaadiga — Drive Blanks. See takistab vabalt liikuvat jahutusõhku, et vältida selle ringlusest rääkimist.

Kokku on lubatud paigaldada mitte rohkem kui 24 tahkete mäluseadet Ultastar Data60 šassiisse. Igatahes peavad need olema viimastes ridades tagapoolsetes piirkondades.

Miks 24? Tahkete ketaste soojusvõimekus on kõrgem kui HDD-de sarnastel omadustel, mistõttu ei suuda erinevate andmekandjate multiseriaalne paigutus efektiivselt ArcticFlow't jahutada. Soojuse eemaldamine muutub JBOD-i töökindluse riskifaktoriks.

Siinkohal on kohane märkida, et Drive Blanks'i abil saab vähendada sooja õhu taaskäitlemise mõju. 12 HDD-ga JBOD paigutus jahutatakse paremini, kui tühjad kohad sulgeda kate. Tootja ei maininud seda nippi, kuid katsetamise õigus jääb alati meie kanda. Muide, WD ei keela 12-ketaste täitmist, kuigi ei soovita seda.

Praktilised järeldused

Isegi pinnapealne tutvumine JBOD-i aerodünaamikaga annab arusaama, et ladustamise usaldusväärsuse tagamiseks on parim toetuda arendaja kogemusele ja soovitustele. Diskikorvi sees toimuvad protsessid nõuavad põhjalikke uuringuid. Saadud teadmiste eiramine võib põhjustada probleeme, mis on sadade terabaitide salvestusmahud tundlikud igas mõttes.

On teada, kuidas kirjutatakse sõjaväe käske. Midagi sarnast toimub ka JBOD arhitektuuris. Kui varasemate aegade lahendused olid tihti disainitud nii, et liides asus "väljalaske" piirkonnas, kuhu puhus sooja õhku, siis täna on Ultastar Data60 sellest puudusest vabastatud. Kõik muud insenertehnilised leiutised on lihtsalt tehnoloogilised imed. Niimoodi tulekski sellele läheneda.

Allikas: habr.com