Tänapäeva IT-infrastruktuuris, kus virtuaalisatsioon on laialdaselt kasutusel, on andmehoidlussüsteemid selgroog, mis salvestab kõik virtuaalmasinad. Selle sõlme rike võib täielikult peatada andmekeskuse töö. Kuigi märkimisväärne osa serveritehnoloogiast on teatud määral „töötuks jäämisest“ kaitstud, on just andmehoidlussüsteemide erilist rolli arvesse võttes nende elujõudmise nõuded oluliselt tõusnud.
IT-sfääris on kõige tõhusam viis töökindluse tagamiseks mitme seadme ja tarkvara eksemplari kasutamine (lihtsaimal juhul - dubleerimine). Loomulikult on võimalik ka andmehoidlussüsteemi täielik duublimine. Just sellist lähenemist kasutatakse hädaolukordade taastamiseks. Ent mitte kõik ettevõtted ei saa endale sellist lahendust lubada. Probleem ei ole ainult varustuse kahekordsetes kuludes, vaid ka muudes kuludes, mis on seotud sellise lahenduse korraldamise ja edasise hooldusega.
Kuid seadmete dubleerimise võimalus ei vabasta vajadusest tagada komponentide tasemel tõrkekindlus. Eelkõige rakendatakse andmesalvestusseadmetes toiteallikate, jahutusmodulite, mäluhaldusüksuste ja loomulikult kontrollersüsteemide varundamist. See kõik on juba ammu muutunud igapäevasekspraktikaks. On keeruline leida andmesalvestusseadet, kus ei kasutataks sellist kujundust. Siin ei ole erand. Kuid tahame selles artiklis rääkida sellest, mis ei torka kohe silma ja mis on suunatud eelkõige süsteemi üldise tõrkekindluse suurendamisele.
Jahutusmodulid
Väga sageli kasutatakse 2U-3U korpustes kombineeritud mooduleid, mis ühendavad toiteblokid ja ventilaatorid. Ühest küljest on see mugav, kuna tuleb hooldada vaid üht plokki. Teisest küljest, kui jahutussüsteem rikki läheb, võib toiteplokk olla sundseisus, et vältida ülekuumenemist. Ja võib tunduda, et see ei ole kõige kriitilisem olukord, kuid lisada andmesalvestusseadme haavatavusi ei ole kindlasti mõistlik.
Qsan'i andmesalvestussüsteemi jahutus on korraldatud eraldi moodulitena, mis võimaldavad „kuuma” vahetust ja on sõltumatud toiteplokkidest. Igas toiteplokis on oma jahutusventilaator, mis on ette nähtud plokkide jahutamiseks. Jahutusmodulis on kaks sõltumatut ventilaatorit, kes toetavad üksteist. Selliseid mooduleid on andmesalvestussüsteemis kaks: paremal ja vasakul – kõigi komponentide tõhusaks jahutamiseks. Kui üks ventilaatoritest ebaõnnestub, suurendavad kõik ülejäänud automaatselt oma pöörlemiskiirus, et kompenseerida tekkinud õhuvoolu puudujääk. Seetõttu ei kujuta ventilaatori rike endast ohtu seadme ülekuumenemisele.
Laienemisraamide ühendamise topoloogia
Klassikaline ühendusskeem SAS-ühendamine hõlmab topoloogiat, mida nimetatakse kaskaadiks. Sel juhul on vastavad riiuli ja salvestusseadmete kontrollerid ühendatud ühe SAS-kaabliga. Kokku on 2 kaablit kahekordse kontrollerisüsteemi jaoks. Kui on vajalik ühendada teine, siis see ühendatakse esimesse riiulisse samamoodi. Ja nii edasi. Selle topoloogia eeliseks on seadmetes lihtne elluviimine. Miinuseks on aga teatav haavatavus, mis tuleneb SAS-ahela äkilisest katkestamisest, kui tõrkuvad omavahel mitteühendatud salvestusseadmete kontrollerid ja riiulid või ühe laiendusrriiuli voolu katkestamisest ahela keskel. Tulemuseks on juurdepääsu kaotamine osa mäluseadmetele ja võimaliku RAID-grupi kokkuvarisemine, kui see on jaotatud mitmesse korpusesse.
Qsanil on sisemine loogiline seotus kontrollereid, mis kaitseb ristade ebaõnnestumise korral bakkplaani kaudu. See tähendab, et salvestusseade näeb mitte ainult selle külge otse ühendatud JBOD-kontrollerit, vaid ka naaberkontrollerit, kasutades spetsiaalset linki bakkplaanil. Seega, isegi kui selline olukord juhtub ja keegi ei tõmba füüsiliselt SAS-kaableid salvestusseadmest ja riiulist, säilib juurdepääs kõigile salvestusseadmetele.
SAS-ahela katkemise, näiteks laiendustootja voolukatkestuse vältimiseks, kasutatakse tavaliselt teistsugust ühendustopoloogiat - tagasivoolu. Sellisel juhul on salvestusseade ühendatud korraga ahela esimesse ja viimasesse riiulisse, saades juurdepääsu salvestusseadmetele nagu kahelt poolt.
Kui soovid tugevamat kaitset, saad luua suuremaid konfiguratsioone, kasutades näiteks puutopoloogiat. Või veelgi keerulisemaks muuta, kombineerides eelmainitud topoloogiaid. See on võimalik tänu seadmetes olevale suurele arvule SAS pistikupesadele (2 igas SCSI kontrolleris ja 5 igas JBOD kontrolleris), millel on automaatne sissetuleku/väljamineku režiimide tuvastamine. Peaasi, et administraator ise segadusse ei satuks. Ja ladustussüsteem suudab konfiguratsiooni õigesti seadistada.
Kiire taaste
Süsteemi olemasolu reservdisko "kuuma vahetuse" (hot spare) võimaldab oluliselt suurendada andmete salvestamise usaldusväärsust. Siiski ei tähenda lihtsalt selliste ketaste eraldamine veel absoluutset kaitset. Probleem seisneb selles, et taastamisprotsess (rebuild) on piisavalt töömahukas ja tihti pikalt kestev. Töömahukus tuleneb pidevast juurdepääsust põhiandmetele. Teisisõnu, süsteem peab, lisaks olemasolevale tööle, andmeid ka uuele kettale kopeerima. Ja rebuild'i pikkus sõltub otseselt seadme mahust ja selle kiirusomadustest. Kuna süsteem ei tea midagi ketaste tegelikust kasutatud ruumist, kopeerib ta rebuild'i ajal lihtsalt kõik: plokk ploki haaval.
Tulemusena võib kaasaegse suure mahutavusega ketta taastamine, mis on üle 10 TB ja millel on tõsine koormus andmesalvestussüsteemile, kergesti kesta nädala ja kauem. Tuleb pöörata tähelepanu ka tähtsale asjaolule, et rebuildi ajal suureneb märgatavalt tõenäosus, et teised kettad ebaõnnestuvad, kuna nende koormus suureneb. See võib kujutada tõsist ohtu näiteks RAID5 kasutades.
Probleemi lahendamiseks on paljud salvestusseadmete arendajad mures taastumise protsessi kiirendamise pärast. Selleks võivad rakenduda erinevad lähenemisviisid, kuid selle tuum on sama - kopeerimine rebuildi ajal ainult tegelikult kasutatud blokke. Qsan ei jäänud ka sellest probleemist kõrvale. Selle müüja salvestusseadmetes on aktiveeritud valik süsteem jälgib kirjutamiseks kasutatavaid blokke, andes seega võimaluse, et ketta rikke korral kopeeritakse uuele seadmele ainult need.
Kiire Rebuild valik pole uute mahtude loomisel vaikimisi aktiviseeritud, kuna selle kasutamine mõjutab jõudlust, eriti juhuslikud kirjutusoperatsioonid, kuna:
- On vajalik jälgida kirjutamist blokki;
- Rebuildi ajal ei toimu kontrollsummade ümberarvestust vabadele aladele, seetõttu tuleb enne uue kirjutamise toimumist need esmalt 'inisialiseerida'.
Seetõttu ei soovitata kasutada Fast Rebuild'i mahtude jaoks, näiteks kõrgelt koormatud andmebaaside või videosalvestussüsteemide puhul, kus maht lõpuks ikkagi täitub 100%. Kuid failiserverite või postiserverite puhul on see võimalus väga kasulik.
Kokkuvõtte asemel
Iga salvestusseadmestiku tootja eeldab, et nende seadmed on usaldusväärsed. Ja kui seadmete arendamisel ei ole olnud fataalseid vigu ning tootmis- ja testimisprotsessis ei ole olnud ülemäära kokkuhoidu, siis üldiselt võib tootjaga nõustuda. Siiski tuleb mõista:
- põhiline tõrke kindlus salvestusseadmetes – see on eelkõige võimalus jätkata andmetele ligipääsu saamist juhul, kui mõni komponent (komponendid) ebaõnnestub;
- lisavalikud tõrke kindluse osas (nagu ülaltoodud) – see välistab mõned tõrkevariandid ja suurendab teie võimalusi andmetele ligipääsuks;
- 100% usaldusväärsust, kahjuks, ei eksisteeri. Kuid et sellele võimalikult lähedale jõuda, püüavad enamik mõistlikke salvestusseadmestiku tootjaid (ja sealhulgas) anda endast parima, et oma tooteid pidevalt täiustada nii riistvaralises kui ka tarkvaralises osas.
Siiski ei tasu unustada, et ükski absoluutne usaldusväärsus ei asenda varukoopiaid, selgeid ja harjutatud hädaolukorra taastamisplaane ning operatiivset tehnilist tuge müüjalt.
Allikas: habr.com
