Andmete salvestamise süsteemide usaldusväärsuse teema on alati aktuaalne, kuna meie ajastul, mil virtuaalimine ja ressursside konsolideerimine on laialdaselt levinud, on salvestussüsteem see komponent, mille rike toob endaga kaasa mitte ainult tavalise tõrke, vaid ka pikad teenuste seiskumised. Seetõttu on kaasaegsetes salvestussüsteemides mitmeid dubleeritud komponente (kuni kontrolleriteni). Kuid kas selline kaitse on piisav?
Kõik tarnijad, kes loetlevad salvestussüsteemide omadusi, mainivad kindlasti oma lahenduste kõrget usaldusväärsust, lisades kindlasti termini „ilma ühtegi rikkepunktita“. Vaadakem lähemalt tüüpilist andmesalvestussüsteemi. Teenuste seiskumise vältimiseks dubleeritakse salvestussüsteemides toiteplokid, jahutusmoodulid, sisend/väljundportid, salvestid (mõtleme RAIDi) ja muidugi kontrollerid. Kui sellele arhitektuurile tähelepanelikult vaadata, võib märgata vähemalt kahte potentsiaalset rikkepunkti, millest vaikselt vaikitakse:
- Üksik bäkpleini olemasolu (backplane)
- Üks andmekopeerimise olemasolu
Backplane on keeruline tehniline seade, mis peab tootmise käigus läbima põhjaliku testimise. Seetõttu on äärmiselt haruldane, et see täielikult tõrkuvad. Siiski, isegi osaliste rikete korral, nagu näiteks mittetöötav salvestus pesa, on vajalik selle asendamine koos kogu salvestusseadmestiku välja lülitamisega.
Mitme andmekoopia loomine ei tundu esmapilgul probleemina. Näiteks on salvestusseadmestikus (SХD) laialdaselt levinud kloonimise funktsioon, mis võimaldab perioodiliselt luua täismahtu andmekoopia. Küll aga, kui tekivad probleemid sama backplane'iga, on koopia ligipääsetavust sama palju piiratud kui originaali.
Ilmne lahendus nende probleemide ületamiseks on andmete replikatsioon teisele andmesalvestussüsteemile. Kui ignoreerida oodatavat riistvara maksumuse kahekordistumist (kahtlemata eeldame, et selliseid lahendusi valivad inimesed mõistavad selle fakti ja arvestavad sellega ette), jäävad alles võimalikud kulud replikatsiooni korraldamiseks, sealhulgas litsentsid, täiendav tarkvara ja riistvara. Ja peamine - on vajalik tagada replikatsiooniga andmete järjepidevus. See tähendab, et tuleb luua andmesalvestusvirtualiseerija, näiteks vSAN, mis samuti nõuab rahalisi ja ajakulu ressursse.
Oma kõrge kättesaadavuse süsteemide loomisel seadsime eesmärgiks vabaneda ülalmainitud puudustest. Nii tekkis tehnoloogia Shared Nothing tõlgendus, mis vabalt tõlkides tähendab "ilma jagatud seadmete kasutamiseta".
Kontseptsioon Arhitektuur tähendab kahe sõltumatu nodi (kontrolleri) kasutamist, millest igaühel on oma andmestik. Nodide vahel toimub sünkroonne replikatsioon InfiniBand 56G kaudu, mis on täiesti läbipaistev tarkvarale, mis töötab salvestussüsteemi peal. Seetõttu pole vajalik virtuaalsete andmesalvestuse seadmete, tarkvaraliideste jmt kasutamine.
Füüsiliselt võib AccelStori kahekordne lahendus olla teostatud kahes mudelis:
- — Twin serverite baasilt 2U korpuses, kui nõutakse mõõdukat jõudlust ja salvestusmahtu kuni 22TB;
- — Eraldi 2U serverite baasilt, kui nõutakse kõrget jõudlust ja suurt salvestusmahtu (kuni 57TB).
Twin serveri baasil põhinev mudel H510
Eraldi serverite baasil põhinev mudel H710
Erinevate vormifaktorite kasutamine on tingitud vajadusest erineva arvu SSD-de järele, et saavutada soovitud maht ja jõudlus. Pluss, Twin platvorm on odavam ja võimaldab pakkuda taskukohasemaid lahendusi, kuigi tingimisi on see "puudus" ainulaadse bəkpleini näol. Kõik muu, sealhulgas tööpõhimõtted, on mõlemal mudelil täielikult identne.
Igal sõlmel on andmekogudel kaks gruppi , pluss 2 hot spare. Iga grupp suudab taluda ühe SSD rikke. Kõik kirjutamisettepanekud suunatakse sõlmele vastavalt FlexiRemap muudab need järjestikusteks ahelateks 4KB plokkidega, mis seejärel kirjutatakse SSD-le maksimaalselt mugaval viisil (järjestikune kirjutamine). Samuti antakse hostile kirjutamise kinnitus alles pärast andmete füüsilist paigutamist SSD-le, st ilma RAM-is vahemällu salvestamata. Selle tulemusena saavutatakse muljetavaldav jõudlus, ulatudes 600K IOPS kirjutamise puhul ja 1M+ IOPS lugemise puhul (mudel H710).
Nagu varem mainitud, toimub andmekogude sünkroniseerimine reaalajas lehe InfiniBand 56G kaudu, millel on kõrge läbilaskevõime ja madalad latentsused. Et maksimaalselt kasutada sidekanalit väikeste pakettide edastamisel. Kuna sidekanal on üks, kasutatakse täiendava pulsi kontrollimiseks eraldi 1GbE liidest. Selles edastatakse ainult südamepekslemine, seetõttu ei ole kiirusnõudeid.
Kui süsteemi mahtu (kuni 400+ TB) suurendatakse ühendatakse need ka paarides, et järgida põhimõtet «ilma ühtse rikkepunktita».
Andmete täiendava kaitse tagamiseks (peale selle, et AccelStor’il on juba kaks koopiat) kasutatakse spetsiaalset algoritmi, mis määrab käitumise, kui mõni SSD ebaõnnestub. Kui SSD katkeb, käivitab sõlme andmete taastamise ühe kuuma varukoopia kettale. Degradeeritud olekus FlexiRemap grupp läheb ainult lugemisrežiimi. See tehakse, et vältida kirjutamis- ja taastamisoperatsioonide sekkumist varukoopiadiskile, mis lõpuks kiirendab taastamisprotsessi ja lühendab aega, mil süsteem on potentsiaalselt haavatav. Taastamisprotsessi lõppedes naaseb sõlm normaalsesse lugemise-kirjutamise režiimi.
Muidugi, nagu ka teistel süsteemidel, väheneb taastamise ajal üldine jõudlus (sest üks FlexiRemap grupp ei toimi kirjutamisel). Kuid kogu taastamisprotsess toimub võimalikult kiiresti, mis eristab AccelStor’i süsteeme teiste müüjate lahendustest.
Üks teine kasulik omadus Nothing Shared tehnoloogias on sõlmede töö korraldamine nn true active-active režiimis. Erinevalt "klassikalisest" arhitektuurist, kus konkreetse mahuti/pooliga tegeleb ainult üks kontroller, samas kui teine lihtsalt teostab sisendi/väljundi toiminguid, töötavad süsteemides iga sõlm oma andmekogudega ja ei edasta päringuid "naabrile". Selle tulemusena suureneb süsteemi üldine jõudlus sõlmede kaudu toimuva samaaegse sisendi/väljundi töötlemise ja salvestusdetailide ligipääsu tõttu. Samuti on sisuliselt puuduv mõisted nagu failover, kuna mahutite juhtimine teisele sõlmele häire korral ei ole lihtsalt vajalik.
Kui võrrelda Nothing Shared arhitektuuri tehnoloogiat täieliku andmebaasi dubleerimisega, siis esmapilgul jääb see paindlikkuse osas pisut alla täielikult rakendatud hädaabivõimekusele. Eriti puudutab see andmestike vahelise ühenduse loomise korraldamist. Näiteks H710 mudelis on võimalik node'id paigutada kuni 100 meetri kaugusele, kasutades mitte just odavaid aktiivseid optilisi InfiniBand kaableid. Kuid isegi kui võrrelda tavalise sünkroonse replikatsiooni rakendusega teistelt tarnijatelt, kasutades kergesti kätte saadavat FibreChannel'i, isegi suuremate vahemaade puhul, osutub AccelStori lahendus odavamaks ja lihtsamaks installatsiooniks/haldamiseks, kuna virtuaalsete andmete dubleerijate paigaldamine ja/või tarkvaraga integreerimine ei ole alati põhimõtteliselt võimalik. Pluss, ärgem unustagem, et AccelStori lahendused on All Flash maatriksid, mille jõudlus ületab klassikaliste SSD-only andmebaaside omadusi.
Kasutades AccelStori tehnoloogiat Nothing Shared, on tõeliselt võimalik saavutada salvestussüsteemi kättesaadavus 99,9999% tasemel mõistlikku hinda. Koos lahenduse kõrge usaldusväärsusega, sealhulgas kahe andmekopeeringu kasutamise tõttu, ja muljetavaldava jõudlusega tänu patenteeritud algoritmidele. , lahendused on suurepärased kandidaadid kaasaegse andakeskuse ülesehitamise võtmepositsioonidele.
Allikas: habr.com
