RAID algoritmoak 1987an aurkeztu ziren jendaurrean. Gaur egun, informazio biltegiratze arloan datuak babesteko eta bizkortzeko teknologiarik ezagunena izaten jarraitzen dute. Baina IT teknologiaren aroa, 30 urteko muga gainditu duena, ez da heldutasuna, zahartzaroa baizik. Arrazoia aurrerapena da, ezinbestean aukera berriak ekartzen dituena. HDDak ez beste diskorik ia ez zegoen garaian, RAID algoritmoek biltegiratze-baliabideen erabilera eraginkorrena ahalbidetu zuten. Hala ere, SSDen etorrerarekin, egoera goitik behera aldatu da. Orain RAID egoera solidoko unitateekin lan egitean jada "loka" da haien errendimenduan. Hori dela eta, SSD abiadura-ezaugarrien potentzial osoa desblokeatzeko, haiekin lan egiteko ikuspegi guztiz desberdina besterik ez da beharrezkoa.
Funtzionamendu-printzipioetan HDD eta SSDen arteko desberdintasun nabariez gain, euskarri mota hauek ezaugarri garrantzitsu bat dute: edozein disko gogorrek edozein datu berridatzi dezake bloke bateko granularitatearekin (gaur egun 4KB-koa da gehienetan). SSDetarako, berridazketa prozesua askoz ere prozedura konplexuagoa da:
- Aldatutako datuak kokapen berrira kopiatzen dira. Kasu honetan, granulartasuna bloke bera da, baina hainbat orrialdez osatua eta 256KB - 4MB-ko tamaina duena. Horiek. 4KB bera aldatzean, beharrezkoa da, besteak beste, bloke bakarra osatzen duten ondoko orrialde guztiak kopiatzea.
- Markatu bloke "zaharrak" erabili gabe bezala, zabor-biltzaileak ezabatu ditzan.
Idazketa/gainidazketa sekuentziala SSDra
Idazketa/idazketa sekuentzialaren kasuan, SSDaren ezaugarri honek ez du garrantzi handirik bere errendimenduan, zeren eta blokeak gertu daude, eta zabor-biltzaileak bere lana nahiko ondo egiten du atzealdean. Baina bizitza errealean, eta are gehiago Enterprise segmentuan, datuetarako ausazko sarbidea erabiltzen da gehien SSDetarako. Eta datu hauek unitateetako ausazko kokapenetan idazten dira.
Zenbat eta datu gehiago idatzi SSDan, orduan eta zailagoa izango da zabor-biltzaileak lan egitea, zatiketa asko handitzen baita. Ondorioz, diskoa garbitzeko prozesuak "atzeko planoa" izateari uzten dion unea iristen da: SSDaren errendimendua nabarmen jaisten da, izan ere. zati garrantzitsu bat Zabor Biltzaileak hartzen du.
SSD-ko datu errealak eguneroko erabileran
Zabor-biltzailearen lanaren eragina irudikatzeko, diskoan grabatzeko moduaren arabera, proba errazenak egin ditzakezu: idazketa sekuentziala eta ausazkoa 4KB blokeetan 100GB disko batean. (Iturria – enpresa )
Idazketa sekuentziala errendimendua
Ausazko idazketa errendimendua
Probetan ikusten denez, errendimenduaren jaitsiera bi aldiz baino gehiago irits daiteke. Eta hau disko bakarra da. SSD bat RAID talde baten barruan erabiltzen denean, berridazketa eragiketen kopurua asko handitzen da parekidetasunarekin lan egiteagatik.
Oro har, SSD funtzionamenduaren ezaugarri hauek direla eta, idazketa anplifikazioa bezalako parametro bat dago. Hau da unitatean idatzitako datu kopuruaren eta ostalariak benetan bidalitako datuen arteko erlazioa. Eta RAID5 ezagunenarentzat koefiziente hau ~3.5 da.
Ondorioz, RAID klasikoa duten sistemek, funtsean, SSDak benetako abiaduraren % 10 baino ez dituzte erabiltzen eta errendimendu eskasean eskalatzen dute unitate kopurua dozena bat baino gehiagora igotzen denean.
Gainera, ohartzen gara gehiegizko idazketa-eragiketek SSDaren errendimendua murrizten ez ezik, baliabide infinitutik urrun ere murrizten dutela, eta, ondorioz, unitatearen bizitza laburtu egiten dute.
, hau da, AccelStor produktu guztien muina, SSDekin lan egiten denean RAID algoritmo klasikoen alternatiba gisa diseinatuta dago. Teknologiaren berritzailetasuna hainbat patente eta sariren bidez nabarmentzen da (Flash Memory Summit 2016-n barne), bai proba independenteen emaitzek (adibidez, SPC1).
bihotza Sarrerako idazketa-eskaera guztiak, batez ere ausazko motakoak, unitatearen ikuspuntutik idazketa-modu sekuentzialaren ahalik eta antzekoena den bloke multzo batean bihurtzean datza. Ondorioz, SSD-ra grabatzea haientzat modurik erosoenean gertatzen da, eta ondoriozko errendimenduak RAID klasikoa duen edozein sistema gainditzen du.
AccelStor sistemetako SSD guztiak FlexiRemap® bi talde simetrikotan banatzen dira. Taldearen tamaina modeloaren araberakoa da eta 5-11 disko bitartekoa da. Talde barruan akatsen tolerantziarako, parekotasuna RAID5-en antzera erabiltzen da. Bi taldeak batera erabiltzen dira biltegiratze espazio komun bat osatzeko. Beraz, ondoriozko akatsen tolerantzia bi taldez osatutako RAID50 array baten antzekoa izango da: sistemak gehienez bi SSDren porrota jasan dezake, baina FlexiRemap® talde bakoitzean bat baino gehiago ez.
Jasotzen diren idazketa-eskaera guztiak 4KB blokeetan banatzen dira, eta horiek round robin moduan idazten dira FlexiRemap® talde bietan. Aldi berean, sistemak etengabe jarraitzen du grabatutako blokeen eskaeraren jarraipena, aldatzen direnean antzeko blokeak elkarrengandik ahalik eta hurbilen grabatzen saiatzen da. Partekatzearen analogo birtual bat bihurtzen da, biltegiratze sistemen arabera adierazten bada. Kasu honetan, zabor-biltzailearen lana asko errazten da: azken finean, erabili gabeko blokeak beti egongo dira gertu.
Kontuan hartu behar da Lehiakideen produktuak ez bezala, ez dute erabiltzen sarrerako eskaerak cachean gordetzeko funtzionaltasuna kontrolagailuaren RAMan. Sarrerako datu-bloke guztiak berehala idazten dira SSDan. Ostalariak grabaketa arrakastatsuaren berrespena jasotzen du datuak unitateetan fisikoki jarri ondoren soilik. RAMak blokeak kokatzeko taulak soilik gordetzen ditu SSDean sarbidea azkartzeko eta hurrengo datu-blokea non idatzi behar den zehazteko. Noski, fidagarritasuna lortzeko, taula horien kopiak euskarrietan bertan kokatzen dira. Ondorioz, AccelStor sistemek ez dute bateria/kondentsadore moduan inolako cache-babesrik behar (hala ere, UPS batekin komunikatzeko gaitasuna eskuragarri dago energia-arazoak izanez gero itzaltze "leunean").
Grabaketa antolatzeko ikuspegi honi esker, zabor-biltzaileak atzeko planoan lan egin dezake unitateen abiadura nabarmen eragin gabe, eta horrek, azken finean, sistemaren barruan SSD-ren errendimenduaren % 90eraino erabil daiteke. Hau da, hain zuzen, AccelStor sistemetan IOPS tasa altuen arrazoia All Flash-ekin alderatuta, RAID algoritmoetan oinarritzen direnak.
FlexiRemap® teknologiaren beste ezaugarri garrantzitsu bat SSDetarako idazketa erredundanteen murrizketa nabarmena da. Horrela, AccelStor sistemen idazketa anplifikazio-faktorea 1.3 baino ez da, eta horrek, hizkuntza arruntera itzulita, diskoen iraupena RAID5-ekin alderatuta 2.5 aldiz baino gehiago handitzea dakar!
Sistemak SSDetan datuak jartzeko politikaren etengabeko jarraipenari esker, disko guztiak berdin higatzen dira. Planteamendu honek haien zerbitzu-bizitza aurreikusteko aukera ematen du eta administratzaileari grabazio-baliabidearen agortzeari buruzko seinalea aldez aurretik bidaltzeko.
Argi dago SSDek huts egin dezaketela. Kasu honetan, sistema berehala hasiko da ordezko disko beroetako batean berreraikitzen. Honek egoera degradatuan dagoen FlexiRemap® taldea irakurtzeko soilik bilakatzea eragiten du, eta idazketa-eskaera guztiak bigarren taldera bideratzen dira. Babes-mekanismo hau berreraikitze-eragiketa bizkortzeko eta talde bereko beste disko baten hutsegite probabilitatea murrizteko eskaintzen da. Ez da sekretua berreraikitzean talde bateko unitate guztiek karga areagotu egiten dutela ordezko beroan irakurtzeko, idazteko eta leheneratzeko eragiketen interferentziagatik. Horrek beste disko baten hutsegitearen probabilitatea handitzen du. Eta zenbat eta idazketa-eragiketa gehiago, orduan eta luzeagoa izango da berreraikitzeak.
Behin konponketa prozesua amaitu eta FlexiRemap® taldea normaltasunera itzuli denean, bi taldeen artean idazketa-baliabidean oker apur bat egongo da. Hori dela eta, lerrokatzeko, ondorengo idazketa-eragiketak maizago eroriko dira leheneratu taldean (noski, sistemaren azken errendimenduak asko jasaten ez duen moduan).
Ezin da balio batzuen gainetik RAID algoritmoetan oinarritutako All Flash sistemen errendimendua handitu (~ 280K IOPS@4K ausazko idazketa) cacheko sistema konplexuak erabiltzen badira ere. FlexiRemap® teknologiak, biltegiratze espazioa antolatzeko ikuspegi guztiz desberdinari esker, oztopo hori erraz gainditzen du, baina aldi berean SSDen bizitza iraupena hainbat aldiz handitzen du. Beraz, sistemak abantaila handiak dituzte All Flash array-en artean hainbat aldetan (IOPS/$, GB/$, TCO, ROI), eta bezeroen datu-zentroetako gako-postuetarako hautagai ezin hobeak dira baliabideak asko dituzten zereginak konpontzeko.
Iturria: www.habr.com
