Stockage modulaire et degrés de liberté JBOD

Lorsqu'une entreprise fonctionne avec des données volumineuses, l'unité de stockage ne devient pas un seul disque, mais un ensemble de disques, leur combinaison, un agrégat du volume requis. Et il doit être géré comme une entité intégrale. La logique de mise à l'échelle du stockage avec des agrégats de gros blocs est bien décrite à l'aide de l'exemple de JBOD - à la fois comme format de combinaison de disques et comme périphérique physique.

Vous pouvez faire évoluer l'infrastructure de disque non seulement « vers le haut » en mettant en cascade des JBOD, mais également « vers l'intérieur » en utilisant divers scénarios de remplissage. Voyons comment cela fonctionne en utilisant le Western Digital Ultastar Data60 comme exemple.

À propos du remplissage

JBOD est une classe distincte d'équipements de serveur pour le placement dense de disques, avec un accès multicanal par les hôtes de gestion via SAS. Les fabricants de JBOD les vendent sous forme de disques vides, partiellement ou complètement obstrués, selon votre choix. Remplir progressivement le stockage avec des disques à mesure que la demande augmente vous permet de répartir les coûts d'investissement dans le temps. Il est rentable d'acheter du JBOD avec les 60 disques de Western Digital - c'est beaucoup moins cher. Mais vous pouvez aussi en prendre un partiellement rempli : la configuration minimale de l'Ultastar Data60 est de 24 disques.

Pourquoi 24 ? La réponse est simple : l'aérodynamique. Le « étalon-or » JBOD 4U / 60 x 3.5 » s'est implanté dans l'industrie pour des raisons pratiques : taille raisonnable de l'appareil, accès, bon refroidissement. 60 disques sont disposés en 5 rangées de 12 disques durs chacune. Des rangées partiellement remplies ou un manque de disques dans le JBOD (par exemple, une seule rangée) entraînent une mauvaise dissipation de la chaleur, voire un flux d'air inversé dans le canal central - une caractéristique de conception de l'Ultastar Data60, sa particularité.

Dans ses JBOD, WD utilise la technologie de soufflage à disque ArcticFlow, soigneusement modélisée et vérifiée. Tout pour les disques durs : pour leurs performances, leur capacité de survie et la sécurité des données.

L'essence d'ArcticFlow se résume à la formation de deux flux d'air indépendants à l'aide de ventilateurs : celui avant refroidit les rangées de disques avant, et l'air entrant par le couloir d'air interne profondément enfoncé dans le boîtier est utilisé pour souffler les disques dans le JBOD arrière. zone.

Il est clair pourquoi, pour qu’ArcticFlow fonctionne efficacement, il est nécessaire de veiller à ce que les compartiments vides soient remplis. Dans une configuration minimale de 24 disques, la disposition dans l'Ultastar Data60 doit commencer par la zone arrière.

Dans une configuration à 12 disques, sans rencontrer la résistance que créerait une disposition à deux rangées, le flux d'air sortant du JBOD revient à travers la zone avant et dans le système de refroidissement.

Il existe un moyen d’améliorer la situation – nous y reviendrons plus tard.

À propos de l’hybridité

Il vaut la peine d’accepter immédiatement comme axiome que le but de JBOD est le stockage de données à grande échelle. La conclusion est la suivante : nous l’utilisons pour une population d’appareils homogènes. Dans le but d’atteindre à terme le volume de rangement design, en remplissant tous les compartiments.

Et les SSD ? La meilleure (et correcte) solution consiste à créer un stockage hautes performances distinct sur JBOF. Les transistors y sont plus à l'aise. Dans le même temps, Ultastar Data60 permet l'installation de lecteurs flash. Avant de commencer l'hybridation JBOD, vous devez d'abord peser les avantages - choisissez un SSD dans la liste des compatibles (contrairement au disque dur, la situation avec le support SSD est pleine de nuances). Vous devrez également dépenser de l'argent pour monter des disques de 2,5 pouces dans des baies de 3,5 pouces.

Les périphériques SSD uniques doivent être situés dans la zone JBOD arrière, fermant les compartiments inutilisés avec des bouchons spéciaux - Drive Blanks. Cela bloque la libre circulation de l’air de refroidissement pour, comme indiqué ci-dessus, l’empêcher de recirculer.

Un maximum de 24 SSD peuvent être installés dans le châssis Ultastar Data60. Dans tous les cas, ce doivent être les dernières rangées de la zone arrière.

Pourquoi 24 ? La dissipation thermique des disques SSD est supérieure à celle des caractéristiques similaires des disques durs. Pour cette raison, une disposition à plusieurs rangées de disques avec différents types de supports ne sera pas efficacement exploitée par ArcticFlow. Et la dissipation thermique deviendra un facteur de risque pour le fonctionnement du JBOD.

Il convient de noter ici qu'en utilisant des Drive Blanks, vous pouvez réduire l'effet de la recirculation de l'air chaud. Une configuration JBOD avec 12 disques durs refroidira mieux si les compartiments vides sont recouverts de bouchons. Le fabricant n'a pas dit un mot sur une telle astuce, mais le droit d'expérimenter nous appartient toujours. À propos, WD n'interdit pas le remplissage de 12 disques, bien qu'il ne le recommande pas.

Conclusions pratiques

Même une connaissance superficielle de l'aérodynamique du JBOD donne à penser que pour un fonctionnement fiable du stockage, il est préférable de s'appuyer sur l'expérience et les recommandations du développeur. Les processus se déroulant à l’intérieur de la cage de disque nécessitent des recherches fondamentales. Négliger les connaissances acquises est semé d'embûches, qui sont sensibles dans tous les sens du terme pour des volumes de stockage de plusieurs centaines de téraoctets.

On sait comment sont rédigés les règlements militaires. Quelque chose de similaire se produit avec l'architecture JBOD. Si les solutions du passé récent souffraient d'une disposition dans laquelle la partie d'interface se trouvait dans la zone « échappement », soufflée à l'air chaud, aujourd'hui l'Ultastar Data60 s'affranchit de cet inconvénient. Toutes les autres découvertes en matière de design ne sont qu'un miracle technologique. C’est ainsi qu’il faut le traiter.

Source: habr.com