Ma az IT-infrastruktúrában, a virtualizáció elterjedt használatával, az adattároló rendszerek alkotják a középpontot, amely az összes virtuális gépet tárolja. Ennek az egységnek a meghibásodása teljesen megállíthatja a számítástechnikai központ működését. Bár a szervereszközök jelentős része valamilyen formában „alapértelmezésként” rendelkezik hibatűrő képességgel, éppen az adattárolók különleges szerepe miatt a kettős igényeknek megfelelő életképességgel szemben fokozott követelményeket támasztanak.
A legjobban működő hibatűrési módszer az IT-ben a több példányú berendezések és szoftverek használata (a legegyszerűbb esetben – a duplikálás). Természetesen az adattárolót teljes egészében lehet duplikálni. A katasztrófa-helyreállítás esetében pontosan ez a megközelítés alkalmazható. De nem minden cég engedheti meg magának az ilyen megoldást. Nemcsak a duplázott berendezések költségeiről van szó, hanem egyéb költségekről is, amelyek a hasonló megoldás megszervezésével és további fenntartásával kapcsolatosak.
Azonban a berendezések duplikálhatósága nem zárja ki annak szükségességét, hogy biztosítsuk a hibatűrést a komponensek szintjén is. Különösképpen az adattárolók esetében tápellátás, hűtőmodulok, tárolók és természetesen vezérlők szinten alkalmaznak tartalékot. Mindez már régóta mindennapi dologgá vált. Nehéz olyan adattárolót találni, amely ne használná az ilyen tervezést. itt – nem kivétel. De ebben a cikkben szeretnénk beszélni arról, ami elsőre nem szembetűnő, és amely elsősorban a rendszer általános hibatűrésének növelésére összpontosít.
Hűtőmodulok
Nagyon gyakran a 2U-3U házakkal kombinált modulokat használnak, amelyek egyesítik a tápblokkokat és ventilátorokat. Egyrészt ez kényelmes, mivel csak egy blokkot kell karbantartani. Másrészt, ha a hűtőrendszer meghibásodik, a tápegység kényszerűen kikapcsolhat, hogy elkerülje a túlmelegedést. És úgy tűnik, hogy nem éppen kritikus helyzet alakul ki, de a hibatűrő rendszert tehát nem érdemes még sérülékenyebbé tenni.
A hűtés a Qsan tárolórendszerében külön modulok formájában van megvalósítva, amelyek „hot-swappable” (meleg csere) funkcióval rendelkeznek, függetlenül az tápegységektől. Magukban a tápegységekben is vannak ventillátorok, amelyek a tápok hűtésére szolgálnak. A hűtőmodul két független ventillátort tartalmaz, amelyek biztosítják egymás működését. Az ilyen modulokból a tárolórendszerben kettő található: jobbra és balra – az összes komponens hatékony hűtése érdekében. Ha az egyik ventillátor meghibásodik, az összes többi automatikusan növeli a fordulatszámát az így keletkező légáramlás-hiány kompenzálása érdekében. Ezért a ventillátor meghibásodása nem jár a teljes eszköz túlmelegedésének kockázatával.
A bővítőpolcok csatlakozási topológiája
Klasszikus csatlakoztatási séma a tárolórendszerhez egy ún. "kaszkád" topológiát jelent. Ebben az esetben a bővítőpolcok és a tárolórendszer megfelelő vezérlői egyetlen SAS kábellel kapcsolódnak egymáshoz. Ez összesen 2 kábelt jelent egy kétvezérlős rendszer esetén. Ha szükséges a második csatlakoztatása, azt ugyanezen a módon az első bővítőpolchoz csatlakoztatják. És így tovább. Ennek a topológiának az előnye a berendezés egyszerű megvalósítása. A hátránya pedig bizonyos sebezhetőség a SAS lánc váratlan megszakításával szemben, amely a nem összekapcsolt tárolórendszerhez és bővítőpolcokhoz tartozó vezérlők meghibásodásából vagy az egyik bővítőpolc áramtalanításából adódhat. Ennek eredményeként az elérhetőség elveszíthetjük a tárolók egy része és lehetséges a RAID csoport szétesése, ha az „el van nyújtva” több ház között.
A Qsan rendelkezik védelemmel a vezérlők keresztirányú meghibásodása ellen, mivel a vezérlők belső logikai kapcsolattal vannak összekötve a tárolórendszer hátlapján. Azaz a tárolórendszer vezérlője nemcsak a közvetlenül csatlakoztatott JBOD vezérlőt látja, hanem a „szomszéd” vezérlőt is egy speciális linken keresztül a hátlapon. Így, ha ilyen helyzet áll elő, és senki nem húzza ki fizikailag a SAS kábelt a tárolórendszer és a bővítőpolc között, akkor a hozzáférés az összes tárolóhoz megmarad.
A SAS lánc megszakadása ellen, például a bővítőpolc áramtalanítása miatt, általában másik csatlakozási topológiát alkalmaznak – fordított kaszkádot. Ebben az esetben a tárolórendszer közvetlenül az első és az utolsó bővítőpolchoz csatlakozik a láncban, így a tárolókhoz mintha két oldalról érne el.
Ha erősebb védelmet szeretnél, akkor nagyobb léptékű konfigurációkat építhetsz, például fastruktúrák alkalmazásával. Vagy bonyolíthatod is a fent említett topológiák kombinálásával. Ez a nagy számú SAS csatlakozónak köszönhető az eszközökön (minden tárolóvezérlőn 2, és minden JBOD vezérlőn 5), amelyek automatikusan határozzák meg a bemeneti/kimeneti működési módokat. A legfontosabb, hogy az adminisztrátor ne zavarodjon össze. A tárolórendszer pedig képes lesz a konfigurációt helyesen beállítani.
Gyors újraépítés
A rendszerben elérhető „forró” cserehelyettesítő lemezek (hot spare) jelentősen növelik az információk tárolásának megbízhatóságát. Azonban az, hogy ilyen lemezeket rendeltek ki, még nem jelenti az abszolút védelmet. A helyreállítási folyamat (újraépítés) meglehetősen időigényes és gyakran hosszú időt vesz igénybe. Az időigényesség abból adódik, hogy a hozzáférés a fő adatokhoz folyamatosan tart. Azaz a rendszer a folyamatban végzi a munkáját, és egyúttal másolnia kell az adatokat az új lemezre. Az újraépítés időtartama közvetlenül függ a tároló kapacitásától és sebességétől. Mivel a rendszer nem tud a lemezek ténylegesen használt teréről, az újraépítés során egyszerűen mindent másol: blokk blokk után.
Ennek eredményeként egy modern, 10+ TB nagy kapacitású lemez helyreállítása a tárolórendszeren komoly terhelés mellett könnyen egy hétnél is tovább tarthat. Azt is figyelembe kell venni, hogy az újraépítés során jelentősen növekszik a többi tároló meghibásodásának valószínűsége a megnövekedett terhelés miatt. Ez már komoly veszélyt jelenthet például RAID5 használata esetén.
A probléma megoldására sok tárolórendszer-fejlesztő foglalkozott a helyreállítási folyamat felgyorsításával. Különböző megközelítések alkalmazhatók erre, de a lényeg az, hogy az újraépítés során csak a ténylegesen használt blokkok másolása történik. A Qsan sem maradt ki ebből a problémából. Ennek a gyártónak a tárolórendszereinél az opció aktiválásával a rendszer nyomon követi a rendelkezésre álló blokkokat, így a lemez meghibásodása esetén képes csak azokat másolni az új tárolóra.
A Gyors újraépítés opció alapértelmezetten nincs engedélyezve új kötetek létrehozásakor, mivel használata hatással van a teljesítményre, különösen véletlenszerű írási műveletek során, mert:
- Nyilvánosan kell nyomon követni a blokkbejegyzéseket;
- Újraépítéskor nem történik meg a paritásellenőrzési összegek újraszámítása a szabad területre, így, ha új bejegyzést szeretnénk létrehozni ezen a területen, először "kezdeményezni" kell azt.
Ezért nem ajánlott a Fast Rebuild használata olyan kötetek esetén, például nagy terhelésű adatbázisokkal vagy videómegfigyelő rendszerekkel, ahol a kötet végül 100%-ban tele lesz. Ellenben fájl- vagy levelezőszerverek esetében ez a lehetőség nagyon hasznos lesz.
Összegzésként
Minden tárolórendszer gyártója azt feltételezi, hogy eszközei megbízhatóak. Ha nincsenek súlyos hibák az eszközök fejlesztése során, valamint a termelés és a tesztelés során nem fojtják el a költségeket, akkor általában egyet lehet érteni a gyártóval. Ugyanakkor fontos megérteni:
- a tárolórendszer alapvető hibabiztossága elsősorban azt jelenti, hogy a hibás komponens(ek) esetén is folytathatjuk az adatokhoz való hozzáférést;
- a hibabiztosság további opciói (például a fenti példák szerint) a hibák egyes fajtáinak kiküszöbölésére és az adatokhoz való hozzáférés esélyeinek növelésére szolgálnak;
- Sajnos 100%-os megbízhatóság nem létezik. De hogy a lehető legközelebb kerüljünk hozzá, a legtöbb értelmes tárolórendszer gyártó (köztük a ) maximális erőfeszítéseket tesz termékeik folyamatos fejlesztésére mind hardver, mind szoftver szempontjából. Nem szabad elfelejteni, hogy a tárolórendszerek abszolút megbízhatósága nem helyettesíti a biztonsági mentések, a világos és letesztelt katasztrófa-helyreállítási tervek és a gyártó operatív műszaki támogatásának meglétét.
Ma az IT-infrastruktúrában, a virtualizáció széleskörű használatával, az adattárolási rendszerek a magot képezik, amelyek minden virtuális gépet tárolnak.
Forrás: habr.com
