Կրճատեք պարապուրդի ռիսկերը Shared Nothing ճարտարապետության միջոցով

Տվյալների պահպանման համակարգերում անսարքության հանդուրժողականության թեման միշտ արդիական է, քանի որ մեր դարաշրջանում, որտեղ տարածված է վիրտուալացման և ռեսուրսների համախմբումը, պահեստավորման համակարգերը այն օղակն են, որի ձախողումը կհանգեցնի ոչ միայն սովորական վթարի, այլև ծառայությունների երկարաժամկետ դադարեցմանը: Հետեւաբար, ժամանակակից պահեստավորման համակարգերը պարունակում են բազմաթիվ կրկնօրինակ բաղադրիչներ (նույնիսկ կարգավորիչներ): Բայց արդյոք նման պաշտպանությունը բավարա՞ր է։

Բացարձակապես բոլոր վաճառողները, երբ թվարկում են պահեստավորման համակարգերի բնութագրերը, միշտ նշում են իրենց լուծումների անսարքության բարձր հանդուրժողականությունը՝ միշտ ավելացնելով «առանց խափանման մեկ կետի» տերմինը: Եկեք ավելի սերտ նայենք տիպիկ պահեստավորման համակարգին: Սպասարկման ժամանակ խափանումներից խուսափելու համար պահեստավորման համակարգը կրկնօրինակում է սնուցման աղբյուրները, հովացման մոդուլները, մուտքային/ելքային պորտերը, կրիչները (նկատի ունենք RAID) և, իհարկե, կարգավորիչները: Եթե ​​ուշադիր նայեք այս ճարտարապետությանը, ապա կնկատեք ձախողման առնվազն երկու պոտենցիալ կետ, որոնք համեստորեն լռում են.

1. Մեկ հետևի ինքնաթիռի առկայությունը
2. Ունենալով տվյալների մեկ օրինակ

Հետին ինքնաթիռը տեխնիկապես բարդ սարք է, որը արտադրության ընթացքում պետք է լուրջ փորձարկում անցնի։ Եվ, հետևաբար, կան չափազանց հազվադեպ դեպքեր, երբ այն ամբողջովին ձախողվում է: Այնուամենայնիվ, նույնիսկ մասնակի խնդիրների դեպքում, ինչպիսին է սկավառակի չգործող բնիկը, այն պետք է փոխարինվի պահեստավորման համակարգի ամբողջական անջատմամբ:

Տվյալների բազմաթիվ պատճենների ստեղծումը նույնպես առաջին հայացքից խնդիր չէ: Օրինակ՝ պահեստավորման համակարգերում Clone ֆունկցիոնալությունը, որը թույլ է տալիս որոշակի պարբերականությամբ թարմացնել տվյալների ամբողջական պատճենը, բավականին տարածված է: Այնուամենայնիվ, նույն հետնախաղի հետ կապված խնդիրների դեպքում պատճենը նույնքան անհասանելի կլինի, որքան բնօրինակը:

Այս թերությունները հաղթահարելու բոլորովին ակնհայտ լուծումը կրկնօրինակումն է մեկ այլ պահեստավորման համակարգին: Եթե ​​մենք փակենք մեր աչքերը սարքավորումների արժեքի ակնկալվող կրկնապատկման վրա (մենք դեռ ենթադրում ենք, որ մարդիկ, ովքեր ընտրում են նման որոշումը, համարժեք մտածեն և նախօրոք ընդունեն այս փաստը), դեռ կլինեն հնարավոր ծախսեր լիցենզիաների տեսքով կրկնօրինակման կազմակերպման համար, լրացուցիչ: ծրագրային ապահովման և ապարատային. Եվ ամենակարևորը, ձեզ հարկավոր կլինի ինչ-որ կերպ ապահովել կրկնվող տվյալների հետևողականությունը: Նրանք. կառուցել պահեստավորման վիրտուալիզատոր/vSAN/ և այլն, որը նույնպես պահանջում է գումար և ժամանակային ռեսուրսներ:

AccelStor Բարձր հասանելիության մեր համակարգերը ստեղծելիս մենք նպատակ ենք դրել ձերբազատվել վերը նշված թերություններից։ Այսպես հայտնվեց Shared Nothing տեխնոլոգիայի մեկնաբանությունը, որը թարգմանաբար նշանակում է «առանց ընդհանուր սարքերի օգտագործման»:

Հայեցակարգ Համօգտագործված ոչինչ ճարտարապետությունը ներկայացնում է երկու անկախ հանգույցների (կարգավորիչների) օգտագործումը, որոնցից յուրաքանչյուրն ունի իր տվյալների հավաքածուն: Սինխրոն կրկնօրինակումը տեղի է ունենում հանգույցների միջև InfiniBand 56G ինտերֆեյսի միջոցով, որը լիովին թափանցիկ է պահեստավորման համակարգի վերևում աշխատող ծրագրաշարի համար: Արդյունքում պահեստավորման վիրտուալիզատորների, ծրագրային գործակալների և այլնի օգտագործումը չի պահանջվում:

Ֆիզիկապես, AccelStor-ի երկու հանգույցների լուծումը կարող է իրականացվել երկու մոդելով.

• H510 — հիմնված է Twin սերվերների վրա 2U դեպքում, եթե պահանջվում է չափավոր կատարում և մինչև 22 ՏԲ հզորություն;
• H710 — հիմնված անհատական ​​2U սերվերների վրա, եթե պահանջվում է բարձր կատարողականություն և մեծ հզորություն (մինչև 57 ՏԲ):

Model H510 հիմնված Twin սերվերի վրա

Մոդել H710՝ հիմնված անհատական ​​սերվերների վրա

Տարբեր ձևի գործոնների օգտագործումը պայմանավորված է տարբեր թվով SSD-ների անհրաժեշտությամբ՝ որոշակի ծավալի և կատարողականության հասնելու համար: Բացի այդ, Twin պլատֆորմը ավելի էժան է և թույլ է տալիս առաջարկել ավելի մատչելի լուծումներ, թեև որոշակի պայմանական «թերություն» ունենալով մեկ հետնամասի տեսքով: Մնացած ամեն ինչ, ներառյալ գործառնական սկզբունքները, լիովին նույնական են երկու մոդելների համար:

Յուրաքանչյուր հանգույցի համար տվյալների հավաքածուն ունի երկու խումբ FlexiRemap, գումարած 2 տաք պահեստամաս: Յուրաքանչյուր խումբ կարողանում է դիմակայել մեկ SSD-ի ձախողմանը: Բոլոր մուտքային հարցումները՝ համապատասխան հանգույց գրանցելու համար գաղափարախոսություն FlexiRemap-ը վերակառուցում է 4 ԿԲ բլոկները հաջորդական շղթաների մեջ, որոնք այնուհետև գրվում են SSD-ի վրա՝ նրանց համար առավել հարմարավետ ռեժիմով (հաջորդական ձայնագրում): Ավելին, հյուրընկալողը ստանում է ձայնագրման հաստատում միայն այն բանից հետո, երբ տվյալները ֆիզիկապես տեղադրվեն SSD-ում, այսինքն. առանց RAM-ի քեշավորման: Արդյունքը շատ տպավորիչ է մինչև 600K IOPS գրելու և 1M+ IOPS ընթերցման (մոդել H710):

Ինչպես նշվեց ավելի վաղ, տվյալների հավաքածուները համաժամացվում են իրական ժամանակում InfiniBand 56G ինտերֆեյսի միջոցով, որն ունի բարձր թողունակություն և ցածր ուշացում: Փոքր փաթեթներ փոխանցելիս կապի ալիքը առավելագույնս արդյունավետ օգտագործելու համար: Որովհետեւ Կա միայն մեկ կապի ալիք, հատուկ 1 ԳբԷ հղումն օգտագործվում է սրտի հաճախության լրացուցիչ ստուգման համար: Դրա միջոցով փոխանցվում է միայն սրտի բաբախյունը, ուստի արագության բնութագրերի պահանջներ չկան:

Համակարգի հզորության ավելացման դեպքում (մինչև 400+ՏԲ) շնորհիվ ընդարձակման դարակներ նրանք նաև զույգերով միացված են՝ պահպանելու «ձախողման ոչ մի կետ» հայեցակարգը:

Լրացուցիչ տվյալների պաշտպանության համար (բացի այն հանգամանքից, որ AccelStor-ն արդեն ունի երկու օրինակ), օգտագործվում է հատուկ վարքագծի ալգորիթմ ցանկացած SSD-ի խափանման դեպքում։ Եթե ​​SSD-ը ձախողվի, հանգույցը կսկսի տվյալների վերակառուցումը տաք պահեստային կրիչներից մեկի վրա: FlexiRemap խումբը, որը գտնվում է դեգրադացված վիճակում, կանցնի միայն կարդալու ռեժիմի: Սա արվում է պահուստային սկավառակի վրա գրելու և վերակառուցման գործողությունների միջև միջամտությունը վերացնելու համար, ինչը, ի վերջո, արագացնում է վերականգնման գործընթացը և նվազեցնում համակարգը պոտենցիալ խոցելի լինելու ժամանակը: Վերակառուցման ավարտից հետո հանգույցը վերադառնում է սովորական կարդալու-գրելու ռեժիմին:

Իհարկե, ինչպես մյուս համակարգերը, վերակառուցման ընթացքում ընդհանուր կատարումը նվազում է (ի վերջո, FlexiRemap խմբերից մեկը չի աշխատում ձայնագրման համար): Սակայն վերականգնման գործընթացն ինքնին տեղի է ունենում հնարավորինս արագ, ինչը տարբերում է AccelStor համակարգերը այլ վաճառողների լուծումներից:

Nothing Shared ճարտարապետության տեխնոլոգիայի մեկ այլ օգտակար հատկություն հանգույցների գործարկումն է այսպես կոչված իսկական ակտիվ-ակտիվ ռեժիմում: Ի տարբերություն «դասական» ճարտարապետության, որտեղ միայն մեկ վերահսկիչ ունի որոշակի ծավալ/ավազան, իսկ երկրորդը պարզապես կատարում է I/O գործողություններ համակարգերում։ AccelStor յուրաքանչյուր հանգույց աշխատում է իր տվյալների հավաքածուով և հարցումներ չի փոխանցում իր «հարևանին»: Արդյունքում, համակարգի ընդհանուր կատարումը բարելավվում է հանգույցների կողմից I/O հարցումների զուգահեռ մշակման և կրիչներ մուտքի շնորհիվ: Գործնականում չկա նաև ձախողում, քանի որ ձախողման դեպքում ծավալների կառավարումը այլ հանգույց տեղափոխելու կարիք պարզապես չկա:

Եթե ​​համեմատենք Nothing Shared ճարտարապետության տեխնոլոգիան լիարժեք պահեստավորման համակարգի կրկնօրինակման հետ, ապա, առաջին հայացքից, այն փոքր-ինչ զիջում է ճկունության մեջ աղետների վերականգնման ամբողջական իրականացմանը: Սա հատկապես ճիշտ է պահեստավորման համակարգերի միջև կապի գիծ կազմակերպելու համար: Այսպիսով, H710 մոդելում հնարավոր է հանգույցներ տարածել մինչև 100 մ հեռավորության վրա՝ ոչ շատ էժան InfiniBand ակտիվ օպտիկական մալուխների միջոցով։ Բայց նույնիսկ եթե համեմատենք այլ մատակարարների կողմից հասանելի FibreChannel-ի միջոցով համաժամանակյա վերարտադրության սովորական իրականացման հետ, նույնիսկ ավելի երկար հեռավորությունների վրա, AccelStor-ի լուծումն ավելի էժան և հեշտ կլինի տեղադրել/գործել, քանի որ կարիք չկա պահեստավորման վիրտուալիզատորներ տեղադրելու և/կամ ծրագրային ապահովման հետ ինտեգրվելու (ինչը սկզբունքորեն միշտ չէ, որ հնարավոր է): Բացի այդ, մի մոռացեք, որ AccelStor լուծումները բոլոր Flash զանգվածներն են, որոնց կատարողականը ավելի բարձր է, քան «դասական» պահեստավորման համակարգերը միայն SSD-ով:

AccelStor-ի Nothing Shared ճարտարապետությունն օգտագործելիս հնարավոր է հասնել 99.9999% պահեստավորման համակարգի հասանելիության՝ շատ ողջամիտ գնով: Լուծման բարձր հուսալիության հետ մեկտեղ, ներառյալ տվյալների երկու օրինակների օգտագործումը և տպավորիչ կատարողականությունը սեփականության ալգորիթմների շնորհիվ FlexiRemap, լուծումներ ից AccelStor գերազանց թեկնածուներ են առանցքային պաշտոնների համար ժամանակակից տվյալների կենտրոն կառուցելիս:

Source: www.habr.com