Quando un'azienda gestisce grandi volumi di dati, l'unità di archiviazione diventa un insieme di dischi piuttosto che un singolo disco, una raccolta che forma l'aggregato necessario. E deve essere gestita come un'entità unitaria. La logica di scalabilità dell'archiviazione tramite aggregati di grandi dimensioni è ben descritta dall'esempio JBOD — sia come formato di unione dei dischi che come dispositivo fisico.
È possibile scalare l'infrastruttura di archiviazione non solo «in alto», cascando i JBOD, ma anche «in dentro», utilizzando vari scenari di riempimento. Come funziona, lo analizzeremo con l'esempio del Western Digital Ultastar Data60.
Sul riempimento
JBOD è una categoria separata di hardware per server progettata per una densità elevata di dischi, con accesso multi-canale a essi da parte di host di gestione tramite SAS. I produttori di JBOD li vendono vuoti, parzialmente o completamente riempiti, a seconda delle preferenze. Il riempimento graduale degli storage con dischi — in base all'aumento delle esigenze — consente di diffondere i costi di capitale nel tempo. Con Western Digital, è vantaggioso acquistare un JBOD con tutti e 60 i dischi — risulta decisamente più economico. Ma è possibile anche optare per una configurazione parzialmente riempita: la configurazione minima dell'Ultastar Data60 consiste in 24 unità di archiviazione.
Perché 24? La risposta è semplice: aerodinamica. Il "gold standard" JBOD 4U / 60 x 3,5" si è affermato nell'industria per motivi pratici: dimensioni ragionevoli del dispositivo, organizzazione dell'accesso e buona ventilazione. 60 dischi sono disposti in 5 file da 12 HDD ciascuna. L'assemblaggio parziale delle file o la mancanza di dischi nel JBOD (ad esempio, solo una fila) porta a un peggioramento della dissipazione del calore o addirittura a un'inversione del flusso d'aria nel canale centrale, una caratteristica costruttiva del Ultastar Data60, il suo tratto distintivo.
Nei suoi JBOD, WD utilizza la tecnologia di raffreddamento dei dischi ArcticFlow, attentamente modellata e calibrata. Tutto è pensato per gli HDD: per le loro prestazioni, longevità e integrità dei dati.
L'essenza di ArcticFlow consiste nella creazione, attraverso le ventole, di due flussi d'aria indipendenti: quello frontale raffredda le file anteriori di dispositivi, mentre l'aria che entra attraverso il corridoio interno viene utilizzata per raffreddare i dischi nella parte posteriore del JBOD.
È chiaro perché per un funzionamento efficace di ArcticFlow sia necessario monitorare il riempimento degli spazi vuoti. Nella configurazione minima di 24 dischi, il posizionamento nell'Ultastar Data60 deve partire dalla zona posteriore.
Nella configurazione con 12 unità, senza l'opposizione che dovrebbe creare un layout a due file, il flusso d'aria in uscita dal JBOD torna attraverso la zona frontale nel sistema di raffreddamento.
Esiste un modo per migliorare la situazione - ne parleremo dopo.
Sulla hybridità
È importante accettare fin da subito, come un assioma, che lo scopo del JBOD è lo storage scalabile dei dati. Da ciò deriva: usiamolo per popolare dispositivi omogenei. Con l'obiettivo di raggiungere nel tempo il volume di storage progettato, riempiendo tutti gli scomparti.
E gli SSD? La soluzione migliore (e corretta) è costruire un'unità di archiviazione ad alte prestazioni separata su JBOF. Gli SSD si adattano meglio. Tuttavia, l'Ultastar Data60 consente anche l'installazione di unità flash. Prima di procedere con la ibridazione JBOD, è importante valutare i pro e i contro e scegliere SSD dalla lista di compatibilità (a differenza degli HDD, il supporto degli SSD presenta molte sfide). Sarà necessario anche investire in supporti per dischi da 2,5 pollici in alloggiamenti da 3,5 pollici.
Gli SSD singoli devono essere posizionati nella zona posteriore del JBOD, coprendo gli alloggiamenti non utilizzati con tappi speciali — Drive Blanks. Questo blocca il flusso d'aria di raffreddamento libero, per prevenire, come detto sopra, la sua ricircolazione.
È consentita l'installazione di un massimo di 24 unità SSD nel telaio Ultastar Data60. In ogni caso, devono trovarsi nell'ultima fila della zona posteriore.
Perché 24? L'emissione di calore degli SSD è superiore a quella degli HDD, per questo motivo una disposizione multi-dispositivo con diverse tipologie di supporto non sarà efficiente nel raffreddamento con ArcticFlow. E lo smaltimento del calore diventerà un fattore di rischio per l'operatività del JBOD.
È opportuno notare che con l'uso dei Drive Blanks si può ridurre l'effetto di ricircolo dell'aria calda. La configurazione JBOD con 12 HDD verrà raffreddata meglio se gli scomparti vuoti vengono chiusi con i tappi. Il produttore non ha menzionato questo trucco, ma la libertà di sperimentare è sempre nostra. A proposito, WD non vieta il riempimento di 12 dischi, anche se non lo consiglia.
Conclusioni pratiche
Anche una conoscenza superficiale dell'aerodinamica del JBOD fornisce un'idea che per il funzionamento affidabile dello storage è meglio fare affidamento sull'esperienza e le raccomandazioni del produttore. I processi che avvengono all'interno del cassetto dei dischi richiedono ricerche fondamentali. Ignorare le conoscenze acquisite può portare a problemi che, su volumi di stoccaggio di centinaia di terabyte, sono sensibili in tutti i sensi.
È noto come vengano redatti i regolamenti militari. Qualcosa di simile accade anche con l'architettura JBOD. Se in passato le soluzioni soffrivano di un design in cui la parte di interfaccia si trovava nella zona di «uscita», esposta all'aria calda, oggi Ultastar Data60 è privo di questo difetto. Tutte le altre idee progettuali sono semplicemente un miracolo tecnologico. È giusto avere questo approccio.
Fonte: habr.com
