{"id":30402,"date":"2019-10-31T21:35:21","date_gmt":"2019-10-31T18:35:21","guid":{"rendered":"https:\/\/prohoster.info\/blog\/flexiremap-protiv-raid\/"},"modified":"2019-10-31T21:35:21","modified_gmt":"2019-10-31T18:35:21","slug":"flexiremap-protiv-raid","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/prohoster.info\/it\/blog\/administrirovanie\/flexiremap-protiv-raid","title":{"rendered":"FlexiRemap\u00ae contro RAID","gt_translate_keys":[{"key":"rendered","format":"text"}]},"content":{"rendered":"<p>Gli algoritmi RAID sono stati presentati al pubblico nel lontano 1987. Fino ad oggi rimangono la tecnologia pi\u00f9 richiesta per la protezione e l'accelerazione dell'accesso ai dati nel campo dello storage. Tuttavia, l'et\u00e0 di una tecnologia IT che ha superato il traguardo dei 30 anni non indica tanto maturit\u00e0 quanto piuttosto vecchiaia. Il motivo \u00e8 il progresso, che porta inesorabilmente nuove opportunit\u00e0. In un'epoca in cui praticamente non esistevano altri dispositivi di archiviazione oltre agli HDD, gli algoritmi RAID permettevano di utilizzare in modo pi\u00f9 efficace le risorse di storage disponibili. Tuttavia, con l'arrivo degli SSD, la situazione \u00e8 cambiata radicalmente. Oggi, RAID, quando lavora con i dispositivi a stato solido, \u00e8 diventato un<\/p>\n<p><\/p>\n<p><img decoding=\"async\" alt=\"FlexiRemap\u00ae contro RAID\" src=\"\/wp-content\/uploads\/2019\/03\/1633250deaffc822dbd043caa229ea2b.png\" style=\"display:block;margin: 0 auto;\" \/><noindex><a rel=\"nofollow\" name=\"habracut\"><\/a><\/noindex><\/p>\n<p>Oltre alle evidenti differenze tra HDD e SSD nei principi di funzionamento, questi due tipi di supporti hanno un'altra caratteristica importante: qualsiasi disco rigido pu\u00f2 riscrivere qualsiasi dato con una granularit\u00e0 di un blocco (che attualmente \u00e8 per lo pi\u00f9 di 4KB). Per gli SSD, invece, il processo di riscrittura rappresenta una procedura molto pi\u00f9 complessa:<\/p>\n<p><\/p>\n<ul>\n<li>I dati modificati vengono copiati in una nuova posizione. In questo caso, la granularit\u00e0 \u00e8 lo stesso blocco, ma composto da pi\u00f9 pagine e con una dimensione di 256KB - 4MB. Vale a dire, se si modificano 4KB, \u00e8 necessario copiare anche tutte le pagine adiacenti che formano un blocco unico.<\/li>\n<li>I \"vecchi\" blocchi vengono contrassegnati come non utilizzati, in modo da poter essere sovrascritti dal raccoglitore di \"spazzatura\" (Garbage Collector).<\/li>\n<\/ul>\n<p><\/p>\n<p><img decoding=\"async\" alt=\"FlexiRemap\u00ae contro RAID\" src=\"\/wp-content\/uploads\/2019\/03\/79f6a2a9657171387121b00c956f9034.png\" style=\"display:block;margin: 0 auto;\" \/><\/p>\n<p><i>Scrittura\/riescrittura sequenziale su SSD<\/i><\/p>\n<p><\/p>\n<p>In caso di scrittura\/riescrittura sequenziale, questa particolarit\u00e0 del funzionamento degli SSD non ha un grande impatto sulle loro prestazioni, poich\u00e9 i blocchi sono adiacenti e il raccoglitore di \"spazzatura\" svolge bene il proprio lavoro in background. Tuttavia, nella vita reale, soprattutto nel segmento Enterprise, gli SSD sono spesso utilizzati per l'accesso casuale ai dati. E questi dati vengono scritti in posizioni casuali sui dispositivi.<\/p>\n<p><\/p>\n<p>Pi\u00f9 dati vengono scritti su un SSD, pi\u00f9 \u00e8 difficile per il Garbage Collector svolgere il proprio lavoro, poich\u00e9 la frammentazione aumenta notevolmente. Di conseguenza, arriva un momento in cui il processo di pulizia dell'unit\u00e0 smette di essere \"in background\": le prestazioni dell'SSD diminuiscono significativamente, poich\u00e9 una parte considerevole viene assorbita dal Garbage Collector.<\/p>\n<p><\/p>\n<p><img decoding=\"async\" alt=\"FlexiRemap\u00ae contro RAID\" src=\"\/wp-content\/uploads\/2019\/03\/3374a6b98f220f7c4e4ff75a04565c26.png\" style=\"display:block;margin: 0 auto;\" \/><\/p>\n<p><i>Posizione reale dei dati su SSD durante l'uso quotidiano<\/i><\/p>\n<p><\/p>\n<p>Per illustrare l'effetto dell'operato del Garbage Collector in relazione alla modalit\u00e0 di scrittura sull'unit\u00e0, \u00e8 possibile eseguire test semplici: scrittura sequenziale e casuale in blocchi da 4KB su un'unit\u00e0 da 100GB. (Fonte \u2013 azienda <noindex><a rel=\"nofollow\" href=\"http:\/\/www.micron.com\/~\/media\/documents\/products\/technical-marketing-brief\/brief_ssd_effect_data_placement_writes.pdf\">Micron<\/a><\/noindex>)<\/p>\n<p><\/p>\n<p><img decoding=\"async\" alt=\"FlexiRemap\u00ae contro RAID\" src=\"\/wp-content\/uploads\/2019\/03\/7e3b1f25dd27463d2c7b08ae84ff44b4.png\" style=\"display:block;margin: 0 auto;\" \/><\/p>\n<p><i>Prestazioni in scrittura sequenziale<\/i><\/p>\n<p><\/p>\n<p><img decoding=\"async\" alt=\"FlexiRemap\u00ae contro RAID\" src=\"\/wp-content\/uploads\/2019\/03\/9c7d7be5982d6df688cf9481a0e9a826.png\" style=\"display:block;margin: 0 auto;\" \/><\/p>\n<p><i>Prestazioni in scrittura casuale<\/i><\/p>\n<p><\/p>\n<p>Come si pu\u00f2 vedere dai test, il calo delle prestazioni pu\u00f2 superare di oltre due volte. E questo \u00e8 solo un'unit\u00e0 singola. Nel caso di utilizzo degli SSD come parte di un gruppo RAID, il numero di operazioni di riscrittura aumenta notevolmente, grazie al lavoro con la parit\u00e0.<\/p>\n<p><\/p>\n<p>In generale, grazie a queste caratteristiche di funzionamento degli SSD, esiste un parametro noto come coefficiente di scrittura (write amplification). Questo \u00e8 il rapporto tra la quantit\u00e0 di dati scritti sull'unit\u00e0 e quella di dati effettivamente inviati dall'host. E per il RAID5 pi\u00f9 popolare, questo coefficiente \u00e8 pari a ~3.5. <\/p>\n<p><\/p>\n<p>Di conseguenza, i sistemi con RAID classico, nella loro essenza, utilizzano solo ~10% della loro reale velocit\u00e0 degli SSD e scalano debolmente in termini di prestazioni con un aumento del numero di unit\u00e0 oltre una dozzina.<\/p>\n<p><\/p>\n<p>Si noti anche che operazioni di scrittura eccessive non solo riducono le prestazioni degli SSD, ma riducono anche la loro risorsa non illimitata, accorciando cos\u00ec la vita dell'unit\u00e0.<\/p>\n<p><\/p>\n<p><noindex><a rel=\"nofollow\" href=\"http:\/\/accelstor.ru\/page\/flexiremap-technology\">Tecnologia FlexiRemap\u00ae<\/a><\/noindex>, che \u00e8 il nucleo di tutti i prodotti AccelStor, \u00e8 stata appositamente sviluppata come alternativa agli algoritmi RAID tradizionali nell'uso degli SSD. L'innovazione della tecnologia \u00e8 stata riconosciuta sia da vari brevetti e premi (incluso il Flash Memory Summit 2016), sia dai risultati di test indipendenti (ad esempio, SPC1).<\/p>\n<p><\/p>\n<p>Natura <noindex><a rel=\"nofollow\" href=\"http:\/\/accelstor.ru\/page\/flexiremap-advantages\">FlexiRemap\u00ae<\/a><\/noindex> consiste nella trasformazione di tutte le richieste di scrittura in arrivo, principalmente di tipo random, in un insieme di blocchi che assomiglia il pi\u00f9 possibile a una scrittura sequenziale dal punto di vista del supporto. Di conseguenza, la scrittura su SSD avviene nel modo pi\u00f9 confortevole per loro, e la performance finale supera quella di qualsiasi sistema con RAID classico.<\/p>\n<p><\/p>\n<p>Tutti gli SSD nei sistemi AccelStor sono suddivisi in due gruppi simmetrici FlexiRemap\u00ae. La dimensione del gruppo dipende dal modello e varia da 5 a 11 unit\u00e0. Per la tolleranza ai guasti all'interno del gruppo viene applicata la parit\u00e0, simile a RAID5. Entrambi i gruppi vengono utilizzati insieme, formando uno spazio di archiviazione comune. Pertanto, la tolleranza ai guasti finale sar\u00e0 analoga a quella di un array RAID50 composto da due gruppi: il sistema \u00e8 in grado di supportare il guasto fino a due SSD, ma non pi\u00f9 di uno in ciascun gruppo FlexiRemap\u00ae.<\/p>\n<p><\/p>\n<p><img decoding=\"async\" alt=\"FlexiRemap\u00ae contro RAID\" src=\"\/wp-content\/uploads\/2019\/03\/76adaa3e4a9dbd1394ba18dac79e21e5.png\" style=\"display:block;margin: 0 auto;\" \/><\/p>\n<p>Tutte le richieste di scrittura in arrivo vengono suddivise in blocchi di dimensione 4KB, che vengono scritti su entrambi i gruppi FlexiRemap\u00ae in modalit\u00e0 round robin. La sistema tiene costantemente traccia della popolarit\u00e0 dei blocchi scritti, cercando di scrivere blocchi simili il pi\u00f9 vicino possibile l'uno all'altro quando vengono modificati. Ne risulta un'analogia virtuale al tiering, parlando in termini di storage. In questo caso, il lavoro del raccoglitore di \"spazzatura\" \u00e8 notevolmente semplificato: infatti, i blocchi non utilizzati si troveranno sempre vicini.<\/p>\n<p><\/p>\n<p>Vale la pena notare che <noindex><a rel=\"nofollow\" href=\"http:\/\/accelstor.ru\/page\/modeli-vysokoj-dostupnosti-ha\">sistemi AccelStor<\/a><\/noindex> a differenza dei prodotti dei concorrenti, non utilizzano la funzionalit\u00e0 di caching delle richieste in ingresso nella memoria RAM del controller. Tutti i blocchi di dati in arrivo vengono immediatamente scritti sugli SSD. L'host riceve conferma dell'avvenuta scrittura solo dopo che i dati sono stati effettivamente memorizzati sui supporti. Nella RAM vengono memorizzate solo le tabelle di posizionamento dei blocchi sugli SSD per accelerare l'accesso e determinare dove scrivere il successivo blocco di dati. Ovviamente, per affidabilit\u00e0, copie di queste tabelle sono collocate anche sui supporti stessi. Di conseguenza, i sistemi AccelStor non necessitano di alcuna protezione della cache in forma di batteria\/condenser (tuttavia, \u00e8 possibile stabilire una connessione con un UPS \u2013 per uno \"spegnimento morbido\" in caso di problemi di alimentazione).<\/p>\n<p><\/p>\n<p>Grazie a questo approccio nell'organizzazione delle registrazioni, il raccoglitore di \"spazzatura\" \u00e8 veramente in grado di funzionare in background, senza influire significativamente sulla velocit\u00e0 degli archivi, il che alla fine consente al sistema di riciclare fino al 90% delle prestazioni degli SSD. \u00c8 qui che risiedono le alte prestazioni IOPS nei sistemi AccelStor a confronto con All Flash, che utilizzano algoritmi RAID alla base.<\/p>\n<p><\/p>\n<p>Un'altra caratteristica importante della tecnologia FlexiRemap\u00ae \u00e8 la notevole riduzione delle operazioni di scrittura superflue sugli SSD. Il fattore di scrittura (write amplification) per i sistemi AccelStor \u00e8 solo 1.3, il che, tradotto in termini generali, significa un aumento della vita utile degli archivi rispetto a RAID5 di oltre 2.5 volte! <\/p>\n<p><\/p>\n<p><img decoding=\"async\" alt=\"FlexiRemap\u00ae contro RAID\" src=\"\/wp-content\/uploads\/2019\/03\/c503ed537aed33aa0e1e98595ed020a2.png\" style=\"display:block;margin: 0 auto;\" \/><\/p>\n<p>Grazie al controllo costante da parte del sistema sulla politica di allocazione dei dati sugli SSD, tutti gli archivi si usurano in modo uniforme. Questo approccio permette di prevedere la loro vita utile e di inviare un avviso all'amministratore prima della saturazione della risorsa di scrittura.<\/p>\n<p><\/p>\n<p>\u00c8 chiaro che gli SSD possono guastarsi. In tal caso, il sistema inizier\u00e0 immediatamente il rebuilding su uno dei dischi hot spare. In questo frangente, il gruppo FlexiRemap\u00ae, in stato degradato, passa a una modalit\u00e0 'solo lettura', mentre tutte le richieste di scrittura vengono dirette al secondo gruppo. Questo meccanismo di protezione \u00e8 previsto per accelerare l'operazione di rebuilding e ridurre la probabilit\u00e0 di guasti di un altro archivio all'interno dello stesso gruppo. Non \u00e8 un segreto che durante il rebuilding tutti gli archivi che fanno parte del gruppo subiscano un carico maggiore a causa delle interferenze tra le operazioni di lettura, scrittura e ripristino sull'hot spare. Di conseguenza, aumenta la probabilit\u00e0 di guasto di un altro disco. E pi\u00f9 operazioni di scrittura ci sono, pi\u00f9 a lungo durer\u00e0 il rebuilding. <\/p>\n<p><\/p>\n<p><img decoding=\"async\" alt=\"FlexiRemap\u00ae contro RAID\" src=\"\/wp-content\/uploads\/2019\/03\/c6389348c25427854ae24a17da9b89a7.png\" style=\"display:block;margin: 0 auto;\" \/><\/p>\n<p>Al termine del processo di ripristino e al ritorno del gruppo FlexiRemap\u00ae allo stato normale, emerger\u00e0 un leggero squilibrio nella risorsa di scrittura tra i due gruppi. Pertanto, per riequilibrarlo, le operazioni di scrittura successive saranno pi\u00f9 frequentemente dirette al gruppo ripristinato (naturalmente, calcolando in modo tale da non compromettere eccessivamente le prestazioni complessive del sistema).<\/p>\n<p><\/p>\n<blockquote><p>Aumentare le prestazioni dei sistemi All Flash basati su algoritmi RAID sopra alcuni valori (~280K IOPS@4K scrittura casuale) non \u00e8 possibile nemmeno utilizzando sistemi di caching complessi. La tecnologia FlexiRemap\u00ae, grazie a un approccio completamente diverso nell'organizzazione dello spazio di archiviazione, non solo supera facilmente questo ostacolo, ma aumenta anche notevolmente la vita utile degli SSD. Pertanto, i sistemi <noindex><a rel=\"nofollow\" href=\"http:\/\/accelstor.ru\">AccelStor<\/a><\/noindex> hanno seri vantaggi tra i cluster All Flash su molti fronti (IOPS\/$, GB\/$, TCO, ROI), rendendoli candidati ideali per posizioni chiave nei data center dei clienti per affrontare compiti ad alta intensit\u00e0 di risorse.<\/p><\/blockquote>\n<p>Fonte: <a content=\"nofollow\" rel=\"nofollow\" href=\"https:\/\/habr.com\/ru\/company\/accelstor\/blog\/445336\/\">habr.com<\/a><\/p>","protected":false,"gt_translate_keys":[{"key":"rendered","format":"html"}]},"excerpt":{"rendered":"<p>\u0410\u043b\u0433\u043e\u0440\u0438\u0442\u043c\u044b RAID \u0431\u044b\u043b\u0438 \u043f\u0440\u0435\u0434\u0441\u0442\u0430\u0432\u043b\u0435\u043d\u044b \u043e\u0431\u0449\u0435\u0441\u0442\u0432\u0435\u043d\u043d\u043e\u0441\u0442\u0438 \u0432 \u0434\u0430\u043b\u0435\u043a\u043e\u043c 1987 \u0433\u043e\u0434\u0443. \u041f\u043e \u0441\u0435\u0439 \u0434\u0435\u043d\u044c \u043e\u043d\u0438 \u043e\u0441\u0442\u0430\u044e\u0442\u0441\u044f \u043d\u0430\u0438\u0431\u043e\u043b\u0435\u0435 \u0432\u043e\u0441\u0442\u0440\u0435\u0431\u043e\u0432\u0430\u043d\u043d\u043e\u0439 \u0442\u0435\u0445\u043d\u043e\u043b\u043e\u0433\u0438\u0435\u0439 \u0437\u0430\u0449\u0438\u0442\u044b \u0438 \u0443\u0441\u043a\u043e\u0440\u0435\u043d\u0438\u044f \u0434\u043e\u0441\u0442\u0443\u043f\u0430 \u043a \u0434\u0430\u043d\u043d\u044b\u043c \u0432 \u0441\u0444\u0435\u0440\u0435 \u0445\u0440\u0430\u043d\u0435\u043d\u0438\u044f \u0438\u043d\u0444\u043e\u0440\u043c\u0430\u0446\u0438\u0438. \u041d\u043e \u0432\u043e\u0437\u0440\u0430\u0441\u0442 IT \u0442\u0435\u0445\u043d\u043e\u043b\u043e\u0433\u0438\u0438, \u043f\u0435\u0440\u0435\u0448\u0430\u0433\u043d\u0443\u0432\u0448\u0435\u0439 30-\u0442\u0438 \u043b\u0435\u0442\u043d\u0438\u0439 \u0440\u0443\u0431\u0435\u0436, \u2013 \u044d\u0442\u043e \u0441\u043a\u043e\u0440\u0435\u0435 \u043d\u0435 \u0437\u0440\u0435\u043b\u043e\u0441\u0442\u044c, \u0430 \u0443\u0436\u0435 \u0441\u0442\u0430\u0440\u043e\u0441\u0442\u044c. \u041f\u0440\u0438\u0447\u0438\u043d\u043e\u0439 \u044f\u0432\u043b\u044f\u0435\u0442\u0441\u044f \u043f\u0440\u043e\u0433\u0440\u0435\u0441\u0441, \u043d\u0435\u0443\u043c\u043e\u043b\u0438\u043c\u043e \u043d\u0435\u0441\u0443\u0449\u0438\u0439 \u0432 \u0441\u0435\u0431\u0435 \u043d\u043e\u0432\u044b\u0435 \u0432\u043e\u0437\u043c\u043e\u0436\u043d\u043e\u0441\u0442\u0438. \u0412\u043e \u0432\u0440\u0435\u043c\u0435\u043d\u0430, \u043a\u043e\u0433\u0434\u0430 [&hellip;]<\/p>\n","protected":false,"gt_translate_keys":[{"key":"rendered","format":"html"}]},"author":1,"featured_media":22403,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"footnotes":""},"categories":[688],"tags":[],"class_list":["post-30402","post","type-post","status-publish","format-standard","has-post-thumbnail","hentry","category-administrirovanie"],"aioseo_notices":[],"aioseo_head":"\n\t\t<!-- All in One SEO 5.0.1.1 - 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