RAID алгоритмуудыг 1987 онд олон нийтэд танилцуулсан. Өнөөдрийг хүртэл тэдгээр нь мэдээлэл хадгалах чиглэлээр өгөгдөлд хандах хандалтыг хурдасгах, хамгаалах хамгийн алдартай технологи хэвээр байна. Гэвч 30 гаруй жилийг давсан IT технологийн эрин үе бол төлөвшил биш, харин аль хэдийн хөгширсөн үе юм. Үүний шалтгаан нь ахиц дэвшил бөгөөд энэ нь гарцаагүй шинэ боломжуудыг авчирдаг. HDD-ээс өөр хөтчүүд бараг байхгүй байсан тэр үед RAID алгоритмууд нь хадгалах сангийн нөөцийг хамгийн үр ашигтай ашиглах боломжийг олгосон. Гэсэн хэдий ч SSD-ууд гарч ирснээр байдал эрс өөрчлөгдсөн. Одоо хатуу төлөвт хөтчүүдтэй ажиллахад RAID нь тэдний гүйцэтгэлд "гогцоо" болж байна. Тиймээс SSD хурдны шинж чанаруудын бүрэн боломжийг нээхийн тулд тэдэнтэй ажиллахад огт өөр арга барил шаардлагатай.
Үйл ажиллагааны зарчмын хувьд HDD ба SSD-ийн хоорондох тодорхой ялгаанаас гадна эдгээр төрлийн зөөвөрлөгч нь өөр нэг чухал шинж чанартай байдаг: ямар ч хатуу диск нь нэг блокийн нарийвчлалтай аливаа өгөгдлийг дахин бичих боломжтой (одоо энэ нь ихэвчлэн 4KB). SSD-ийн хувьд дахин бичих үйл явц нь илүү төвөгтэй процедур юм.
- Өөрчлөгдсөн өгөгдлийг шинэ байршилд хуулна. Энэ тохиолдолд ширхэглэл нь ижил блок боловч хэд хэдэн хуудаснаас бүрдэх ба 256KB - 4MB хэмжээтэй байна. Тэдгээр. ижил 4KB өөрчлөх үед бусад зүйлсийн дотор нэг блок үүсгэдэг бүх зэргэлдээ хуудсуудыг хуулах шаардлагатай.
- "Хуучин" блокуудыг ашиглагдаагүй гэж тэмдэглэснээр Хог цуглуулагч устгаж болно.
SSD руу дараалсан бичих/давж бичих
Дараалсан бичих/дахин бичих тохиолдолд SSD-ийн энэ онцлог нь гүйцэтгэлийн хувьд тийм ч чухал үүрэг гүйцэтгэдэггүй, учир нь блокууд нь ойролцоо байрладаг бөгөөд хог цуглуулагч нь цаана нь ажлаа сайн хийдэг. Гэвч бодит амьдрал дээр, тэр ч байтугай Enterprise сегментэд өгөгдөлд санамсаргүй хандалтыг ихэвчлэн SSD-д ашигладаг. Мөн энэ өгөгдлийг хөтчүүд дээрх санамсаргүй газруудад бичдэг.
SSD-д илүү их мэдээлэл бичих тусам хог цуглуулагч ажиллахад хэцүү байдаг, учир нь хуваагдал ихээхэн нэмэгддэг. Үүний үр дүнд дискийг цэвэрлэх үйл явц "арын дэвсгэр" байхаа болих мөч ирдэг: SSD-ийн гүйцэтгэл мэдэгдэхүйц буурдаг, учир нь Үүний нэлээд хэсгийг Хог цуглуулагч авдаг.
Өдөр тутмын хэрэглээний үед SSD дээрх бодит өгөгдлийн байршил
Хог цуглуулагчийн ажлын үр нөлөөг харуулахын тулд хөтөч дээрх бичлэгийн горимоос хамааран та хамгийн энгийн туршилтуудыг хийж болно: 4 ГБ диск дээр 100KB блокоор дараалсан болон санамсаргүй бичих. (Эх сурвалж - компани )
Дараалсан бичих гүйцэтгэл
Санамсаргүй бичих гүйцэтгэл
Туршилтаас харахад гүйцэтгэлийн уналт хоёроос дээш удаа хүрч болно. Мөн энэ нь зөвхөн нэг хөтөч юм. SSD-г RAID бүлгийн нэг хэсэг болгон ашиглах үед париттай ажиллахын тулд дахин бичих үйлдлүүдийн тоо ихээхэн нэмэгддэг.
Ерөнхийдөө SSD-ийн үйл ажиллагааны эдгээр онцлог шинж чанаруудын улмаас тэдгээрийн хувьд бичих олшруулалт гэх мэт параметр байдаг. Энэ нь дискэнд бичигдсэн өгөгдлийн хэмжээг хостын илгээсэн өгөгдлийн хэмжээтэй харьцуулсан харьцаа юм. Хамгийн алдартай RAID5-ийн хувьд энэ коэффициент ~3.5 байна.
Үүний үр дүнд сонгодог RAID системүүд нь үндсэндээ SSD-г бодит хурдныхаа ердөө 10%-ийг ашигладаг бөгөөд хөтчийн тоо арав гаруй болж өсөхөд гүйцэтгэлийн хувьд тааруухан байдаг.
Хэт их бичих үйлдлүүд нь SSD-ийн гүйцэтгэлийг бууруулаад зогсохгүй түүний хязгааргүй нөөцийг багасгаж, улмаар дискний ашиглалтын хугацааг богиносгодог гэдгийг бид бас тэмдэглэж байна.
, бүх AccelStor бүтээгдэхүүний гол цөм нь SSD-тэй ажиллахдаа сонгодог RAID алгоритмын хувилбар болгон нарийн зохион бүтээгдсэн. Технологийн шинэлэг чанарыг янз бүрийн патент, шагнал (2016 оны Flash санах ойн дээд хэмжээний уулзалтыг оролцуулаад), бие даасан туршилтын үр дүнгээр (жишээлбэл, SPC1) тэмдэглэж байна.
Essence нь голчлон санамсаргүй төрлийн бүх ирж буй бичих хүсэлтийг хөтчийн үүднээс дараалсан бичих горимтой аль болох төстэй блокуудын багц болгон хөрвүүлэхээс бүрдэнэ. Үүний үр дүнд SSD-д бичлэг хийх нь тэдний хувьд хамгийн тохь тухтай горимд явагддаг бөгөөд үр дүн нь сонгодог RAID бүхий ямар ч системээс давж гардаг.
AccelStor систем дэх бүх SSD нь FlexiRemap® тэгш хэмтэй хоёр бүлэгт хуваагддаг. Бүлгийн хэмжээ нь загвараас хамаардаг бөгөөд 5-11 хөтөч хооронд хэлбэлздэг. Бүлэг доторх алдааг тэсвэрлэхийн тулд RAID5-тай адил тэгш байдлыг ашиглана. Энэ хоёр бүлэг хоёулаа нийтлэг хадгалах зайг бий болгоход ашиглагддаг. Иймээс үүссэн алдааны хүлцэл нь хоёр бүлгээс бүрдэх RAID50 массивтай төстэй байх болно: систем нь хоёр хүртэлх SSD-ийн эвдрэлийг тэсвэрлэх чадвартай, гэхдээ FlexiRemap® бүлэг бүрт нэгээс илүүгүй.
Ирж буй бүх бичих хүсэлтүүд нь FlexiRemap® бүлэгт хоёуланд нь дугуй горимд бичигддэг 4KB блокуудад хуваагддаг. Үүний зэрэгцээ систем нь бүртгэгдсэн блокуудын эрэлт хэрэгцээг байнга хянаж, ижил төстэй блокуудыг өөрчлөх үед аль болох ойртуулахыг хичээдэг. Хадгалах системээр илэрхийлбэл энэ нь хуваалцах виртуал аналог болж хувирдаг. Энэ тохиолдолд хог цуглуулагчийн ажлыг ихээхэн хөнгөвчилдөг: эцэст нь ашиглагдаагүй блокууд үргэлж ойрхон байх болно.
Үүнийг анхаарах хэрэгтэй Өрсөлдөгчдийн бүтээгдэхүүнээс ялгаатай нь тэд хянагчийн RAM-д ирж буй хүсэлтийг кэшлэх функцийг ашигладаггүй. Бүх ирж буй өгөгдлийн блокууд SSD дээр нэн даруй бичигддэг. Хөтчүүд дээр өгөгдлийг физик байдлаар байрлуулсны дараа л хост амжилттай бичлэгийн баталгааг хүлээн авдаг. RAM нь хандалтыг хурдасгах, дараагийн блок өгөгдлийн хаана бичихийг тодорхойлохын тулд зөвхөн блок байршуулах хүснэгтүүдийг SSD дээр хадгалдаг. Мэдээжийн хэрэг найдвартай байдлын үүднээс эдгээр хүснэгтийн хуулбарыг хэвлэл мэдээллийн хэрэгслээр өөрсдөө байрлуулсан болно. Үүний үр дүнд AccelStor системүүд нь зай/конденсатор хэлбэрээр кэшийн хамгаалалт шаарддаггүй (гэхдээ эрчим хүчний асуудал гарсан тохиолдолд UPS-тэй холбогдох боломжийг "зөөлөн" унтраах боломжтой).
Бичлэгийг зохион байгуулах ийм аргын ачаар хог цуглуулагч нь хөтчийн хурдад мэдэгдэхүйц нөлөө үзүүлэхгүйгээр ард ажиллах боломжтой бөгөөд энэ нь SSD-ийн гүйцэтгэлийн 90 хүртэлх хувийг системд ашиглах боломжийг олгодог. Энэ нь RAID алгоритм дээр суурилсан All Flash-тэй харьцуулахад AccelStor систем дэх IOPS-ийн өндөр хурдтай байгаагийн шалтгаан юм.
FlexiRemap® технологийн өөр нэг чухал онцлог нь SSD-д илүү их бичих хэмжээг эрс багасгасан явдал юм. Тиймээс AccelStor системүүдийн бичих олшруулах хүчин зүйл нь ердөө 1.3 бөгөөд энэ нь нийтлэг хэлээр орчуулбал RAID5-тай харьцуулахад хөтчүүдийн ашиглалтын хугацааг 2.5 дахин нэмэгдүүлсэн гэсэн үг юм!
Систем нь SSD дээр өгөгдөл байршуулах бодлогыг байнга хянаж байдаг тул бүх хөтчүүд адилхан элэгддэг. Энэ арга нь тэдний үйлчилгээний хугацааг урьдчилан таамаглах боломжийг олгодог бөгөөд бичлэгийн нөөц дууссан тухай администраторт урьдчилан дохио илгээх боломжийг олгодог.
SSD нь амжилтгүй болох нь тодорхой байна. Энэ тохиолдолд систем нь нэн даруй халуун нөөц дискний аль нэгийг нь сэргээж эхэлнэ. Энэ нь муудсан төлөвт байгаа FlexiRemap® бүлгийг зөвхөн уншихад хүргэдэг бөгөөд бүх бичих хүсэлтийг хоёр дахь бүлэгт чиглүүлдэг. Энэхүү хамгаалалтын механизм нь дахин бүтээх ажиллагааг хурдасгах, нэг бүлэгт багтах өөр дискний эвдрэлийн магадлалыг бууруулах зорилгоор хийгдсэн. Дахин бүтээх явцад нэг бүлгийн бүх хөтчүүд халуун сэлбэг дээр унших, бичих, сэргээх үйлдлүүдийн хөндлөнгийн нөлөөллөөс болж ачаалал ихэсдэг нь нууц биш юм. Энэ нь дахин дискний эвдрэл гарах магадлалыг нэмэгдүүлдэг. Мөн бичих үйлдлүүд их байх тусам дахин бүтээхэд удаан хугацаа шаардагдана.
Засварын үйл явц дуусч, FlexiRemap® бүлэг хэвийн байдалдаа орсны дараа хоёр бүлгийн хооронд бичих нөөцөд бага зэрэг хазайлт үүснэ. Тиймээс, үүнийг тохируулахын тулд дараагийн бичих үйлдлүүд нь ихэвчлэн сэргээгдсэн бүлэгт унадаг (мэдээжийн хэрэг, системийн эцсийн гүйцэтгэл тийм ч их хохирол учруулахгүй байхаар).
Нарийн төвөгтэй кэш системийг ашиглаж байсан ч тодорхой утгуудаас (~280K IOPS@4K санамсаргүй бичих) RAID алгоритм дээр суурилсан бүх Flash системүүдийн гүйцэтгэлийг нэмэгдүүлэх боломжгүй юм. FlexiRemap® технологи нь хадгалах зайг зохион байгуулахад огт өөр хандлагын ачаар энэ саад бэрхшээлийг амархан даван туулж зогсохгүй SSD-ийн ашиглалтын хугацааг хэд хэдэн удаа нэмэгдүүлдэг. Тиймээс системүүд Бүх Flash массивуудын дунд олон талт давуу талтай (IOPS/$, GB/$, TCO, ROI) нь тэдгээрийг нөөц их шаарддаг даалгавруудыг шийдвэрлэхэд хэрэглэгчийн мэдээллийн төвийн гол албан тушаалд хамгийн тохиромжтой нэр дэвшигч болгодог.
Эх сурвалж: www.habr.com
