शेअर्ड नथिंग आर्किटेक्चरसह डाउनटाइम जोखीम कमी करा

डेटा स्टोरेज सिस्टीममध्ये फॉल्ट टॉलरन्सचा विषय नेहमीच संबंधित असतो, कारण आपल्या व्यापक व्हर्च्युअलायझेशन आणि संसाधनांचे एकत्रीकरण करण्याच्या युगात, स्टोरेज सिस्टम ही एक दुवा आहे ज्याच्या अपयशामुळे केवळ एक सामान्य अपघातच नाही तर सेवांचा दीर्घकालीन डाउनटाइम होतो. म्हणून, आधुनिक स्टोरेज सिस्टममध्ये अनेक डुप्लिकेट घटक असतात (अगदी कंट्रोलर देखील). पण असे संरक्षण पुरेसे आहे का?

पूर्णपणे सर्व विक्रेते, स्टोरेज सिस्टमची वैशिष्ट्ये सूचीबद्ध करताना, नेहमी त्यांच्या सोल्यूशन्सच्या उच्च दोष सहिष्णुतेचा उल्लेख करतात, नेहमी "अयशस्वी झाल्याशिवाय" हा शब्द जोडतात. चला एका सामान्य स्टोरेज सिस्टमकडे जवळून पाहू. मेंटेनन्समध्ये डाउनटाइम टाळण्यासाठी, स्टोरेज सिस्टम पॉवर सप्लाय, कूलिंग मॉड्यूल्स, इनपुट/आउटपुट पोर्ट्स, ड्राईव्ह (आम्ही RAID) आणि अर्थातच कंट्रोलर्स डुप्लिकेट करतो. तुम्ही या वास्तूकडे बारकाईने पाहिल्यास, तुम्हाला अपयशाचे किमान दोन संभाव्य मुद्दे लक्षात येतील, जे विनम्रपणे शांत ठेवले जातात:

1. एकाच बॅकप्लेनची उपलब्धता
2. डेटाची एक प्रत असणे

बॅकप्लेन हे तांत्रिकदृष्ट्या जटिल उपकरण आहे ज्याच्या उत्पादनादरम्यान गंभीर चाचणी घ्यावी लागते. आणि म्हणूनच, अत्यंत दुर्मिळ प्रकरणे आहेत जेव्हा ते पूर्णपणे अयशस्वी होते. तथापि, आंशिक समस्यांच्या बाबतीत, जसे की नॉन-फंक्शनिंग ड्राइव्ह स्लॉट, स्टोरेज सिस्टमच्या पूर्ण शटडाउनसह ते बदलणे आवश्यक आहे.

डेटाच्या एकाधिक प्रती तयार करणे देखील पहिल्या दृष्टीक्षेपात समस्या नाही. उदाहरणार्थ, स्टोरेज सिस्टममधील क्लोन कार्यक्षमता, जी आपल्याला काही अंतराने डेटाची संपूर्ण प्रत अद्यतनित करण्यास अनुमती देते, खूप व्यापक आहे. तथापि, समान बॅकप्लेमध्ये समस्या असल्यास, प्रत मूळ प्रमाणेच अनुपलब्ध असेल.

या उणीवांवर मात करण्यासाठी एक पूर्णपणे स्पष्ट उपाय म्हणजे दुसर्‍या स्टोरेज सिस्टमची प्रतिकृती. जर आपण हार्डवेअरच्या खर्चाच्या अपेक्षित दुप्पट होण्याकडे डोळे बंद केले (आम्ही अजूनही असे गृहीत धरतो की असे निर्णय घेणारे लोक पुरेसे विचार करतात आणि ही वस्तुस्थिती अगोदरच स्वीकारतात), तरीही परवान्यांच्या स्वरूपात प्रतिकृती आयोजित करण्यासाठी संभाव्य खर्च असतील, अतिरिक्त सॉफ्टवेअर आणि हार्डवेअर. आणि सर्वात महत्त्वाचे म्हणजे, आपल्याला प्रतिकृती केलेल्या डेटाची सुसंगतता कशी तरी सुनिश्चित करणे आवश्यक आहे. त्या. स्टोरेज वर्च्युअलायझर/vSAN/इ. तयार करा, ज्यासाठी पैसे आणि वेळ संसाधने देखील आवश्यक आहेत.

AccelStor आमची उच्च उपलब्धता प्रणाली तयार करताना, आम्ही वर नमूद केलेल्या कमतरतांपासून मुक्त होण्यासाठी एक ध्येय सेट करतो. अशाप्रकारे शेअर्ड नथिंग तंत्रज्ञानाचे स्पष्टीकरण दिसून आले, ज्याचा अर्थ "सामायिक उपकरणांचा वापर न करता" असा सहज अनुवाद केला जातो.

संकल्पना काहीही शेअर केले नाही आर्किटेक्चर दोन स्वतंत्र नोड्स (नियंत्रक) च्या वापराचे प्रतिनिधित्व करते, ज्यापैकी प्रत्येकाचा स्वतःचा डेटा असतो. InfiniBand 56G इंटरफेसद्वारे नोड्समध्ये सिंक्रोनस प्रतिकृती उद्भवते, स्टोरेज सिस्टमच्या वर चालणाऱ्या सॉफ्टवेअरसाठी पूर्णपणे पारदर्शक असते. परिणामी, स्टोरेज व्हर्च्युअलायझर्स, सॉफ्टवेअर एजंट्स इत्यादींचा वापर आवश्यक नाही.

भौतिकदृष्ट्या, AccelStor मधील दोन-नोड सोल्यूशन दोन मॉडेलमध्ये लागू केले जाऊ शकते:

• H510 — 2U केसमध्ये ट्विन सर्व्हरवर आधारित, मध्यम कार्यक्षमता आणि 22TB पर्यंत क्षमता आवश्यक असल्यास;
• H710 — उच्च कार्यक्षमता आणि मोठी क्षमता (2TB पर्यंत) आवश्यक असल्यास, वैयक्तिक 57U सर्व्हरवर आधारित.

ट्विन सर्व्हरवर आधारित मॉडेल H510

मॉडेल H710 वैयक्तिक सर्व्हरवर आधारित

दिलेल्या व्हॉल्यूम आणि कार्यप्रदर्शन साध्य करण्यासाठी वेगवेगळ्या एसएसडीच्या आवश्यकतेमुळे भिन्न स्वरूप घटकांचा वापर केला जातो. शिवाय, ट्विन प्लॅटफॉर्म स्वस्त आहे आणि एकल बॅकप्लेनच्या रूपात काही सशर्त "गैरसोय" असतानाही, तुम्हाला अधिक परवडणारे उपाय ऑफर करण्याची परवानगी देतो. ऑपरेटिंग तत्त्वांसह इतर सर्व काही, दोन्ही मॉडेलसाठी पूर्णपणे एकसारखे आहे.

प्रत्येक नोडसाठी डेटा सेटमध्ये दोन गट असतात FlexiRemap, अधिक 2 हॉट स्पेअर्स. प्रत्येक गट एका एसएसडीच्या अपयशाचा सामना करण्यास सक्षम आहे. नुसार नोड रेकॉर्ड करण्यासाठी सर्व येणार्‍या विनंत्या विचारधारा FlexiRemap 4KB ब्लॉक्सचे अनुक्रमिक साखळींमध्ये पुनर्बांधणी करते, जे नंतर त्यांच्यासाठी सर्वात सोयीस्कर मोडमध्ये SSD वर लिहिले जातात (अनुक्रमिक रेकॉर्डिंग). शिवाय, SSD वर डेटा भौतिकरित्या ठेवल्यानंतरच होस्टला रेकॉर्डिंग पुष्टीकरण प्राप्त होते, उदा. RAM मध्ये कॅशिंग न करता. परिणाम म्हणजे 600K IOPS लेखन आणि 1M+ IOPS रीड (मॉडेल H710) पर्यंत अतिशय प्रभावी कामगिरी.

आधी सांगितल्याप्रमाणे, डेटा सेट रिअल टाइममध्ये InfiniBand 56G इंटरफेसद्वारे समक्रमित केले जातात, ज्यात उच्च थ्रुपुट आणि कमी विलंब आहे. लहान पॅकेट्स प्रसारित करताना संप्रेषण चॅनेलचा सर्वात कार्यक्षम वापर करण्यासाठी. कारण फक्त एक संप्रेषण चॅनेल आहे; अतिरिक्त हृदय गती तपासणीसाठी समर्पित 1GbE लिंक वापरली जाते. त्याद्वारे फक्त हृदयाचा ठोका प्रसारित केला जातो, म्हणून वेग वैशिष्ट्यांसाठी कोणतीही आवश्यकता नाही.

वाढत्या सिस्टीम क्षमतेच्या बाबतीत (400+TB पर्यंत) मुळे विस्तार शेल्फ् 'चे अव रुप ते "अपयशाचा एकच बिंदू" संकल्पना राखण्यासाठी जोड्यांमध्ये देखील जोडलेले आहेत.

अतिरिक्त डेटा संरक्षणासाठी (एक्सेलस्टोरकडे आधीपासूनच दोन प्रती आहेत या वस्तुस्थितीव्यतिरिक्त), कोणत्याही एसएसडीच्या अयशस्वी झाल्यास एक विशेष वर्तन अल्गोरिदम वापरला जातो. SSD अयशस्वी झाल्यास, नोड हॉट स्पेअर ड्राइव्हपैकी एकावर डेटा पुनर्बांधणी सुरू करेल. FlexiRemap गट, जो खराब अवस्थेत आहे, फक्त वाचन मोडवर स्विच करेल. हे बॅकअप डिस्कवरील लेखन आणि पुनर्बांधणी ऑपरेशन्समधील हस्तक्षेप दूर करण्यासाठी केले जाते, जे शेवटी पुनर्प्राप्ती प्रक्रियेस गती देते आणि सिस्टम संभाव्य असुरक्षित असताना वेळ कमी करते. पुनर्बांधणी पूर्ण झाल्यावर, नोड सामान्य रीड-राईट मोडवर परत येतो.

अर्थात, इतर प्रणाल्यांप्रमाणे, पुनर्बांधणी करताना एकूण कामगिरी कमी होते (तरीही, FlexiRemap गटांपैकी एक रेकॉर्डिंगसाठी कार्य करत नाही). परंतु पुनर्प्राप्ती प्रक्रिया स्वतःच शक्य तितक्या लवकर होते, जी AccelStor सिस्टमला इतर विक्रेत्यांकडील सोल्यूशन्सपासून वेगळे करते.

नथिंग शेअर्ड आर्किटेक्चर तंत्रज्ञानाचा आणखी एक उपयुक्त गुणधर्म म्हणजे तथाकथित खरे सक्रिय-सक्रिय मोडमध्ये नोड्सचे ऑपरेशन. "शास्त्रीय" आर्किटेक्चरच्या विपरीत, जिथे फक्त एक नियंत्रक विशिष्ट व्हॉल्यूम/पूलचा मालक असतो आणि दुसरा सिस्टममध्ये फक्त I/O ऑपरेशन करतो AccelStor प्रत्येक नोड त्याच्या स्वतःच्या डेटाच्या संचासह कार्य करतो आणि त्याच्या "शेजारी" ला विनंत्या पाठवत नाही. परिणामी, नोड्सद्वारे I/O विनंत्यांच्या समांतर प्रक्रियेमुळे आणि ड्राइव्हस्मध्ये प्रवेश केल्यामुळे संपूर्ण सिस्टम कार्यप्रदर्शन सुधारले आहे. अयशस्वी झाल्यास व्हॉल्यूमचे नियंत्रण दुसर्‍या नोडमध्ये हस्तांतरित करण्याची आवश्यकता नसल्यामुळे, फेलओव्हर असे काहीही नाही.

जर आम्ही पूर्ण वाढीव स्टोरेज सिस्टम डुप्लिकेशनसह नथिंग शेअर्ड आर्किटेक्चर तंत्रज्ञानाची तुलना केली तर, पहिल्या दृष्टीक्षेपात, लवचिकतेमध्ये आपत्ती पुनर्प्राप्तीच्या पूर्ण अंमलबजावणीपेक्षा ते किंचित निकृष्ट असेल. स्टोरेज सिस्टम दरम्यान संप्रेषण लाइन आयोजित करण्यासाठी हे विशेषतः खरे आहे. अशा प्रकारे, H710 मॉडेलमध्ये अत्यंत स्वस्त नसलेल्या InfiniBand सक्रिय ऑप्टिकल केबल्सच्या वापराद्वारे 100m पर्यंतच्या अंतरावर नोड्स पसरवणे शक्य आहे. परंतु उपलब्ध फायबर चॅनेलद्वारे इतर विक्रेत्यांकडून सिंक्रोनस प्रतिकृतीच्या नेहमीच्या अंमलबजावणीशी तुलना केली तरीही, लांब अंतरावरही, AccelStor वरील उपाय स्वस्त आणि स्थापित/ऑपरेट करणे सोपे होईल, कारण स्टोरेज व्हर्च्युअलायझर्स स्थापित करण्याची आणि/किंवा सॉफ्टवेअरसह समाकलित करण्याची आवश्यकता नाही (जे तत्वतः नेहमीच शक्य नसते). शिवाय, हे विसरू नका की AccelStor सोल्यूशन्स हे फक्त SSD सह "क्लासिक" स्टोरेज सिस्टीमपेक्षा जास्त कार्यक्षमतेसह सर्व फ्लॅश अॅरे आहेत.

AccelStor चे Nothing Shared आर्किटेक्चर वापरताना, अतिशय वाजवी किमतीत 99.9999% स्टोरेज सिस्टमची उपलब्धता प्राप्त करणे शक्य आहे. सोल्यूशनच्या उच्च विश्वासार्हतेसह, डेटाच्या दोन प्रतींच्या वापरासह, आणि मालकीच्या अल्गोरिदममुळे प्रभावी कामगिरी FlexiRemap, पासून उपाय AccelStor आधुनिक डेटा सेंटर तयार करताना प्रमुख पदांसाठी उत्कृष्ट उमेदवार आहेत.

स्त्रोत: www.habr.com