FlexiRemap® बनाम RAID

RAID एल्गोरिदमहरू 1987 मा सार्वजनिक रूपमा पेश गरिएको थियो। आजसम्म, तिनीहरू सूचना भण्डारणको क्षेत्रमा डेटा पहुँचको सुरक्षा र गति बढाउनको लागि सबैभन्दा बढी माग गरिएको प्रविधि बनेका छन्। तर ३० वर्षको कोसेढुङ्गा पार गरेको आईटी प्रविधिको युग परिपक्वता होइन, पुरानो उमेर हो । कारण प्रगति हो, जसले अनौठो रूपमा नयाँ अवसरहरू ल्याउँछ। HDD बाहेक अन्य कुनै ड्राइभहरू नभएको समयमा, RAID एल्गोरिदमहरूले उपलब्ध भण्डारण स्रोतहरूको सबैभन्दा प्रभावकारी प्रयोग गर्न सम्भव बनायो। यद्यपि, SSD को आगमन संग, स्थिति नाटकीय रूपमा परिवर्तन भएको छ। अब RAID ठोस राज्य ड्राइभहरूसँग काम गर्दा तिनीहरूको कार्यसम्पादनमा पहिले नै "नोज" छ। त्यसकारण, SSDs को गति विशेषताहरूको पूर्ण क्षमता अनलक गर्न, तिनीहरूसँग काम गर्नको लागि पूर्ण रूपमा फरक दृष्टिकोण आवश्यक छ।

सञ्चालनका सिद्धान्तहरूमा HDD र SSD बीचको स्पष्ट भिन्नताहरूको अतिरिक्त, यी प्रकारका मिडियाहरूसँग अर्को महत्त्वपूर्ण विशेषता छ: कुनै पनि हार्ड ड्राइभले कुनै पनि डाटालाई एक ब्लकको ग्रेन्युलेरिटीसँग अधिलेखन गर्न सक्छ (अब यो प्रायः 4KB छ)। SSD को लागी, अधिलेखन प्रक्रिया धेरै जटिल प्रक्रिया हो:

• परिवर्तन गरिएको डाटा नयाँ स्थानमा प्रतिलिपि गरिएको छ। एकै समयमा, ग्रेन्युलारिटी एउटै ब्लक हो, तर धेरै पृष्ठहरू समावेश र 256KB - 4MB को आकार भएको। ती। उही 4KB परिवर्तन गर्दा, अन्य चीजहरूको बीचमा, एकल ब्लक बनाउने सबै छेउछाउका पृष्ठहरू प्रतिलिपि गर्न आवश्यक छ।
• "पुरानो" ब्लकहरूलाई प्रयोग नगरिएको भनी चिन्ह लगाइन्छ, ताकि तिनीहरूलाई गार्बेज कलेक्टरसँग ओभरराइट गर्न सकिन्छ।

SSD मा क्रमिक लेख्नुहोस्/ओभरराइट गर्नुहोस्

अनुक्रमिक लेख्ने / पुन: लेख्ने को मामला मा, SSD को कार्य को यो सुविधा यसको प्रदर्शन को मामला मा एक ठूलो भूमिका खेल्दैन, किनभने। ब्लकहरू छेउछाउमा छन्, र फोहोर सङ्कलनकर्ताले पृष्ठभूमिमा आफ्नो काम राम्रोसँग गर्दछ। तर वास्तविक जीवनमा, र अझ धेरै SSD को लागि उद्यम खण्डमा, डाटामा अनियमित पहुँच प्रायः प्रयोग गरिन्छ। र यो डाटा ड्राइभमा मनमानी ठाउँहरूमा लेखिएको छ।

SSD मा जति धेरै डाटा लेखिन्छ, फोहोर संकलनकर्तालाई काम गर्न त्यति नै गाह्रो हुन्छ, किनकि खण्डीकरण धेरै बढ्छ। नतिजाको रूपमा, त्यो क्षण आउँछ जब ड्राइभ सफा गर्ने प्रक्रिया "पृष्ठभूमि" हुन बन्द हुन्छ: SSD को प्रदर्शन महत्त्वपूर्ण रूपमा घट्छ, किनभने। यसको एक उल्लेखनीय भाग फोहोर संकलनकर्ता द्वारा लिइएको छ।

दैनिक प्रयोगमा SSD मा डाटाको वास्तविक स्थान

ड्राइभमा लेख्ने मोडको आधारमा "फोहोर सङ्कलन गर्ने" को कामको प्रभावलाई चित्रण गर्न, तपाइँ सरल परीक्षणहरू गर्न सक्नुहुन्छ: 4GB ड्राइभमा 100KB ब्लकहरूमा क्रमिक र अनियमित लेखहरू। (स्रोत - कम्पनी माइक्रोन)

क्रमिक लेखन प्रदर्शन

अनियमित लेखन प्रदर्शन

परीक्षणबाट देख्न सकिन्छ, प्रदर्शन ड्रप दुई पटक भन्दा बढी पुग्न सक्छ। र यो केवल एक ड्राइभ हो। RAID समूहको भागको रूपमा SSD प्रयोग गर्ने अवस्थामा, समानतासँग काम गर्ने कारणले पुन: लेख्ने कार्यहरूको संख्या धेरै बढ्छ।

सामान्यतया, एसएसडी अपरेशनका यी सुविधाहरूको लागि धन्यवाद, तिनीहरूको लागि त्यहाँ लेख प्रवर्धन कारक रूपमा यस्तो प्यारामिटर छ। यो ड्राइभमा लेखिएको डाटाको मात्रा र होस्टद्वारा पठाइएको डाटाको मात्राको अनुपात हो। र सबैभन्दा लोकप्रिय RAID5 को लागि, यो अनुपात ~ 3.5 हो।

नतिजाको रूपमा, क्लासिक RAID भएका प्रणालीहरूले मूलतया SSD हरू तिनीहरूको वास्तविक गतिको ~ 10% मात्र प्रयोग गर्छन् र ड्राइभहरूको संख्या एक दर्जन भन्दा बढि हुँदा प्रदर्शनमा खराब मापन गर्दछ।

यो पनि ध्यान दिनुहोस् कि अत्यधिक लेखन अपरेसनहरूले SSD को कार्यसम्पादनलाई मात्र कम गर्दैन, तर यसलाई अनन्त स्रोतबाट टाढा पनि कम गर्छ, जसले गर्दा ड्राइभको जीवन घटाउँछ।

FlexiRemap® प्रविधि, जुन सबै AccelStor उत्पादनहरूको मूल हो, SSD सँग काम गर्दा क्लासिक RAID एल्गोरिदमहरूको विकल्पको रूपमा डिजाइन गरिएको हो। प्रविधिको नवीनता विभिन्न प्याटेन्ट र पुरस्कारहरू (फ्ल्याश मेमोरी समिट 2016 सहित) र स्वतन्त्र परीक्षणहरूको नतिजा (उदाहरणका लागि, SPC1) द्वारा चिन्ह लगाइएको छ।

Essence FlexiRemap® सबै आगमन लेखन अनुरोधहरू, र मुख्य रूपमा अनियमित प्रकारको, ब्लकहरूको सेटमा रूपान्तरण गर्न समावेश गर्दछ जुन ड्राइभको दृष्टिकोणबाट क्रमिक लेखन मोडसँग सम्भव भएसम्म मिल्दोजुल्दो छ। नतिजाको रूपमा, SSD मा लेख्ने काम तिनीहरूको लागि सबैभन्दा सहज मोडमा हुन्छ, र अन्तिम प्रदर्शनले क्लासिक RAID सँग कुनै पनि प्रणालीलाई नाघ्छ।

AccelStor प्रणालीहरूमा सबै SSD हरू दुई सममित FlexiRemap® समूहहरूमा विभाजित छन्। समूह आकार मोडेल मा निर्भर गर्दछ र 5-11 ड्राइभ छ। समूह भित्र गल्ती सहिष्णुताको लागि, समानता RAID5 जस्तै प्रयोग गरिन्छ। दुबै समूहहरू साझा भण्डारण ठाउँ बनाउन सँगै प्रयोग गरिन्छ। त्यसकारण, नतिजा गल्ती सहिष्णुता दुई समूहहरू मिलेर बनेको RAID50 array जस्तै हुनेछ: प्रणालीले दुईवटा SSDs सम्मको विफलताको सामना गर्न सक्षम छ, तर प्रत्येक FlexiRemap® समूहमा एकभन्दा बढी हुँदैन।

सबै आगमन लेखन अनुरोधहरू 4KB ब्लकहरूमा विभाजित छन्, जुन राउन्ड रोबिन मोडमा दुवै FlexiRemap® समूहहरूमा लेखिएका छन्। एकै समयमा, प्रणालीले लगातार रेकर्ड गरिएका ब्लकहरूको मागको रेकर्ड राख्छ, समान ब्लकहरू परिवर्तन गर्दा सम्भव भएसम्म एकअर्काको नजिक लेख्ने प्रयास गर्दछ। यदि भण्डारण प्रणालीको सन्दर्भमा व्यक्त गरिएको छ भने, यो फाड्ने भर्चुअल एनालग बाहिर जान्छ। यस अवस्थामा, "फोहोर सङ्कलन" को काम धेरै सहज छ: सबै पछि, अप्रयुक्त ब्लकहरू सधैं नजिकै हुनेछ।

यो उल्लेख गर्न लायक छ AccelStor प्रणालीहरू प्रतियोगीहरूको उत्पादनहरूको विपरीत, तिनीहरूले नियन्त्रकको RAM मा आगमन अनुरोधहरू क्यास गर्ने कार्यक्षमता प्रयोग गर्दैनन्। सबै आगमन डाटा ब्लकहरू तुरुन्तै SSD मा लेखिएका छन्। होस्टले ड्राइभमा डेटाको भौतिक प्लेसमेन्ट पछि मात्र सफल लेखनको पुष्टि प्राप्त गर्दछ। पहुँचको गति बढाउन र डेटाको अर्को ब्लक कहाँ लेख्ने भनेर निर्धारण गर्न SSD मा ब्लक आवंटन तालिकाहरू मात्र RAM मा भण्डारण गरिन्छ। निस्सन्देह, विश्वसनीयताको लागि, यी तालिकाहरूको प्रतिलिपिहरू मिडियामा अवस्थित छन्। नतिजाको रूपमा, AccelStor प्रणालीहरूलाई कुनै पनि ब्याट्री/क्यापेसिटर क्यास सुरक्षाको आवश्यकता पर्दैन (यद्यपि, UPS सँग सञ्चार गर्न सम्भव छ - पावर समस्याको अवस्थामा "नरम" बन्दको लागि)।

रेकर्डिङ व्यवस्थित गर्नको लागि यस दृष्टिकोणको लागि धन्यवाद, फोहोर सङ्कलनकर्ताले ड्राइभको गतिलाई महत्त्वपूर्ण असर नगरी पृष्ठभूमिमा काम गर्न सक्षम छ, जसले अन्ततः प्रणाली भित्र SSD प्रदर्शनको 90% सम्म प्रयोग गर्न अनुमति दिन्छ। यो ठ्याक्कै RAID एल्गोरिदमहरूमा आधारित All Flash को पृष्ठभूमिमा AccelStor प्रणालीहरूमा उच्च IOPS प्रदर्शन हो।

FlexiRemap® प्रविधिको अर्को महत्त्वपूर्ण विशेषता अनावश्यक SSD लेखहरूमा महत्त्वपूर्ण कमी हो। त्यसैले AccelStor प्रणालीहरूको लागि लेखन प्रवर्धन मात्र 1.3 हो, जुन, सामान्य भाषामा अनुवाद गरिएको छ, यसको मतलब RAID5 को तुलनामा ड्राइभको सेवा जीवनमा 2.5 गुणा बढी वृद्धि हुन्छ!

SSD मा डाटा प्लेसमेन्ट नीतिको प्रणाली द्वारा निरन्तर निगरानीको कारणले गर्दा, सबै ड्राइभहरू उस्तै लुगा लगाउँछन्। यो दृष्टिकोणले उनीहरूको सेवा जीवनको भविष्यवाणी गर्न र रेकर्डिङ स्रोतको थकान बारे अग्रिम प्रशासकलाई संकेत गर्न अनुमति दिन्छ।

यो स्पष्ट छ कि SSDs असफल हुन सक्छ। यस अवस्थामा, प्रणालीले तुरुन्तै तातो स्पेयर डिस्कहरू मध्ये एकमा पुन: निर्माण सुरु गर्नेछ। यस अवस्थामा, FlexiRemap® समूह, जुन अवक्रमित अवस्थामा छ, पढ्न-मात्र मोडमा जान्छ, र सबै लेखन अनुरोधहरू दोस्रो समूहमा निर्देशित हुन्छन्। यस्तो सुरक्षा संयन्त्रलाई पुनर्निर्माण कार्यको गति बढाउन र एउटै समूह भित्र अर्को ड्राइभको विफलताको सम्भावना कम गर्न प्रदान गरिएको छ। यो कुनै गोप्य कुरा होइन कि पुनर्निर्माणको क्रममा, समूहमा भएका सबै ड्राइभहरूले तातो स्पेयरमा पढ्ने, लेख्ने र पुनर्स्थापना कार्यहरूको हस्तक्षेपको कारणले बढ्दो भारको अनुभव गर्दछ। यसले अर्को ड्राइभ असफल हुने सम्भावना बढाउँछ। र जति धेरै लेखन कार्यहरू छन्, पुनर्निर्माणले त्यति नै लामो समय लिनेछ।

पुनर्निर्माण प्रक्रिया पूरा भएपछि र FlexiRemap® समूह सामान्यमा फर्किएपछि, दुई समूहहरू बीचको लेखन स्रोतमा थोरै स्क्यु हुनेछ। त्यसकारण, यसलाई बराबर गर्न, पछिको लेखन कार्यहरू प्रायः पुनर्स्थापित समूहमा पर्नेछ (अवश्य पनि, अन्तिम प्रणालीको प्रदर्शनले धेरै पीडा नपर्ने तरिकामा)।

जटिल क्यासिङ प्रणालीहरू प्रयोग गर्दा पनि निश्चित मानहरू (~280K IOPS@4K अनियमित लेखन) माथि RAID एल्गोरिदमहरूमा आधारित सबै फ्ल्यास प्रणालीहरूको कार्यसम्पादन बढाउन सम्भव छैन। FlexiRemap® टेक्नोलोजी, भण्डारण ठाउँ व्यवस्थित गर्नको लागि पूर्ण रूपमा फरक दृष्टिकोणको लागि धन्यवाद, यो अवरोधलाई सजिलैसँग मात्र पार गर्दैन, तर साथसाथै SSD को सेवा जीवन पनि धेरै पटक बढाउँछ। त्यसैले प्रणालीहरू AccelStor धेरै मोर्चाहरू (IOPS / $, GB / $, TCO, ROI) मा सबै फ्ल्यास एरेहरू बीच महत्त्वपूर्ण फाइदाहरू छन्, तिनीहरूलाई स्रोत-गहन कार्यहरू समाधान गर्न ग्राहक डेटा केन्द्रहरूमा प्रमुख पदहरूको लागि आदर्श उम्मेद्वारहरू बनाउँदै।

स्रोत: www.habr.com