Quando uma empresa opera com grandes volumes de dados, a unidade de armazenamento torna-se não um único disco, mas um conjunto de discos, sua combinação, um agregado do volume necessário. E deve ser gerido como uma entidade integral. A lógica de dimensionar o armazenamento com agregações de blocos grandes é bem descrita usando o exemplo do JBOD - tanto como formato para combinar discos quanto como dispositivo físico.
Você pode dimensionar a infraestrutura de disco não apenas “para cima” por meio de JBODs em cascata, mas também “para dentro” usando vários cenários de preenchimento. Vejamos como isso funciona usando o Western Digital Ultastar Data60 como exemplo.
Sobre o preenchimento
JBOD é uma classe separada de equipamento de servidor para posicionamento denso de discos, com acesso multicanal a eles por hosts de gerenciamento via SAS. Os fabricantes de JBOD os vendem como discos vazios, parcial ou totalmente obstruídos - dependendo de sua escolha. Preencher gradualmente o armazenamento com discos à medida que a demanda aumenta permite distribuir os custos de capital ao longo do tempo. É lucrativo comprar JBOD com todos os 60 discos da Western Digital - é muito mais barato. Mas você também pode pegar um parcialmente preenchido: a configuração mínima do Ultastar Data60 é de 24 drives.
Por que 24? A resposta é simples: aerodinâmica. O “padrão ouro” JBOD 4U / 60 x 3.5” se enraizou na indústria por razões práticas – tamanho razoável do dispositivo, acesso, bom resfriamento. 60 discos são organizados em 5 linhas de 12 HDDs cada. Linhas parcialmente preenchidas ou falta de discos no JBOD (por exemplo, apenas uma linha) levam à má dissipação de calor ou até mesmo ao fluxo de ar reverso no canal central - uma característica do design do Ultastar Data60, sua característica distintiva.
Em seus JBODs, a WD utiliza a tecnologia de sopro de disco ArcticFlow, cuidadosamente modelada e verificada. Tudo para HDDs – por seu desempenho, capacidade de sobrevivência e segurança de dados.
A essência do ArcticFlow se resume à formação de dois fluxos de ar independentes usando ventiladores: o frontal resfria as primeiras filas de drives, e o ar que entra pelo corredor de ar interno profundamente no gabinete é usado para soprar os drives no JBOD traseiro zona.
Está claro por que, para que o ArcticFlow opere de forma eficaz, é necessário garantir que os compartimentos vazios sejam preenchidos. Em uma configuração mínima de 24 drives, a disposição no Ultastar Data60 deve começar pela zona traseira.
Em uma configuração de 12 unidades, sem encontrar a resistência que um arranjo de duas fileiras criaria, o fluxo de ar que sai do JBOD flui de volta pela zona frontal e para dentro do sistema de resfriamento.
Existe uma maneira de melhorar a situação - falaremos mais sobre isso mais tarde.
Sobre hibridismo
Vale a pena aceitar imediatamente como axioma que o objetivo do JBOD é o armazenamento de dados em escala. A conclusão disso é: usamos isso para uma população de dispositivos homogêneos. Com o objectivo de eventualmente atingir o volume de arrumação projectado, preenchendo todos os compartimentos.
E quanto aos SSDs? A melhor (e correta) solução é construir um armazenamento separado de alto desempenho no JBOF. Os de estado sólido ficam mais confortáveis lá. Ao mesmo tempo, Ultastar Data60 permite a instalação de pen drives. Antes de iniciar a hibridização JBOD, você deve primeiro pesar os prós - escolha um SSD na lista de compatíveis (ao contrário do HDD, a situação com suporte a SSD é cheia de nuances). Você também terá que gastar dinheiro montando unidades de 2,5 polegadas em baias de 3,5 polegadas.
Dispositivos SSD únicos devem estar localizados na zona JBOD traseira, fechando compartimentos não utilizados com plugues especiais - Drive Blanks. Isto bloqueia o livre fluxo de ar de resfriamento para, conforme mencionado acima, evitar sua recirculação.
Um máximo de 24 SSDs podem ser instalados no chassi Ultastar Data60. Em qualquer caso, estas devem ser as últimas filas da zona posterior.
Por que 24? A dissipação de calor das unidades de estado sólido é maior do que as características semelhantes dos HDDs; por esse motivo, um layout de várias linhas de discos com diferentes tipos de mídia não será efetivamente prejudicado pelo ArcticFlow. E a dissipação de calor se tornará um fator de risco para a operação do JBOD.
É importante notar aqui que ao usar Drive Blanks você pode reduzir o efeito da recirculação de ar quente. Um layout JBOD com 12 HDDs resfriará melhor se os compartimentos vazios estiverem cobertos com plugues. O fabricante não disse uma palavra sobre tal truque, mas o direito de experimentar é sempre nosso. A propósito, a WD não proíbe o enchimento de 12 discos, embora não o recomende.
Conclusões práticas
Mesmo um conhecimento superficial da aerodinâmica do JBOD dá uma ideia de que para uma operação confiável do armazenamento é melhor confiar na experiência e nas recomendações do desenvolvedor. Os processos que ocorrem dentro da gaiola de disco requerem pesquisa fundamental. Negligenciar o conhecimento adquirido acarreta problemas, que são sensíveis em todos os sentidos para volumes de armazenamento de centenas de terabytes.
Sabe-se como os regulamentos militares são escritos. Algo semelhante acontece com a arquitetura JBOD. Se as soluções do passado recente sofriam com um layout em que a parte da interface ficava localizada na zona de “exaustão”, soprada com ar quente, hoje o Ultastar Data60 está livre desse inconveniente. Todas as outras descobertas de design são simplesmente um milagre tecnológico. É assim que deve ser tratado.
Fonte: habr.com