Când o afacere operează cu volume mari de date, unitatea de stocare devine nu un disc separat, ci un ansamblu de discuri, o colectivitate a volumului necesar. Și trebuie să o gestionăm ca pe o entitate unică. Logica scalării stocării cu agregate de mari blocuri este bine descrisă prin exemplul JBOD — atât ca format de unire a discurilor, cât și ca dispozitiv fizic.
Infrastructura de discuri poate fi scalată nu doar „în sus”, prin cascadarea JBOD-ului, ci și „în interior”, utilizând diferite scenarii de umplere. Cum funcționează acest lucru, vom analiza prin exemplul Western Digital Ultastar Data60.
Despre umplere
JBOD este o clasă separată de echipamente server care permite o amplasare densă a discurilor, cu acces multicanal la acestea prin SAS. Producătorii de JBOD le vând goale, parțial sau complet umplute cu discuri — fiecare cum preferă. Umplerea treptată a stocării cu discuri — pe măsură ce nevoile cresc — permite dispersarea cheltuielilor de capital în timp. La Western Digital este avantajos să cumperi JBOD cu toate cele 60 de discuri — este mult mai ieftin. Dar se pot achiziționa și parțial umplute: configurația minimă a Ultastar Data60 constă în 24 de unități.
De ce 24? Răspunsul este simplu: aerodinamica. „Standardul de aur” JBOD 4U / 60 x 3.5” s-a stabilit în industrie din motive practice — dimensiuni rezonabile ale dispozitivului, organizarea accesului, o bună răcire. Cele 60 de discuri sunt dispuse în 5 rânduri a câte 12 HDD fiecare. Rândurile parțial umplute sau numărul insuficient de discuri în JBOD (de exemplu, doar un rând) duc la o slabă dispersie a căldurii sau chiar la inversarea fluxului de aer în canalul central — o caracteristică de design a Ultastar Data60, trăsătura sa distinctivă.
În JBOD-urile sale, WD utilizează tehnologia de răcire a discurilor ArcticFlow, modelată cu grijă și testată. Totul pentru HDD — pentru performanța, longevitatea și integritatea datelor lor.
Esenta ArcticFlow constă în formarea, cu ajutorul ventilatoarelor, a două fluxuri de aer independente: frontalul răcește rândurile din față ale unităților, iar aerul care pătrunde prin coridorul intern ajută la răcirea discurilor din zona din spate a JBOD-ului.
Este clar de ce este necesar să monitorizăm umplerea sloturilor libere pentru a asigura funcționarea eficientă a ArcticFlow. În configurația minimă de 24 de discuri, aranjarea în Ultastar Data60 ar trebui să înceapă din zona din spate.
Într-o configurație cu 12 unități de stocare, fără a întâmpina rezistența pe care ar trebui să o creeze aranjarea pe două rânduri, fluxul de aer care iese din JBOD intră din nou prin zona frontală în sistemul de răcire.
Există o modalitate de a îmbunătăți situația — despre aceasta urmează să discutăm.
Despre hibride
Trebuie să acceptăm încă de la început ca o axioma că scopul JBOD-ului este stocarea scalabilă a datelor. Din acest motiv, concluzia este: utilizăm-l pentru popularea dispozitivelor omogene. Cu scopul de a ajunge în timp la volumul de stocare planificat, umplând toate sloturile.
Dar ce zici de SSD-uri? Cea mai bună (și corectă) soluție este să construiești un depozit de înaltă performanță pe JBOF. Acestea se comportă mai bine. În același timp, Ultastar Data60 permite instalarea și unităților flash. Înainte de a începe hibridizarea JBOD-ului, este bine să cântărim toate „pro” — să selectăm SSD-uri din lista celor compatibile (spre deosebire de HDD-uri, situația cu suportul SSD-urilor are multe nuanțe). Va trebui, de asemenea, să cheltuim pe montarea discurilor de 2,5 inci în sloturile de 3,5 inci.
Unitățile singulare SSD trebuie să fie plasate în zona din spate a JBOD-ului, închizând sloturile neutilizate cu mufe speciale — Drive Blanks. Acest lucru blochează fluxul liber de aer de răcire pentru a preveni recircularea acestuia, după cum s-a menționat anterior.
Se permite instalarea a maximum 24 de unități SSD în șasiul Ultastar Data60. În orice caz, acestea trebuie să fie ultimele rânduri din zona din spate.
De ce 24? Generarea de căldură a unităților SSD este mai mare decât caracteristicile similare ale HDD-urilor, din această cauză, aranjarea multi-rând cu discuri de naturi diferite nu va fi eficient răcită de ArcticFlow. Și disiparea căldurii va deveni un factor de risc pentru operarea JBOD-ului.
Este relevant de menționat că, folosind Drive Blanks, se poate reduce efectul recirculării aerului cald. Aranjamentul JBOD cu 12 HDD-uri va fi răcit mai bine dacă sloturile goale sunt închise cu mufe. Producătorul nu a menționat nimic despre acest truc, dar dreptul la experimentare ne aparține. Apropo, WD nu interzice umplerea cu 12 discuri, deși nu o recomandă.
Concluzii practice
Chiar și o cunoaștere superficială a aerodinamicii JBOD oferă o idee despre faptul că, pentru o funcționare fiabilă a stocării, este mai bine să ne bazăm pe experiența și recomandările dezvoltatorului. Procesele ce au loc în interiorul unității de disc necesită cercetări fundamentale. Neglijarea cunoștințelor acumulate poate duce la probleme, care, la volume de stocare de sute de terabaiți, sunt sensibile în toate privințele.
Se știe cum sunt redactate reglementările militare. Ceva similar se întâmplă și cu arhitectura JBOD. Dacă soluțiile din trecut au avut probleme cu o configurație în care partea de interfață se afla în zona de «exhaust», expusă aerului cald, astăzi Ultastar Data60 nu mai are această deficiență. Toate celelalte inovații de design sunt pur și simplu o minune tehnologică. Așa trebuie să ne raportăm la acestea.
Sursa: habr.com
