Ko je podjetje v poslovanju s prostorninskimi podatki, enota shranjevanja ni posamezen disk, temveč skupina diskov, njihova skupna zmogljivost. Upravljati jo je treba kot celoto. Logika razširjanja shranjevanja velikih blokov se dobro opisuje na primeru JBOD — kot formata združevanja diskov in kot fizične naprave.
Diskovno infrastrukturo lahko razširimo ne le 'navzgor', kaskadiramo JBOD, temveč tudi 'navznoter', z uporabo različnih scenarijev polnjenja. Kako to deluje, bomo preučili na primeru Western Digital Ultastar Data60.
O polnjenju
JBOD je posebej razred strežnikove opreme za gosto namestitev diskov, s večkanalnim dostopom do njih s pomočjo SAS. Proizvajalci JBOD jih prodajajo prazne, delno ali popolnoma napolnjene z diski — vsak po svojem. Postopno polnjenje shranjevanja z diski — ko se potrebe povečujejo — omogoča porazdelitev kapitalnih stroškov skozi čas. Pri Western Digital je smiselno kupiti JBOD z vsemi 60 diski — tako je veliko ceneje. Vendar pa lahko vzamete tudi delno napolnjenega: minimalna konfiguracija Ultastar Data60 je 24 enot.
Zakaj 24? Odgovor je preprost: aerodinamika. 'Zlat standard' JBOD 4U / 60 x 3,5” se je v industriji uveljavil iz praktičnih razlogov — razmeroma velikosti naprave, organizacije dostopa, dobre hlajenja. 60 diskov se oblikuje kot 5 vrst po 12 HDD v vsaki. Delno napolnjene vrste ali pomanjkanje diskov v JBOD (na primer, le ena vrsta) povzročajo poslabšanje odvajanja toplote ali celo reverzijo zračnega toka v osrednjem kanalu — strukturna značilnost Ultastar Data60, njegovo edinstveno značilnost.
V svojih JBOD WD uporablja tehnologijo prehoda zraka ArcticFlow, natančno modelirano in preverjeno. Vse za HDD — za njihovo zmogljivost, dolgoživost, zaščito podatkov.
Bistvo ArcticFlow je oblikovanje dveh neodvisnih zračnih tokov s pomočjo ventilatorjev: sprednja hladi sprednje vrste naprave, medtem ko zrak, ki vstopa skozi notranji zračni koridor v globino ohišja, služi za hlajenje diskov v zadnjem delu JBOD.
Jasno je zašto je praćenje popunjenosti slobodnih odeljaka ključno za efikasan rad ArcticFlow-a. U minimalnoj konfiguraciji od 24 diska, raspored u Ultastar Data60 treba početi iz zadnje zone.
U konfiguraciji sa 12 uređaja, bez otpora koji bi trebao stvarati dvoredni raspored, protok vazduha na izlazu iz JBOD-a ponovo ulazi kroz frontalnu zonu u sistem hlađenja.
Postoji način da se situacija poboljša — o tome dalje.
O hibridnosti
Važno je odmah prihvatiti kao aksiom da je svrha JBOD-a u skalabilnom skladištenju podataka. Iz ovoga proizilazi: koristimo ga za populaciju homogeni uređaja. Sa ciljem da na kraju dostignemo projektovani kapacitet skladištenja, popunjavajući sve odeljke.
A kako sa SSD-ovima? Najbolje (i ispravno) rešenje je graditi posebno efikasno skladište na JBOF-u. Čvrsti diskovi su tamo udobniji. Pored toga, Ultastar Data60 dozvoljava instalaciju i flash uređaja. Pre nego što se odlučite za hibridizaciju JBOD-a, prvo treba razmotriti sve 'za' — izabrati SSD-ove iz kompatibilnog spiska (za razliku od HDD-a, situacija sa podrškom SSD-ova je puna nijansi). Takođe ćete morati investirati u montažu 2,5-inčnih diskova u 3,5-inčnim odeljcima.
Jedina SSD-uređaji trebaju biti smešteni u zadnjoj zoni JBOD-a, zatvarajući neiskorišćene odeljke posebnim čepovima — Drive Blanks. Ovo blokira slobodan protok hladnog vazduha, kako je rečeno ranije, sprečavajući njegovu recirkulaciju.
Ukupno se može instalirati najviše 24 čvrsta diska u šasiji Ultastar Data60. U svakom slučaju, to bi trebali biti poslednji redovi zadnje zone.
Zašto 24? Toplotna emisija čvrstih diskova je veća nego kod HDD-a, zbog čega višeredni raspored diskova sa različitim vrstama medija neće biti efikasno hlađen ArcticFlow-om. A odvođenje toplote postaje faktor rizika za rad JBOD-a.
Ovde je primetno da se uz pomoć Drive Blanks može smanjiti efekat recirkulacije toplog vazduha. Raspored JBOD-a sa 12 HDD-a će se bolje hladiti ako se prazni odeljci zatvore čepovima. Proizvođač nije spomenuo ovaj trik, ali pravo na eksperiment uvek ostaje kod nas. Usput, WD ne zabranjuje popunjavanje od 12 diskova, iako to ne preporučuje.
Praktični zaključci
Tudi površinsko spoznavanje aerodinamike JBOD daje predstavo, da je za zanesljivo delovanje shrambe bolje zanašati se na izkušnje in priporočila razvijalca. Procesi, ki potekajo znotraj diskovne košare, zahtevajo temeljite raziskave. Neprevidnost glede pridobljenega znanja lahko povzroči težave, ki so pri shranjevanju podatkov v obsegu stotin terabajtov občutljive v vseh pogledih.
Znano je, kako se pišejo vojaški predpisi. Nekaj podobnega se dogaja tudi z arhitekturo JBOD. Če so rešitve pred nekaj leti grešile s postavitvijo, kjer je bila vmesna komponenta v coni 'izpuha', obdihana s segretim zrakom, pa danes Ultastar Data60 nima te pomanjkljivosti. Vse ostale konstrukcijske rešitve so preprosto tehnološko čudo. Tako je na to tudi treba gledati.
Izvor: habr.com
