Tema e qëndrueshmërisë në sistemet e ruajtjes së të dhënave gjithmonë është aktuale, pasi në epokën tonë të virtualizimit të gjithanshëm dhe konsolidimit të burimeve, SAN është ai element, dështimi i të cilit do të sjellë jo vetëm një aksident të zakonshëm, por edhe ndalime të gjata të shërbimeve. Prandaj, SAN-et moderne përmbajnë shumë komponente të dyfishta (deri te kontrolerët). Por a është kjo mbrojtje e mjaftueshme?
Të gjithë furnizuesit, duke listuar specifikacionet e SAN-it, patjetër përmendin qëndrueshmërinë e lartë të zgjidhjeve të tyre, duke shtuar patjetër termin "pa pikë të vetme dështimi". Le të shikojmë më nga afër një sistem tipik të ruajtjes së të dhënave. Për të shmangur ndalesat gjatë mirëmbajtjes, në SAN dyfishohen blloqet e energjisë, modulët e ftohjes, portat e hyrjes/daljes, ruajtëset (duke pasur parasysh RAID) dhe sigurisht kontrolerët. Nëse shikoni me vëmendje këtë arkitekturë, mund të vini re të paktën dy pika potenciale dështimi, për të cilat nuk flitet:
- Prania e një blloku të vetëm (backplane)
- Prania e një kopje të vetme të të dhënave
Backplane është një pajisje teknologjike e ndërlikuar, e cila patjetër nënkupton teste të rrepta gjatë prodhimit. Prandaj, rrethanat kur ai dështojnë tërësisht janë mjaft të rralla. Megjithatë, madje edhe në rastin e problemeve të pjesshme, si një slot i dështuar i ruajtësit, do të kërkohet ndërrimi i tij me një shkëputje të plotë të SAN-it.
Krijimi i disa kopjeve të të dhënave gjithashtu, në dukje, nuk është një problem. Për shembull, funksionaliteti Clone në SAN, që lejon përditësimin me një periodicitet të një kopje të plotë të të dhënave, është mjaft i zakonshëm. Megjithatë, në rast të problemeve me bllokun e njëjtë, kopja do të jetë po aq e pa aksesueshme sa origjinali.
Një zgjidhje mjaft e qartë për të kapërcyer këto të metat është replikimi në një SAN tjetër. Nëse injorojmë dyfishimin e kostos së "harduerit" (pas të gjitha, supozojmë se ata që zgjedhin një zgjidhje të tillë mendojnë arsyeshëm dhe pranojnë këtë fakt përpara), mbeten ende shpenzime të tjera për organizimin e replikimit si licenca, softuer dhe harduer shtesë. Dhe më e rëndësishmja - do të jetë e nevojshme të sigurohet në njëfarë mënyre konsistenca e të dhënave të replikueshme. Pra, ndërtimi i një virtualizatori SAN/vSAN/etc., gjithashtu kërkon burime financiare dhe kohore.
kur krijuan sistemet e tyre për Qëndrueshmërinë e Lartë janë përqëndruar në eliminimin e të defekteve të përmendura më sipër. Kështu, u shfaq një interpretim i teknologjisë Shared Nothing, e cila në përkthim të lirë do të thotë "pa përdorimin e pajisjeve të zakonshme".
Koncepsi arkitektura përfshin përdorimin e dy nodave të pavarur (kontrolerëve), secila me setin e saj të të dhënave. Ndërmjet nodave kryhet replikimi sinkron nëpërmjet një interfesi InfiniBand 56G plotësisht transparent për softuerin që funksionon mbi sistemin e ruajtjes. Si rezultat, nuk është e nevojshme të përdoren virtualizatorët e SAN-it, agjentë softuerikë etj.
Zgjidhja me dy noda nga AccelStor mund të përfshihet në dy modele:
- — mbi bazën e serverëve Twin në një kabinet 2U, nëse kërkohet performancë të moderuar dhe kapacitet deri në 22TB;
- — mbi bazën e serverëve të veçantë 2U, nëse kërkohet performancë e lartë dhe kapacitet më i madh (deri në 57TB).
Modeli H510 mbi bazën e serverit Twin
Modeli H710 mbi bazën e serverëve të veçantë
Përdorimi i formave të ndryshme është i nevojshëm për shkak të numrit të ndryshëm të SSD-ve për të arritur volumet dhe performancën e caktuar. Për më tepër, platforma Twin është më e lirë dhe lejon që të ofrohen zgjidhje më të përballueshme, megjithatë me një "mungesë" të kuptueshme në formën e një blloku të vetëm. Të gjitha të tjerat, duke përfshirë parimet e funksionimit, të dy modelet janë plotësisht identike.
Të dhënat në çdo nodë kanë dy grupe , plus 2 hot spare. Çdo grup mund të përballojë dështimin e një SSD. Të gjitha kërkesat e shkruara nga nodi, sipas FlexiRemap, ri-organizohen në sequencë me blloqe 4KB, të cilat më pas shkruhen në SSD në mënyrën më komode për to (shkruarje sekondare). Në të njëjtën kohë, hosti merr konfirmimin e shkruarjes vetëm pas vendosjes fizike të të dhënave në SSD, pra pa cache në RAM. Si rezultat, arrihet një performancë mjaft mbresëlënëse deri në 600K IOPS në shkruarje dhe 1M+ IOPS në lexim (modeli H710).
Siç u përmend më parë, sinkronizimi i grupeve të të dhënave ndodh në kohë reale përmes ndërfaqes InfiniBand 56G, e cila ka kapacitet të lartë dhe vonesa të ulta. Për të shfrytëzuar në maksimum kanalin e komunikimit gjatë transferimit të paketeve të vogla. Duke qenë se kanali i komunikimit është vetëm një, për kontroll të shtesë të pulsit përdoret një lidhje e dedikuar 1GbE. Përmes saj dërgohet vetëm heartbeat, prandaj kërkesat për karakteristikat e shpejtësisë nuk aplikohen.
Në rast të rritjes së kapacitetit të sistemit (deri në 400+TB) përmes ato gjithashtu lidhen në çifte për të respektuar konceptin "pa një pikë të vetme dështimi".
Për mbrojtje të shtuar të të dhënave (përveç që AccelStor tashmë ka dy kopje), përdoret një algoritëm i veçantë për t'u sjellë në rast dështimi të ndonjë SSD. Nëse një SSD dështojnë, node do të fillojë rikthimin e të dhënave në një nga njësitë rezervë të nxehta. Grupi FlexiRemap, në gjendje të degraduar, do të kalojë në modalitetin read only. Kjo bëhet për të përjashtuar interferencat mes operacioneve të shkrimit dhe rikthimit në diskun rezervë, që në fund përshpejton procesin e rikthimit dhe zvogëlon kohën kur sistemi është potencialisht i ndjeshëm. Pas përfundimit të rikthimit, node kthehet përsëri në modalitetin normal të punës read-write.
Sigurisht, siç ndodh me sistemet e tjera, gjatë rikthimit zvogëlohet performanca e përgjithshme (sepse një nga grupet FlexiRemap nuk punon për shkrim). Por vetë procesi i rikthimit ndodh sa më shpejt të jetë e mundur, gjë që e dallon sistemin AccelStor nga zgjidhjet e tjera të ofruesve.
Një tjetër karakteristikë e dobishme e teknologjisë Nothing Shared është sjellja e node-ve në atë që quhet modaliteti true active-active. Në ndryshim nga arkitektura "klasike", ku një volum/pool kontrollohet vetëm nga një controller, dhe tjetri thjesht kryen operacione hyrëse/dalëse, në sistemet çdo node punon me grupin e saj të të dhënave dhe nuk dërgon kërkesa "tek fqinji". Si rezultat, rritet performanca e përgjithshme e sistemit përmes përpunimit paralel të kërkesave hyrëse/dalëse nga node-t dhe aksesit në njësitë. Gjithashtu nuk ka një koncept të tillë si failover, pasi nuk është e nevojshme të transferohet menaxhimi i volumit tek një node tjetër në rast dështimi.
Nëse e krahasojmë teknologjinë Nothing Shared me një zgjidhje të plotë të kopjimit të SHT-së, ajo, në shikim të parë, i humb disi përfundimit të plotë të rikuperimit në rast katastrofe për fleksibilitetin. Kjo është veçanërisht e vërtetë për organizimin e linjës së komunikimit midis sistemeve të ruajtjes. Në modelin H710, është e mundur të ndahen node-t deri në 100m përmes përdorimit të kabllove aktive optike InfiniBand. Por madje krahasuar me një implementim të zakonshëm të replikimit sinkron te ofrues të tjerë përmes FibreChannel edhe në distanca më të mëdha, zgjidhja nga AccelStor do të rezultojë më e lirë dhe më e thjeshtë për instalim/eksploatim, pasi nuk ka nevojë të instalohet virtualizatorë të SHT-së dhe/ose të kryhet integrimi me softuerin (gjë që nuk është gjithmonë e mundur). Për më tepër, mos harrojmë se zgjidhjet AccelStor janë ambiente All Flash me performancë më të lartë se "klasiket" SHT me SSD vetëm.
Me përdorimin e teknologjisë Nothing Shared nga AccelStor, është e mundur të arrihet disponueshmëria e sistemit të ruajtjes në nivelin 99.9999% për një çmim mjaft të arsyeshëm. Së bashku me besueshmërinë e lartë të zgjidhjes, duke përfshirë përdorimin e dy kopjave të të dhënave, dhe performancën impresionuese përmes algoritmeve të veçanta , zgjidhjet e janë kandidatë të shkëlqyer për pozita kyçe në krijimin e një data center të modern.
Burimi: habr.com
