Коли бізнес оперує об'ємними даними, одиницею зберігання стає окремий диск, а набір дисків, їх сукупність, агрегат потрібного обсягу. І керувати ним треба як цілісною сутністю. Логіка масштабування зберігання крупноблочними агрегатами добре описується на прикладі JBOD - як формат об'єднання дисків і як фізичного пристрою.
Масштабувати дискову інфраструктуру можна не тільки "вгору", каскадуючи JBOD, але і "всередину", використовуючи різні сценарії заповнення. Як це працює, розглянемо з прикладу Western Digital Ultastar Data60.
Про заповнення
JBOD - окремий клас серверного обладнання під щільне розміщення дисків, з багатоканальним доступом до них керуючих хостів SAS. Виробники JBOD продають їх порожніми, частково чи повністю забитими дисками – хто як. Поступове заповнення сховищ дисками — зі збільшенням потреб — дозволяє рознести капітальні витрати у часі. У Western Digital вигідно купувати JBOD з усіма 60 дисками – так набагато дешевше. Але можна брати і частково заповнений: мінімальна комплектація Ultastar Data60 становить 24 накопичувачі.
Чому 24? Відповідь проста: аеродинаміка. "Золотий стандарт" JBOD 4U / 60 x 3.5” прижився в індустрії з практичних міркувань - розумних розмірів пристрою, організації доступу, хорошого охолодження. 60 дисків набираються як 5 рядів по 12 HDD у кожному. Часткове заповнення рядів або недобір по дисках в JBOD (наприклад, лише один ряд) призводять до погіршення відведення тепла або навіть до реверсу повітряного потоку в центральному каналі - конструктивної особливості Ultastar Data60, його відмінності.
У своїх JBOD WD використовує технологію обдування дисків ArcticFlow, ретельно промодельовану та вивірену. Все для HDD - для їх продуктивності, живучості, збереження даних.
Суть ArcticFlow зводиться до формування за допомогою вентиляторів двох незалежних повітряних потоків: фронтальний охолоджує передні ряди накопичувачів, а повітря, що надходить через внутрішній повітряний коридор углиб корпусу, використовується для обдування дисків у тильній зоні JBOD.
Зрозуміло, чому для ефективної роботи ArcticFlow слід стежити за заповненням вільних відсіків. У мінімальній конфігурації з 24 дисків розміщення в Ultastar Data60 має починатися з тильної зони.
У конфігурації з 12 накопичувачів, не зустрічаючи опору, який має створювати дворядне компонування, повітряний потік на виході з JBOD знову потрапляє через фронтальну зону в систему охолодження.
Є спосіб покращити ситуацію – про нього далі.
Про гібридність
Варто відразу прийняти, як аксіому, що призначення JBOD - у масштабованому зберіганні даних. З цього висновок: використовуємо його для популяції однорідних пристроїв. З прицілом – згодом вийти на проектний обсяг зберігання, заповнивши усі відсіки.
А як же SSD? Найкраще (і правильне) рішення будувати окреме продуктивне сховище на JBOF. Твердотілішим там комфортніше. Разом з тим, Ultastar Data60 допускає встановлення та флеш-накопичувачів. Перш ніж приступити до гібридизації JBOD, варто спочатку зважити всі «за» - вибрати SSD вибрати зі списку сумісних (на відміну від HDD ситуація з підтримкою SSD сповнена нюансів). Прийде також витратитися на кріплення 2,5-дюймових дисків у 3,5-дюймових відсіках.
Поодинокі SSD-пристрої належить розташовувати в тильній зоні JBOD, закриваючи відсіки, що не використовуються, спеціальними заглушками - Drive Blanks. Це блокує вільний струм охолоджуючого повітря, щоб, як сказано вище, перешкоджати його рециркуляції.
Усього допускається встановлення не більше 24 твердотільних накопичувачів у шасі Ultastar Data60. У будь-якому випадку це мають бути останні ряди тильної зони.
Чому 24? Тепловиділення твердотільних накопичувачів вище, ніж аналогічні характеристики HDD, тому багаторядне компонування дисків з різною природою носіїв не буде ефективно обдуватися ArcticFlow. І відведення тепла стане фактором ризику експлуатації JBOD.
Тут доречно помітити, що за допомогою Drive Blanks можна зменшити ефект рециркуляції гарячого повітря. Компонування JBOD з 12 HDD охолоджуватиметься краще, якщо порожні відсіки закрити заглушками. Виробник жодним словом не сказав про такий трюк, але право на експеримент завжди за нами. WD не забороняє 12-дискове заповнення, хоча і не рекомендує його.
Практичні висновки
Навіть поверхове знайомство з аеродинамікою JBOD дає уявлення про те, що для надійної роботи сховища краще спиратися на досвід та рекомендації розробника. Процеси, що відбуваються всередині дискового кошика, потребують фундаментальних досліджень. Нехтування отриманими знаннями загрожує проблемами, які на обсягах зберігання сотні терабайт чутливі у всіх сенсах.
Відомо, як пишуться військові статути. Щось подібне відбувається і з архітектурою JBOD. Якщо рішення недавнього минулого грішили компонуванням, при якому інтерфейсна частина знаходилася в зоні «вихлопу», що обдувається гарячим повітрям, то сьогодні Ultastar Data60 позбавлений цього недоліку. Всі інші конструкторські знахідки просто технологічне диво. Так до цього і варто ставитись.
Джерело: habr.com