Khi một doanh nghiệp hoạt động với dữ liệu lớn, đơn vị lưu trữ không phải là một đĩa đơn mà là một tập hợp các đĩa, sự kết hợp của chúng, tổng dung lượng cần thiết. Và nó phải được quản lý như một thực thể không thể thiếu. Logic của việc mở rộng quy mô lưu trữ với các tập hợp khối lớn được mô tả rõ ràng bằng cách sử dụng ví dụ về JBOD - vừa là định dạng để kết hợp các đĩa vừa là một thiết bị vật lý.
Bạn có thể mở rộng cơ sở hạ tầng đĩa không chỉ “lên trên” bằng cách xếp tầng các JBOD mà còn “vào bên trong” bằng cách sử dụng nhiều tình huống lấp đầy khác nhau. Hãy xem cách thức hoạt động của nó bằng cách sử dụng Western Digital Ultastar Data60 làm ví dụ.
Về điền
JBOD là một loại thiết bị máy chủ riêng biệt dành cho việc bố trí các ổ đĩa dày đặc, với khả năng truy cập đa kênh của các máy chủ quản lý thông qua SAS. Các nhà sản xuất JBOD bán chúng dưới dạng đĩa trống, bị tắc một phần hoặc hoàn toàn - tùy thuộc vào cách bạn chọn. Dần dần lấp đầy bộ nhớ bằng đĩa khi nhu cầu tăng lên cho phép bạn dàn trải chi phí vốn theo thời gian. Sẽ có lãi nếu mua JBOD với tất cả 60 đĩa từ Western Digital - rẻ hơn nhiều. Nhưng bạn cũng có thể lấy một ổ đã được lấp đầy một phần: cấu hình tối thiểu của Ultastar Data60 là 24 ổ.
Tại sao 24? Câu trả lời rất đơn giản: khí động học. “Tiêu chuẩn vàng” JBOD 4U / 60 x 3.5” đã bén rễ trong ngành vì những lý do thực tế - kích thước thiết bị hợp lý, khả năng truy cập, làm mát tốt. 60 đĩa được sắp xếp thành 5 hàng, mỗi hàng 12 ổ cứng. Các hàng được lấp đầy một phần hoặc thiếu đĩa trong JBOD (ví dụ: chỉ một hàng) dẫn đến khả năng tản nhiệt kém hoặc thậm chí đảo ngược luồng khí trong kênh trung tâm - một đặc điểm thiết kế của Ultastar Data60, tính năng đặc biệt của nó.
Trong JBOD của mình, WD sử dụng công nghệ thổi đĩa ArcticFlow, được mô hình hóa và xác minh cẩn thận. Mọi thứ dành cho ổ cứng - vì hiệu suất, khả năng tồn tại và an toàn dữ liệu.
Bản chất của ArcticFlow nằm ở việc hình thành hai luồng không khí độc lập sử dụng quạt: luồng phía trước làm mát các hàng ổ đĩa phía trước và không khí đi qua hành lang không khí bên trong sâu vào thùng máy được sử dụng để thổi các ổ đĩa ở phía sau JBOD vùng.
Rõ ràng là tại sao để ArcticFlow hoạt động hiệu quả thì cần phải đảm bảo rằng các ngăn trống được lấp đầy. Trong cấu hình tối thiểu 24 ổ đĩa, việc sắp xếp trong Ultastar Data60 sẽ bắt đầu từ vùng phía sau.
Trong cấu hình 12 ổ đĩa, không gặp phải lực cản mà việc bố trí hai hàng ghế sẽ tạo ra, luồng không khí rời khỏi JBOD sẽ chảy ngược qua vùng phía trước và vào hệ thống làm mát.
Có một cách để cải thiện tình hình - sẽ nói thêm về nó sau.
Về tính lai
Cần phải chấp nhận ngay lập tức như một tiên đề rằng mục đích của JBOD là để lưu trữ dữ liệu theo tỷ lệ. Kết luận từ điều này là: chúng tôi sử dụng nó cho một tập hợp các thiết bị đồng nhất. Với mục đích cuối cùng là đạt được dung lượng lưu trữ thiết kế, lấp đầy tất cả các ngăn.
Còn SSD thì sao? Giải pháp tốt nhất (và chính xác) là xây dựng một bộ lưu trữ hiệu suất cao riêng biệt trên JBOF. Những trạng thái rắn thoải mái hơn ở đó. Đồng thời, Ultastar Data60 cho phép cài đặt ổ đĩa flash. Trước khi bắt đầu lai JBOD, trước tiên bạn nên cân nhắc những ưu điểm - chọn một ổ SSD từ danh sách các ổ tương thích (không giống như HDD, tình huống hỗ trợ SSD có rất nhiều sắc thái). Bạn cũng sẽ phải chi tiền để lắp ổ đĩa 2,5 inch vào khoang 3,5 inch.
Các thiết bị SSD đơn nên được đặt ở vùng JBOD phía sau, đóng các ngăn không sử dụng bằng phích cắm đặc biệt - Drive Blanks. Điều này chặn luồng không khí làm mát tự do, như đã nêu ở trên, ngăn không cho nó tuần hoàn.
Có thể cài đặt tối đa 24 ổ SSD trong khung Ultastar Data60. Trong mọi trường hợp, đây phải là những hàng cuối cùng của vùng phía sau.
Tại sao 24? Khả năng tản nhiệt của ổ đĩa thể rắn cao hơn so với các đặc điểm tương tự của ổ cứng HDD, vì lý do này, việc bố trí nhiều hàng đĩa với các loại phương tiện khác nhau sẽ không được ArcticFlow làm giảm hiệu quả. Và tản nhiệt sẽ trở thành yếu tố rủi ro cho hoạt động của JBOD.
Điều đáng lưu ý ở đây là bằng cách sử dụng Drive Blanks, bạn có thể giảm tác động của việc tuần hoàn không khí nóng. Bố cục JBOD với 12 ổ HDD sẽ làm mát tốt hơn nếu các ngăn trống được đậy bằng phích cắm. Nhà sản xuất không nói một lời nào về thủ thuật như vậy, nhưng quyền thử nghiệm luôn thuộc về chúng tôi. Nhân tiện, WD không cấm việc nạp 12 đĩa, mặc dù họ không khuyến khích điều đó.
Kết luận thực tế
Ngay cả một người quen hời hợt với tính khí động học của JBOD cũng đưa ra ý tưởng rằng để bộ lưu trữ vận hành đáng tin cậy, tốt hơn là nên dựa vào kinh nghiệm và khuyến nghị của nhà phát triển. Các quá trình xảy ra bên trong lồng đĩa đòi hỏi phải có nghiên cứu cơ bản. Việc bỏ qua những kiến thức thu được sẽ gặp nhiều vấn đề, vốn rất nhạy cảm theo mọi nghĩa đối với dung lượng lưu trữ hàng trăm terabyte.
Người ta biết các quy định của quân đội được viết như thế nào. Điều tương tự cũng xảy ra với kiến trúc JBOD. Nếu các giải pháp trước đây có cách bố trí trong đó phần giao diện nằm ở vùng “ống xả”, được thổi khí nóng thì ngày nay Ultastar Data60 không còn nhược điểm này. Tất cả những khám phá thiết kế khác chỉ đơn giản là một phép màu công nghệ. Đây là cách nó nên được điều trị.
Nguồn: www.habr.com