模块化存储和JBOD自由度

当企业处理大数据时,存储单元不再是单个磁盘,而是一组磁盘、它们的组合、所需卷的聚合。 并且必须将其作为一个整体进行管理。 使用 JBOD 的示例很好地描述了使用大块聚合扩展存储的逻辑 - 既作为组合磁盘的格式又作为物理设备。

您不仅可以通过级联 JBOD“向上”扩展磁盘基础设施,还可以使用各种填充场景“向内”扩展。 让我们以 Western Digital Ultastar Data60 为例来看看它是如何工作的。

关于灌装

JBOD 是一类独立的服务器设备,用于密集放置磁盘,管理主机可以通过 SAS 对磁盘进行多通道访问。 JBOD 制造商将它们作为空磁盘、部分或完全堵塞的磁盘出售 - 这取决于您的选择。 随着需求的增长逐渐用磁盘填充存储可以让您随着时间的推移分摊资本成本。 从西部数据购买带有全部 60 个磁盘的 JBOD 是有利可图的 - 它便宜得多。 但您也可以选择部分填充的配置:Ultastar Data60 的最低配置是 24 个驱动器。

为什么是24? 答案很简单:空气动力学。 “黄金标准”JBOD 4U / 60 x 3.5”出于实际原因在业界扎根 - 合理的设备尺寸、通道、良好的冷却。 60 个磁盘排列为 5 行,每行 12 个 HDD。 JBOD 中的行数未满或磁盘不足(例如只有一行)会导致散热不良,甚至中央通道出现反向气流——这是 Ultastar Data60 的设计特点,也是其显着特点。

在其 JBOD 中,WD 使用 ArcticFlow 盘吹技术,并经过仔细建模和验证。 HDD 的一切 - 性能、生存能力和数据安全性。

ArcticFlow的本质在于利用风扇形成两股独立的气流:前一股冷却前排驱动器,而通过内部空气通道深入机箱的空气则用于吹后部JBOD中的驱动器区。

很明显,为什么 ArcticFlow 要有效运行,就必须确保空隔间被填满。 在 24 个驱动器的最低配置中,Ultastar Data60 中的排列应从后部区域开始。

模块化存储和JBOD自由度

在 12 驱动器配置中,离开 JBOD 的气流不会遇到双排排列产生的阻力,而是通过前部区域回流并进入冷却系统。
模块化存储和JBOD自由度
有一种方法可以改善这种情况——稍后会详细介绍。

关于混合性

JBOD 的目的是用于扩展数据存储,这是一个值得立即接受的公理。 由此得出的结论是:我们将其用于一群同质设备。 目标是最终达到设计存储容量,填满所有隔间。

SSD 怎么样? 最好(也是正确)的解决方案是在 JBOF 上构建单独的高性能存储。 固态的在那里更舒服。 同时,Ultastar Data60允许安装闪存驱动器。 在开始 JBOD 混合之前,您应该首先权衡利弊 - 从兼容列表中选择 SSD(与 HDD 不同,SSD 支持的情况充满了细微差别)。 您还必须花钱在 2,5 英寸托架中安装 3,5 英寸驱动器。

单个 SSD 设备应位于后 JBOD 区域,用特殊插头 - 驱动器空白封闭未使用的隔间。 如上所述,这会阻止冷却空气的自由流动,从而防止其再循环。
模块化存储和JBOD自由度
Ultastar Data24 机箱中最多可安装 60 个 SSD。 无论如何,这些应该是后区的最后几排。
模块化存储和JBOD自由度
为什么是24? 固态硬盘的散热高于HDD的同类特性,因此,不同类型介质的磁盘的多排布局不会被ArcticFlow有效吹散。 而散热将成为JBOD运行的风险因素。

这里值得注意的是,通过使用 Drive Blanks,您可以减少热空气再循环的影响。 如果空的隔间盖上插头,则具有 12 个 HDD 的 JBOD 布局会冷却得更好。 制造商没有对这样的伎俩说一句话,但实验的权利永远是我们的。 顺便说一句,WD并不禁止12盘填充,尽管它不推荐这样做。

实际结论

即使对 JBOD 的空气动力学有肤浅的了解,也会得出这样的想法:为了存储的可靠运行,最好依赖开发人员的经验和建议。 磁盘笼内部发生的过程需要进行基础研究。 忽视所获得的知识会带来很多问题,对于数百 TB 的存储量来说,这些问题在各个方面都很敏感。

众所周知,军事法规是如何制定的。 JBOD 架构也会发生类似的情况。 如果说过去的解决方案的布局是接口部分位于“排气”区域,用热空气吹,那么现在的 Ultastar Data60 就没有这个缺点了。 所有其他设计发现都只是一个技术奇迹。 应该这样对待。

来源: habr.com

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